Acoplo Por Trafo

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Ampli…cadores de Potencia, Conceptos básicos
J. I. Huircan
Abstract— Los ampli…cadores de potencia son convertidores que transforman la energía de la fuente en señal
de potencia de salida. Estos pueden ser tipo clase A, AB,
B y C. Los cuales tienen distintos parámetros de e…ciencia
y uso.
Index Terms— Power Ampli…ers.

I. Introduction
Un ampli…cador de potencia convierte la potencia de unafuente de corriente continua (Polarización VCC de un circuito con transitores) a potencia de salida en forma de
señal, lo cual es controlado usando una señal de entrada.
Si sobre la carga se desarrolla una gran cantidad de potencia, el dispositivo deberá manejar una gran excursión en
voltaje y corriente.
Los puntos de operación deben estar en un área permitida de voltaje y corriente que asegure lamáxima disipación, (SOA, Safe Operating Area). Se deben considerar
los voltajes de ruptura y efectos térmicos permitidos en los
dispositivos de estado sólido, las características no lineales
en el funcionamiento y usar los parámetros para gran señal
del dispositivo. La curva de la Fig. 1 muestra las caracteristicas de emisor y colector de un transistor delimitada
por el SOA, que está de…nido por laPCEM AX . [1].
i

C

AB, la polarización del ampli…cador es de tal forma que la
corriente de colector solamente ‡uye para un lapso menor
a los 360o y mayor a los 180o de la onda correspondiente.
Para el funcionamiento en clase B, la corriente IC ‡uirá
solo durante 180o de la onda de entrada. Finalmente, para
funcionamiento en clase C, el dispositivo conducirá durante
un periodo inferior a los 180ocorrespondiente a la onda
de entrada. La Fig. 2, muestra el comportamiento del
dispositivo en las distintas clases.
vBE

iC
Clas e A
π

2π

Clas e B
π

Conducción > π

Clase A B
π

2π
Conducción < π

Clas e C

π

Fig. 2. Comportamiento para clase A, AB, B, C.
SOA

I C Max

Los ampli…cadores tipo AB y B usan con…guraciones
transistorizadas llamadas push-pull. Cada uno de estos
ampli…cadores poseecaracterísticas de e…ciencia y distorsión distintos, por lo cual, sus aplicación será a distintas
áreas.

PCE Max

I B =0
V

v
CE
CE Max

Fig. 1. Area Segura de Operación del Transistor.

La corriente iC y el voltaje VCE no podrán sobrepasar
los máximos indicados.
II. Clasificación de los amplificadores de
potencia
Existen cuatro clasi…caciones básicas de ampli…cadores
de potencia: A, AB, B y C. Enclase A, el ampli…cador está
polarizado de tal forma que la corriente por el colector ‡uye
durante el ciclo completo de la señal de entrada. Para clase

III. Relaciones básicas en los amplificadores de
potencia
Para analizar los ampli…cadores de potencia se requiere
de ciertas cantidades y relaciones asociadas a su funcionamiento y desempeño. Como el ampli…cador de pontencia convierte la potenciade CC de la fuente de alimentación en una señal de potencia en la carga, la e…ciencia
de este proceso está dada por
=

PL(CA)
PCC

(1)

Donde es la e…ciencia , PL(CA) , es la potencia media de
señal en la carga y PCC , la potencia media de salida en la
fuente de alimentación.
La potencia media disipada en el dispositivo de ampli…cación, considerando un transistor bipolar como dispositivo depotencia, será

Documento preprarado en el DIE, Universidad de la Frontera 2004.

PCE = PCC

PL

(2)

2

Donde PCE es la disipación media de colector, PL es la
potencia total, es decir, PL(CC) más PL(CA) en la carga.
Para la evaluación de las distintas cantidades de potencia, se usa la relación básica dada por (3), donde p es la
potencia instantánea, v e i son el voltaje y la corriente
instantáneos.
p= vi

(3)

Sean v e i formas de onda periodica, con componente
continua (la cual puede ser cero) y una componente de
corriente alterna, no necesariamente sinusoidal

armónico de la señal. Para el caso de una señal sinusoidal
con componente continua será
q
2
2
Irms = IDC
+ Irms
IV. El amplificador Clase A

En operación clase A, el ampli…cador reproduce toda la
señal de entrada, la corriente de...