Amplificadores Clase A

Principio de funcionamiento

El amplificador de la figura es un amplificador clase A, ya que la señal de salida no está recortada. Con este amplificador, la corriente circula por el colector durante todo el ciclo. Dicho de otra forma, no aparecen recortes por el colector durante todo el ciclo.

Por funcionamiento en clase A se entiende que el transistor trabaja siempre en su zona activa. Estoequivale a decir que por el colector circula corriente durante los 360° del ciclo de señal, como se muestra en la figura. Con un amplificador clase A, el diseñador trata de situar el punto Q en algún lugar cerca de la mitad de la recta de carga. De esta forma, la señal puede oscilar sobre el máximo rango posible sin saturar o cortar el transistor, lo que distorsionaría la señal.

Sonamplificadores que consumen corrientes contínuas altas de su fuente de alimentación, independientemente de la existencia de señal en la entrada. Esta amplificación presenta el inconveniente de generar una fuerte y constante cantidad de calor que ha de ser disipada. Esto provoca un rendimiento muy reducido al perderse una parte importante de la energía que entra en él. Es frecuente en circuitos de audio y enequipos domésticos de gama alta, ya que proporcionan gran calidad de sonido al ser muy lineal y con poca distorsión.

Tiene una corriente de polarización en relación con la máxima corriente de salida que pueden entregar. Los amplificadores de clase A a menudo consiste en un solo transistor de salida conectado directamente un terminal a la fuente de alimentación y el otro a la carga. Cuando nohay señal de entrada la corriente fluye directamente del positivo al negativo de la fuente de alimentación, consumiéndose potencia sin resultar útil.

Amplificador de potencia clase A alimentado en serie

La conexión simple de circuito de polarización puede utilizarse para analizar las principales características del amplificador clase A alimentado en serie. Las únicas diferencias entre estecircuito y la versión de pequeña señal, considerada anteriormente, es que las señales manejadas por el circuito y la versión de pequeña señal se encuentran en el rango de los volts y que el transistor empleado es un transistor de potencia que es capaz de operar en el rango de unos cuantos watts hasta decenas de ellos. Como se mostrará en esta sección, éste no es el mejor circuito para utilizarsecomo amplificador de gran señal dada su pobre eficiencia. La beta de un transistor de potencia, que son capaces de manejar potencia o corriente grandes, aunque no proporcionan una gran ganancia de voltaje.

Recta de carga en DC:

Para apreciar la importancia de la polarización de dc sobre la operación del amplificador de potencia, considere las características del colector. Se traza una recta decarga de ac mediante los valores de Vcc y Rc. La intersección del valor de polarización de Ib con la recta de carga de dc entonces determinará el punto de operación (Punto Q) del circuito. Los valores del punto de operación serán los calculados por medio de las ecuaciones del circuito. Si la corriente de polarización de dc del colector se establece en un medio de la posible excursión de la señal(entre 0 y Vcc/Rc), será factible una mayor excursión de la corriente del colector. Adicionalmente, si el voltaje estable colector-emisor se fija a la mitad del voltaje de alimentación, será posible una excursión mayor del voltaje.

Lo primero que debemos hacer para analizar el comportamiento del amplificador, es el análisis en continua. O sea, calcular el punto de trabajo del transistor. Debemostrabajar con el circuito de continua del montaje anterior. El circuito de continua se obtiene de manera bastante simple: basta con fijarse en que lo único que cambia son los condensadores que en continua se comportarán como circuitos abiertos desapareciendo del circuito. Esto hace que la entrada en la base quede desconectada, al igual que la salida, y que el condensador de emisor desaparezca,...