Amplificadores De Potencia

ELECTIVA PROFESIONAL I
Electrónica III

Amplificacores de potencia → amplificadores de señales grandes.
Esto significa que se utiliza una parte mucho más grande
de la línea de carga durante la operación de señales que
en el amplificador de señal pequeña.
De acuerdo al porcentaje del ciclo de entrada en el cual el amplificador opera en su región lineal se pueden clasificaren:
Clase A
Clase B
Clase AB
Clase C
Clase D

AMPLIFICADORES DE POTENCIA CLASE A
Cuando se polariza un amplificador de forma tal que siempre opere el la región lineal
Donde la señal de salida es una réplica de la señal de entrada amplificada se dice que es un amplificador CLASE A.

Objetivo: entregar potencia a una carga. Como regla empírica, unamplificador puede ser considerado como amplificador de potencia si su capacidad nominal es > 1 W. y es necesario considerar el problema de disipación del calor en sus elementos electrónicos como transistores.

Disipación del calor: Deben disipar una gran cantidad de calor generado internamente.
En el caso de amplificadores de potencia con transistores bipolares por ejemplo, el terminal del colectores la unión crítica, por eso la cubierta del transistor siempre se conecta al terminal del colector.
Todos los transistores de potencia se diseñan para que proporcionen un gran área de contacto entre ellos y su disipador de calor externo. El calor proveniente del transistor fluye a través de su cubierta hacia el disipador de calor externo y luego se disipa en el áire circundante.

Punto deoperación (Q) centrado.→para obtener la mayor señal de salida posible.

Si el punto Q no está centrado en la línea de carga de ca, la señal de salida se limita como se observa en las figuras siguientes:

Limitado por corte

Ganancia de Potencia.
Ap = PsalidaPentrada
Psalida = VL2RL donde VL es el voltade de ca entregado a la carga y RL la resistencia de
la carga
Pentrada =Ventr2Rentr, donde Ventr es el voltaje de entrada de ca aplicado al amplificador
y Rentr es la resistencia es la resistencia que presenta el
amplificador en sus terminales de entrada.
Por tanto:

Ap = (VLVentr)2 RentrRL
Puesto que VL/Ventr = AV (ganancia de voltaje), entonces:

AP = Av2 (RentrRL)
Potencia de operación en cd.
PQ = ICQ VCEQ
La única forma en que unamplificador de potencia clase A es capaz de entregar potencia a una carga es mantener una corriente de operación que sea por lo menos tan grande como el requerimiento de corriente pico de la corriente de carga. Una señal no incrementa la potencia disipada por el transistor, sino que en realidad hace que se disipe menos. La potencia de operación dada por la ecuación anterior es la potencia de ca máxima queel amplificador clase A puede entregar a la carga. El valor nominal de potencia del transistor debe ser superior a este valor.

Potencia de salida:
En general la potencia de la señal de salida es el producto de la corriente rms por el voltaje rms a través de la carga. La señal de ca máxima sin que se recorte ocurre cuando el punto Q se encuentra en el centro de la línea de carga de ca. Para unamplificador en emisor común por ejemplo, con punto Q en el centro, la excursión de voltaje pico máximo es.
Vcemax = ICQRc
El valor rms es 0.707Vcmax
La excursión de corriente pico máximo es
Icmax = VceQRc
El valor rms es 0.707 Icmax
Por tanto, la máxima potencia de salida es
Psal(max) = (0.707Icmax) (0.707Vcmax) =
Psal(max) = 0.5 ICQ VCEQ

Ejemplo:

Determine la ganancia de voltajey la ganancia de potencia clase A del amplificador de la figura siguiente. Suponga que ßca = 200 para todos los transistores.

--------
Resistencia dinámica (ac) que presenta un diodo (unión pn) en un punto A de su característica

Io: corrriente de saturación inversa.
Para polarización directa, ev/VT » 1 por tanto i ≈ Ioev/vT
Despejando v se obtiene:
ev/VT ≈ i/Io → v = VT ln (i/Io) → v...