amplificadores de potencia

Electrónica de Comunicaciones
CONTENIDO RESUMIDO:
1- Introducción
2- Osciladores
3- Mezcladores.
4- Lazos enganchados en fase (PLL).
5- Amplificadores de pequeña señal para RF.
6- Filtros pasa-banda basados en resonadores piezoeléctricos.
7- Amplificadores de potencia para RF.
8- Demoduladores de amplitud (AM, DSB, SSB y ASK).
9- Demoduladores de ángulo (FM, FSK y PM).
10- Moduladoresde amplitud (AM, DSB, SSB y ASK).
11- Moduladores de ángulo (PM, FM, FSK y PSK).
12- Tipos y estructuras de receptores de RF.
13- Tipos y estructuras de transmisores de RF.
14- Transceptores para radiocomunicaciones
ATE-UO EC piezo 00

7- Amplificadores de potencia para RF
Idea fundamental:
Amplificar señales de RF hasta niveles suficientes para su
transmisión y hacerlo con buenrendimiento energético.

PCC

η = PRF/PCC

Rg

+
VCC

Pe RF

Amplificador
de potencia
de RF

RL

Pperd
ATE-UO EC amp pot 01

PRF

Concepto de “Clase” de un transistor en un amplificador (I)

Rg

Amplificador de
potencia de RF

+

iC

RL
Q1

t
0

π

iC

iC

iC
2π

Clase A:
conducción durante 2π

0

π

t
2π

Clase B:

conducción durante π

t0

π

2π

Clase C:

conducción < π
ATE-UO EC amp pot 02

Concepto de “Clase” de un transistor en un amplificador (II)

Rg

+

Amplificador de
potencia de RF
iC

+
vCE

Q1

RL

-

iC
• Clase D: Q1 trabaja en conmutación
• Clase E: Q1 trabaja en conmutación a
tensión cero

vCE
t
Control

t

ATE-UO EC amp pot 03

Tipos de amplificadores de potencia de RFRg

+
VCC

vg

Amplificador
de potencia
de RF

+
RL

-

vs

Amplificadores lineales: la forma de onda de la tensión de salida
vs es proporcional a la de entrada vg.

Amplificadores no lineales: la forma de onda de la tensión de
salida vs no es proporcional a la de entrada vg. Caso especialmente
interesante: tensión de salida vs proporcional a VCC.
ATE-UO EC amp pot 04Amplificador “Clase A” con la carga
en el circuito de polarización (I)
Circuito básico

iC

RL
Polarización

VCC

+

Rg

+

Q1

-

vCE

ATE-UO EC amp pot 05

Amplificador “Clase A” con la carga
en el circuito de polarización (II)

iC

RL

VCC/RL iC

VCC

Elegimos un
punto de trabajo

+
Q1

-

vCE

IB
iC1

vCE

t

PRF = ic12·RL/2

PCC =ic1·VCC

η = PRF/PCC = ic1·RL/(2·VCC)

VCC
t

vCE1

Luego η crece con iC1. Pero el crecimiento de iC1 tiene un límite
ATE-UO EC amp pot 06

Amplificador “Clase A” con la carga
en el circuito de polarización (III)

iC

RL

VCC/RL

VCC

iC Máximo valor de iC1

+
Q1

-

vCE

IB

iC1 = VCC/2RL

vCE

t

VCC
ηmax = ic1·RL/(2·VCC) con iC1 = VCC/2RL
Por tanto: ηmax =1/4 = 25%

t

vCE1 = VCC/2

¡El 25% es un rendimiento máximo muy bajo!
ATE-UO EC amp pot 07

Amplificador “Clase A” con polarización
por fuente de corriente (I)
Circuito básico

IC

Polarización

+

Rg

+

Q1

-

+
vCE

VCC

-

RL

ATE-UO EC amp pot 08

Amplificador “Clase A” con polarización
por fuente de corriente (II)
Realización física de la fuente decorriente

+

VCC

IC
-

+

iC

-

-

Q1

-

VCC

IC
+

iC

iL

+

+

RL

iL

+

vCE

Q1

-

-

RL
vCE

La tensión en la fuente de corriente debe ser la mostrada
ATE-UO EC amp pot 09

Amplificador “Clase A” con polarización
por fuente de corriente (III)
Elección del punto de trabajo para un valor de IC

+

VCC

IC
iC

IB

iL

+Q1

Recta de
carga en
continua

-

+

VCC/RL iC

-

vCE

RL
vCE
Recta de carga en alterna
con pendiente 1/RL

VCC

Esta es la recta de carga de alterna con mayores niveles
de tensión y corriente y compatible con tensión positiva
en la fuente de corriente
ATE-UO EC amp pot 10

Amplificador “Clase A” con polarización
por fuente de corriente (IV)
VCC/RL iC

+...