Amplificadores

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- Moduladores deamplitud (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 buen rendimientoenergético.

PCC
Rg

η = PRF/PCC

+
VCC
Pe RF

Amplificador de potencia de RF

RL

PRF

Pperd
ATE-UO EC amp pot 01

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

Rg

+

Amplificador de potencia de RF iC

RL Q1
iC
t 0 π 2π 0 π

iC
t 2π 0

iC
t π 2π

Clase A:
conducción durante 2π

conducción durante π

Clase B:

conducción < π
ATE-UO EC amp pot 02Clase C:

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

Rg

+

Amplificador de potencia de RF iC

+ vCE

RL
iC

Q1

• 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 RF

Rg

+
VCC vg

Amplificador de potencia de RF

+ RL vsAmplificadores 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

RL
Polarización

iC VCC

Rg

+ Q1 vCE

+

ATE-UO EC amp pot 05

RL

iC VCC

Amplificador “Clase A” con la carga en el circuito de polarización (II) VCC/RL iC
Elegimos un punto de trabajo

+ Q1 vCE iC1
t

IB vCE VCC
t

PRF = ic12·RL/2

PCC = ic1·VCC

η = PRF/PCC = ic1·RL/(2·VCC)

vCE1

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

RL

iC VCC

Amplificador “Clase A” con la carga en el circuito de polarización (III) VCC/RL iC Máximo valor de iC1

+ Q1 vCE
iC1 = VCC/2RL t

IB vCE 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 porfuente de corriente (I)
Circuito básico

Polarización

IC + Q1 + vCE -

VCC

Rg

+

RL

ATE-UO EC amp pot 08

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

+ IC iC + iL -

VCC

+ iC

VCC

IC
+ iL -

+ Q1 vCE

RL Q1

+ vCE

RL

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

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

+ IC iC + iL -

VCC

VCC/RL iC
Recta de carga en continua

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

+ Q1 vCE

RL

VCC

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

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

+ IC iC iL vCE1 + -

VCC IC

Recta de carga en continua

Recta de carga en alterna

IB vCE VCC
t

t

+ Q1 vCE

RL
vCE1 PRF = Ic2·RL/2 PCC = Ic·VCC η = Ic·RL/(2·VCC)

Luego η crece con IC y tiene el límite en IC = VCC/2RL.
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