Ciencias

Prof: Bolaños D. Electrónica

Amplificadores de potencia para audio V1.0
En el apunte el TBJ como amplificador de pequeña señal hemos visto como amplificar señales de bajo nivel, convirtiéndolas en señales de algunos volts sobre la carga, mediante el empleo de cascadas de monoetapas constituyendo lo que llamamos multietapas (Ej: vi=10 mV con AV=300 vo=3v). Para obtener una potencia importantesobre una carga externa (Ej: parlante) sería necesario que la señal de salida del amplificador pueda entregar dicha potencia. Si a los circuitos vistos en el apunte mencionado le aplicáramos como carga un parlante, estaríamos condenados al fracaso de obtener potencia, pues estos amplificadores presentan impedancias de salida (Zo) elevadas comparadas con la impedancia de un parlante (2 - 4 - 8 - 16- 32 ohms). Ejemplo: Se observa que en este caso toda la tensión V cae en la Zo= 1K y casi nada sobre el parlante de 8 ohms, lo cual implica que no podremos obtener una potencia importante sobre el parlante. Llegamos fácilmente a la conclusión que las etapas de salida de un amplificador real deben estar diseñadas con el objetivo de ganar corriente mas que tensión y las etapas de entrada ganartensión mas que corriente. Las etapas de salida de los amplificadores se llaman comúnmente amplificadores de potencia o etapas de potencia y se dividen o clasifican en cuatro grupos o clases A, B, AB, y C, dependiendo de la forma de la señal de salida, a partir de una entrada senoidal. En la siguiente figura aclaramos el concepto.

Rendimiento de una etapa de potencia Se define en forma general elrendimiento de una etapa de potencia como el cociente entre la potencia máxima de corriente alterna disipada en la carga y la potencia total consumida por el amplificador en corriente continua.

PLmax Rendimiento ( η )= ----------- * 100% Pcc
PLmax: potencia máxima de CC disipada en la carga. Pcc: potencia total consumida por el amplificador en CC. Si definimos PL: potencia de CA disipada en lacarga. Es : 2 VLEF PL= -----------------RL Donde VP VPP VEF= --------- = ------------sqr(2) 2* sqr(2)

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Prof: Bolaños D. Electrónica 2 2 2 VEF = ( VPP/ 2* sqr(2) ) = VPP /8

así
2 VLpp PL=-----------------8* RL

Luego
2 PLmax= VLppmax / 8*RL

Donde VLpp es la máxima tensión pico a pico obtenida en la carga. A Pcc la analizaremos luego para cada clase de amplicador.

Comparaciónde características de amplificadores de potencia según la clase El amplificador clase A ofrece como ventaja que la señal de salida no aparece distorsionada y como principal inconveniente que su rendimiento máximo es de un 25% y de 50% cuando la carga esta acoplada por transformador (el transformador que se menciona tiene como objetivo adaptar impedancias de modo que el amplificador vea una cargamayor a la del parlante, esto fue muy utilizado en los viejos amplificadores, presentaba inconvenientes en bajas frecuencias). Cuando se emplea un amplificador clase B, se obtiene la salida fuertemente distorsionada, convirtiéndose en su principal inconveniente, ya que se hace necesario disponer un circuito doble, uno para los semiciclos positivos y otro para los semiciclos negativos, la ventaja quepresenta es que el rendimiento que se obtiene es del 70% al 75%. La disposición clase AB se emplea para salvar los inconvenientes que presentan los amplificadores clase B (ej: distorsión por cruce ), logrando rendimientos cercanos a estos. La disposición clase C presentan excelentes rendimientos y debido a su señal de salida, como tales amplificadores de potencia, se emplean en RF, y también encircuitos recortadores de impulso o niveles, cuando interesan solamente señales que superan un determinado nivel. CONCLUSIONES Un amplificador de potencia es aquel que recibiendo una señal de amplitud de tensión suficiente, le aplica una elevada ganancia de corriente, capaz de gobernar cargas de baja impedancia (ej: parlantes de 2-4-8 ohms). Los amplificadores de potencia clase A ofrecen un bajo...