fuentes

Universidad Nacional de Rosario
Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura
Escuela de Ingeniería Electrónica
Departamento de Electrónica

ELECTRÓNICA III

AMPLIFICADORES
REALIMENTADOS
Federico Miyara

Segunda Edición - 2005
B01.01

Riobamba 245 bis
2000 Rosario
Argentina

http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3
TEL 0341 4808543
FAX 0341 4802654

Código interno depublicación: B01.01
Primera edición: 1988
Digitalización 2002: Silvia Saavedra
Segunda edición corregida y ampliada: 2005
Publicado en Internet
Rosario, Argentina
Año 2005
http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/realim.pdf

AMPLIFICADORES REALIMENTADOS
1. Introducción
Los elementos activos utilizados en los amplificadores electrónicos, tales como
válvulas, transistores bipolares, otransistores de efecto de campo, presentan, junto a la
ventaja de permitir obtener una gran ganancia, varios defectos que entorpecen su aplicación, a saber:
a) Una considerable dispersión de parámetros entre elementos nominalmente iguales,
que hace que la ganancia tenga un valor indefinido, especialmente en los amplificadores fabricados en cantidad, o al reemplazar un dispositivo por otro.
b) Lavariación o deriva de dichos parámetros con la temperatura, o por envejecimiento,
o por cambio en las condiciones de polarización, que ocasiona fluctuaciones en la
ganancia.
c) La no linealidad de sus características de transferencia. Las más comunes son las
saturaciones y cortes, y el efecto que producen es una distorsión no lineal, es decir,
con agregado de componentes armónicas que no estánpresentes en la señal original.
d) Una respuesta en frecuencia insuficiente o inadecuada. También produce distorsiones, aunque en este caso de carácter lineal, vale decir que las frecuencias ya existentes en la señal se atenúan o amplifican de un modo no uniforme.
e) Niveles de impedancia de entrada y salida que en general no se adaptan a las impedancias de la fuente de señal y de la cargarespectivamente. La desadaptación a la
entrada se traduce en un empeoramiento de la relación señal/ruido, y la de la salida
en un desperdicio de potencia y de amplificación.
Un amplificador ideal debería producir a la salida una señal exactamente proporcional a la señal de entrada a través de un factor fijo y definido. Las no idealidades de
los amplificadores reales hacen que ello no suceda sinoaproximadamente. En 1934, H.
S. Black aplicó el concepto de realimentación, propio de los sistemas de control, a los
amplificadores, logrando solucionar en gran medida los inconvenientes mencionados.
Previamente había investigado una solución más compleja mediante técnicas conocidas
como feedforward (ver Apéndice 1).

2. Sistemas realimentados
Antes de estudiar su aplicación a los amplificadores,analizaremos el concepto de
realimentación en un sistema genérico. Un sistema con una entrada y una salida se dice
que está realimentado cuando se toma una parte de la salida y se la reinyecta en la entrada. Consideremos el diagrama de bloques de la figura 1. Consta de tres partes. El
sistema básico, cuya función de transferencia es a, el bloque de realimentación, con
transferencia β, y elbloque comparador, que resta la señal realimentada de la señal de
entrada.
B01.01

1

Electrónica III

Amplificadores realimentados

e

+
−

x

a

s

β
Figura 1. Diagrama de bloques de un sistema realimentado

La diferencia entre la señal de entrada y la señal realimentada, o señal de error, es
x = e − βs,
s = ax,
de donde puede calcularse la función de transferencia A delsistema realimentado:
A =

s
a
.
=
1 + aβ
e

(1)

Esta importante fórmula nos permitirá obtener numerosas conclusiones. Antes de
continuar llamemos ganancia de lazo al producto aβ, y diferencia de retorno al denominador 1 + aβ. La ganancia de lazo representa la ganancia del sistema y su bloque de
realimentación cuando se desconecta el comparador, y la diferencia de retorno es el...