transistor potencia

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA
2-3- Relación de potencia en transistores- Amplif. de potencia- Distorsión
--------------------------------------------------------------------------------------------------------Relaciones de potencia en los amplificadores con transistores
Analizaremos a continuación las relaciones existentes entre la potencia eléctrica que
entrega la fuentede alimentación, y las potencias eléctricas que se disipan en el
transistor y la resistencia de carga. Utilizaremos para el análisis, una etapa básica
amplificadora de señal analógica, que utiliza un transistor de unión bipolar; no obstante
estas relaciones tienen validez para cualquier tipo de transistor semiconductor que se
emplee, como elemento amplificador analógico. El amplificadorademás se excitará con
una señal senoidal que denominaremos “ve” Supondremos además, que el punto de
polarizacion esta ubicado, en la recta de carga, de manera tal que se pueda amplificar
linealmente toda la señal analógica senoidal, dentro de su periodo (funcionamiento en
clase “A”) . Además no tendremos en cuenta la potencia que entregamos para polarizar
la entrada del amplificador, suponiéndoladespreciable. Esta ultima suposición, no es el
caso para amplificadores de potencia.

Potencia eléctrica entregada por la fuente de alimentación VCC
Partimos de la potencia eléctrica instantánea, pcc , para luego encontrar la potencia
eléctrica promedio que entrega VCC.
pCC = VCC . iC (potencia instantánea)
T
T
PCC = 1 / T ∫ VCC.iC dt = VCC / T ∫ ( IC+ic) dt
0
0
T
T
PCC =VCC / T ∫ ICdt + VCC / T ∫ ic dt = VCC . IC (potencia promedio)
0
0
Siendo:
iC = IC + ic corriente instantánea del colector
IC componente continua de la corriente iC o sea la corriente del punto de polarizacion.
ic ≡ componente de corriente alterna generada en el colector por la fuente de señal “ve”.
Potencia eléctrica consumida por la resistencia de carga RC
2
pR = RC .iC
potencia disipadainstantánea. La potencia promedio vale:
T
T
T
PR = 1 / T ∫ pR dt = 1 / T ∫ RC . iC dt = 1 / T ∫ RC .(IC+ic) dt
0
0
0
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Apunte de cátedra
Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli

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2-3- Relación de potencia en transistores- Amplif. de potencia- Distorsión--------------------------------------------------------------------------------------------------------2
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PR = RC. IC + RC ic(rms)
Potencia disipada en el transistor
La potencia instantánea vale:
pT = vCE . iC = ( VCC—RC .iC). iC = VCC . iC – RC .iC2
pT = pCC – pR
Vemos que la potencia instantánea disipada por el transistor es igual a la diferencia
entre la potencia entregada por VCC y la potenciainstantánea disipada en RC. De la
misma manera, resultaran las potencias promedios:
PT = PCC – PR
De lo desarrollado, podemos sacar las siguientes conclusiones:
a) La potencia eléctrica que entrega la fuente de alimentación VCC, es independiente de
la presencia o no de la señal de entrada.
b) La potencia eléctrica disipada o consumida en RC, tiene dos componentes; una parte
corresponde a la corrientede polarizacion “IC”, produciendo solamente aumento de
temperatura en RC, sin ningún beneficio. La otra, corresponde a la componente alterna
de la corriente de colector que al pasar por RC provoca una variación en la tensión de
colector “vc” y si RC ≡ RL representa la señal útil aplicada sobre la carga. Esta
componente alterna aparece cuando aplicamos la señal alterna de entrada “ve”.
c) Lapotencia eléctrica consumida en RC por la componente alterna de la corriente de
colector, es función de su amplitud.
d) La potencia eléctrica disipada en el transistor (provoca aumento de la temperatura del
transistor) resulta de la diferencia entre la potencia entregada por VCC y la consumida
en RC. Cuando tenemos señal aplicada a la entrada del amplificador, la potencia
consumida en RC,...