Análisis circuito de amplificador push-pull

En el amplificador push-pull de clase B, la corriente continua del colector es

menor que el valor pico de la alterna. Esto da lugar a una menos disipación en el

colector y un aumento de rendimiento. El amplificador push-pull de clase B de la

figura 1 tiene un rendimiento máximo del 78,5 % y por lo tanto un aumento del

28.5% sobre los amplificadores de clase A (rendimiento máximo de 50%).

Figura 1. Circuito de amplificador Push-Pull

El circuito funciona de la siguiente manera, suponiendo que se tienen

transistores ideales para determinar los límites superiores del rendimiento y la

potencia de salida. El funcionamiento del circuito se explica mediante las formas de

ondas en las siguientes figuras:

Figura 2 – Formas de onda en el amplificador push-pull: (a) corriente de entrada; (b) corriente de base

en T1; (c) corriente de base en T2; (d) corriente del colector en T1; (e) corriente de colector en T2; (f)

corriente de carga; (g) oscilograma de la forma de onda de la corriente de carga, mostrando la

distorsión de cruce (crossover).

El transformador de entrada con forma central suministra dos corrientes de

base de amplitudes iguales pero desfasadas 180° (b y c). En el primer semiciclo iB1 es

cero, T1 está polarizado en la región de corte, ic1 es cero como en el grafico (d) de la

figura. Sin embargo, en este mismo intervalo de tiempo, iB2 es positivo, T2 conduce, y

la corriente de colector iC2 es la indicada en (e). Por consiguiente, un transistor está en

corte mientras que el otro conduce. En el segundo semiciclo, los papeles se han

invertido, T2 está en corte y T1 conduce. Cuando T2 conduce, la corriente representada

en la figura (e) circula a través de la parte superior del arrollamiento primario y el

flujo resultante variable con el tiempo en el núcleo del transformador induce una

tensión en el devanado secundario. Esta tensión a su vez produce el primer semiciclo

de corriente a través de la carga (f). Cuando T1 conduce, la corriente iC1 induce un

flujo e n el núcleo en dirección opuesta al flujo del semiciclo anterior, dando lugar al

segundo semiciclo de corriente de carga. La corriente de carga final bajo estas

condiciones ideales es, por tanto, directamente proporcional a la corriente de señal ii.

En la figura 3 se ve que la corriente de carga iL está relacionada con las corrientes

individuales por la expresión

iL=N (iC 1−iC 2)

Figura 3 – corriente de carga

Si en la práctica se usara el circuito de la figura 1, la corriente de carga estaría

muy distorsionada cerda de cero, como indica el oscilograma de la figura (g). Este

efecto se llama distorsión de cruce o de paso por cero y es debido a que la tensión

base-emisor, VBE, es cero en ausencia de la señal. Sin embargo, el funcionamiento

lineal del transistor sólo empieza cuando iB es lo bastante positiva para que VBE

exceda la tensión d umbral, que se supone 0,65 V para el silicio. Esta distorsión está

representada en la línea de puntos en la figura (d) a (f), y es perfectamente visible en

el oscilograma de la figura (g).