Electrónica Analógica II
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Centro de Investigaciones en Microelectrónica (CIME)
Facultad de Ingeniería Eléctrica, CUJAE 08-09
Jorge A. Cabot López
Ing. Biomédica
Curso 2008-09
Tema 2:Amplificadores de señal grande
o de potencia
Sumario
Conferencia 6: Amplificadores Clase AB con simetría cuasi-complementaria, con efecto boostrap y una sola batería.
• Conexión Darlington.
• Principio de Operación del Amplificador de Potencia Clase AB con simetría cuasi-complementaria.
• Análisis dinámico.
• Circuitos de protección.
• Conclusiones.
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 1
Bibliografía
Complementaria:
• Notas de Clase.
• Monografía: Amplificadores de Potencia.
• Sitio Web: ftp://10.8.86.7/Docencia/Electrónica Analogica II/Biomedica/EA2
Básica:
• Rashid H.,Muhammad. “Circuitos Microelectrónicos, Análisis y Diseño”, Tomo 2. (Pág.: 726-764)
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 2
Objetivos de la Conferencia
Conocer: El amplificador de potencia Clase AB con
simetría cuasi - complementaria. Las protecciones utilizadas en la etapa de salida .
Saber las diferentes configuraciones de tipo Darlington e identificarlas.
Saber analizar el Clase AB con simetría cuasi – complementaria.
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 3
Conexión Darlington
'. 1 1FE equiv FE FEh h h
.
CQBQ
FE equiv
II
h
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 4
Clase AB cuasi - complementario
Se logra mas potenciaa la salida.
Etapa excitadora
Capacitor deBoostrap
Multiplicadorde VBE
2Q '2Qy ` emisorcomún.
0 o
1Q '1Qy ` colectorcomún.
360 o
Etapa cuasi-complementaria
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 5
Análisis estático y dinámico.
Análisis estático: 0iV Cuando:
Se calculan los parámetros:
potencia disipada por cada transistor.
parámetros del punto de operación.
Q1-Q2 y Q1’-Q2’ (etapa de salida, Clase AB):
(Desprecio siempre )1 1.CQI R1 2 2
CCCEQ CEQ
VV V
1 2 1CQ CQI I mA 1 2 0.6BEQ EBQV V V dato para
1 2 1 1.CQ CQ CEQ CEQP P V I 1' 2' 5CQ CQI I mA 1' 2' 0.6BEQ EBQV V V dato para
1' 2' 1' 1'.CQ CQ CEQ CEQP P V I
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 6
1' 1 2 1' 1
3 ' " ' "3 3 3 3
2 2CC CC
BEQ BEQ CQ BEQ BEQ
CQC C C C
V VV V I R V V
IR R R R
3 2' 3 32CC
CEQ BEQ CQ E
VV V I R
Análisis estático y dinámico …
Q3 (etapa excitadora, Clase A, emisor común):
Q4 (multiplicador de , Clase A:BEV
44 3 1'
5
BEQCQ CQ BQ
VI I I
R 4
4 45
1CEQ BEQ
RV V
R
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 7
Análisis dinámico:
' 3 3 322CC
m CE sat CQ Eeb máx
VV V V I R
2 2
2 2 2m L mm m
LL
I R VV IP
R
1m
CC CC CQ
IP V I
2
1
2100% 100%
m
L LAB
CC mCC CQ
VP R
x xP I
V I
2
1 . 2 . 1 124CC
C máx C máx CEQ CQL
VP P V I
R R
2 1O MSFVSF O
S S S
V R RA si T
V R R
Análisis estático y dinámico …
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 8
3'3m . 2 .CC ín R b máxi i i "
3 32b
CCC CQ C
VV I R
'3
1 . 1' .
'3
b
C
C m be máx be máx
RC
V I R V Vi
R
2 .
2 .1m
b máx
FE mín
Ii
h
Cálculo de cuando3m .C ínio mV V
Análisis estático y dinámico …
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 9
Circuitos de Protección
Protección contra cortocircuito:
RI
RI
1
(co )
BEQ
o rto
VR
i
Ej:1
(co )
0.7
2.3
BEQ
o rto
V V
i A
0.70.3
2.3
VR
A
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 10
Circuitos de Protección …
Protección térmica:3CRI
Si:
8BEQ DZT V V
Esto se logra debido a:
8
/
/
DZ
Q
K V C
K V C
o
o
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Conclusiones
• El amplificador de potencia Clase AB cuasi – complementario utiliza un transistor pnp compuesto, que le permite entregar mas potencia a la carga
• La etapa de salida de los amplificadores de potencia utilizan protecciones contra corrientes excesivas y protecciones térmicas.
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 12
Estudio Individual
a) Diga la función de los capacitores C3 y C2 y del transistor Q4.
b) Calcule los valores de R1 y R3.
c) Determine la eficiencia máxima de conversión de la
etapa de salida para excitación sinusoidal y sin distorsión
de salida.
d) Determine el voltaje al que se carga el capacitor C3 y la
ic3min cuando Vo = Vm-.
e) Determine la potencia máxima disipada por Q3.
f) Determine si los transistores de potencia necesitan radiador,
y si es así, calcule la resistencia térmica máxima de ellos.
Del circuito mostrado en la figura:
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 13
Estudio Individual …
Datos:
. 80, 10FE mín CQh I mA para 0.6 , 0.8 ,BE bemáxV V V V 1 1 :Q Q
0.3 , 30 / , 1.8 / , 0.5 /cesat JA JC CSV V C W C W C W o o o
3 :Q .0.65 , 0.2 , 180BE cesat FEV V V V h
.0.65 , 0.2 , 180BE cesat FEV V V V h 4 :Q
Amplificadores de Potencia Electrónica Analógica II 14
Estudio Individual …
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FIN de la Conferencia 6
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