Conf 6. Amplificadores de Potencia Clase AB Cuasi Complement Aria y Una Sola Bateria (1)

Electrónica Analógica II

e_mail: [email protected]

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)


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.


Conexión Darlington

'. 1 1FE equiv FE FEh h h

.

CQBQ

FE equiv

II

h


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


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


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


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



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



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


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


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.


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:


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


Estudio Individual …


FIN de la Conferencia 6

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