amplificadores de audio
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- Lourdes Vega Silva
- hace 7 años
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1 Taller de introducción a los amplificadores de audio Organizan: Mario Día Raul Martín Javier Antorán Colaboran: 1
2 Por que queremos amplificar? Pocas fuente de audio nos ofrecen la potencia deseada para ser escuchada. (Instrumentos eléctrica, Altavoces, radios, etc) Fuentes suelen dar miliwatios. Cargas necesitan watios. 2
3 Que es un amplificador? Un amplificador es un circuito que produce una señal de salida de la misma forma, pero de mayor potencia que la de entrada. Idealmente la forma de onda se conserva totalmente. Esto no es posible en la práctica. La fidelidad de un amplificador depende de su linealidad. No linealidades -> distorsión 3
4 Diseño amplificador clase AB Por etapas: Entrada por jack de audio de 3.5 mm Alimentación por pila 9 voltios / generador 12 voltios. Una primera etapa en emisor común nos da ganancia en tensión. Etapa generalmente lineal. (clase A) La segunda, simetría complementaría, nos da ganancia en corriente. Añadimos espejo de corriente para conseguir linealidad.(clase AB) Generador AMP. Carga 4
5 Primera etapa Emisor común Etapa inversora con ganancia en tensión. Alta ganancia, poca potencia. Aproximadamente lineal salvo saturación. 5
6 Primera etapa Red de polarización Eliminamos divisor tensión: etapa presenta impedancia de entrada mayor. Aproximamos Amp. tensión ideal. Resistencia de emisor: Forma una realimentación negativa en tensión. Aumenta estabilidad etapa. Punto trabajo resultante a mitad de recta: permite máximas excursiones. 6
7 Primera etapa Primera etapa: Es lineal de verdad? Estamos usando un elemento no lineal (union P-N) en Baseemisor. Corriente de entrada no lineal con la tensión de entrada. En pequeña señal lo tomamos como aprox. lineal. Modelamos Rpi (emisor) constante. Al caer tensión en Re, cae menos en Rpi (emisor). Re se comporta linealmente al ser una resistencia. 7
8 Segunda etapa Simetría complementaria Ganancia en tensión: 1 Ganancia en corriente > 1 BJT polarizados en corte: distorsión cruce por cero ->NO LINEALIDAD 8
9 Segunda etapa Simetría complementaria: distorsión 9
10 Segunda etapa Etapa de polarización: espejo de corriente Forzamos caída de tensión para polarizar transistores. Transistores sim. complementaria siempre conduciendo. Eliminamos cruce por cero. Utilizaremos 2 transistores con colector y base en cortocircuito como generadores de tensión. (diodos) Para minimizar distorsión necesitamos mismas caídas de tensión en los 4 transistores. Podemos unir transistores con un disipador. Así la temperatura es igual en ambos y VBE también. (-2mv / C en silicio) 10
11 Segunda etapa Etapa polarización: espejo de corriente -Vcc es tierra, offset de Vcc/2 a salida. 11
12 Circuito resultante Esquemático Enlace 12
13 Resultados Señal Bw < Bwmax 13
14 Resultados Distorsión fuera de banda 14
15 Resultados Bw limitado: efecto Gibbs 15
16 Impresión placas CNC 16
17 Impresión placas Resultado 17
18 Transistor utilizado BD139(NPN) / BD140(PNP) Datasheet 18
19 PCB Hecho con EAGLE Enlace 19
20 Código colores resistencias 20
21 Trabajo futuro Propuestas: Realimentación negativa: mejora dist. cruce por cero. Mejora estabilidad circuito. Uso de otros transistores con mejores prestaciones y capacidad de disipación. Preamplificador con amp. operacional. 21
22 Trabajo futuro Preamplificador AMP. OP. TL072 requiere alimentación simétrica. Problema: slew rate. 22
23 Enlaces a recursos PCB Datasheet BD139/140 Esquemático Lista Componentes (BOM) EAGLE CAD Rama de estudiantes IEEE Zaragoza: Diapositivas disponibles en nuestra página web 23
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5.- Si la temperatura ambiente aumenta, la especificación de potencia máxima del transistor a) disminuye b) no cambia c) aumenta
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