1. Analizar la topología, ventajas y desventajas de los distintos tipos de amplificadores: a. Clase A, B, D y G

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Ana Belén Figueroa Paz
hace 8 años
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1 AMPLIFICADOR DE AUDIO DE POTENCIA 1. Analizar la topología, ventajas y desventajas de los distintos tipos de amplificadores: a. Clase A, B, D y G 2. Definir y analizar las principales especificaciones de un amplificador: a. Potencia de salida b. Respuesta en frecuencia c. Amplitud dinámica d. Distorsión armónica total e. Distorsión de intermodulación f. Distorsión de intermodulación transitoria g. Relación señal a ruido h. Sensibilidad i. Impedancia de entrada j. Impedancia de salida k. Factor de amortiguamiento 3. En el siguiente diagrama identificar las distintas etapas de un amplificador de potencia. Discutir su función, alternativas de diseño y/o mejoras. Actividad Nº 2: A. Análisis y Diseño de la etapa de potencia de un amplificador de audio 1. Interpretar que función o funciones desempeña cada componente del circuito. 2. Determinar la polarización, o sea tensiones y corrientes principales en continua (sin señal), confirmar si es adecuada la polarización de la etapa de salida (punto Q de trabajo en la recta de carga estática y dinámica). 3. Estabilidad de las corrientes de polarización en función de la temperatura ambiente y de la temperatura de los transistores de salida. 4. Ganancia de tensión en frecuencias medias. 5. Respuesta en frecuencia para pequeña señal 1

Distorsión de intermodulación f. Distorsión de intermodulación transitoria g. Relación señal a ruido h. Sensibilidad i. Impedancia de entrada j. Impedancia de salida k. Factor de amortiguamiento 3.

2 6. Impedancia de entrada (que ve el generador): hallar el valor a frecuencias medias (1KHz) y graficar en función de la frecuencia. 7. Impedancia de salida (que ve la carga): hallar el valor a frecuencias medias (1KHz) y graficar en función de la frecuencia. 8. Respuesta al escalón u onda cuadrada, para pequeña señal (tiempo de crecimiento) y para gran señal al límite del recorte (velocidad de crecimiento). Cual es el valor de Slew-Rate del amplificador? 9. Máxima excursión de señal 10. Ancho de banda de potencia 11. Determinación de la resistencia térmica de los disipadores de calor requeridos por los transistores de salida en funcionamiento continuo a máxima disipación de potencia (de los transistores) 12. Determinar la distorsión armónica para 100Hz, 1KHz y 10KHz y 20 khz a 1W de potencia sobre la carga, media potencia y potencia nominal. 13. Análisis de la compensación. 14. Analizar que requisitos debería cumplir la fuente de alimentación. B. Simulación de impedancias en un amplificador de audio Introducción: Aquí se presenta la forma correcta de medir las impedancias de entrada y salida para el caso del amplificador. Resultará interesante ver como estos (y otros) parámetros se modifican al variar el diseño del circuito, por ejemplo al reemplazar por otro conjunto de valores R19 y C4 manteniendo el mismo margen de fase, o al reemplazar el espejo de corriente por resistores fijos. Desarrollo: Como la impedancia de entrada está fuertemente controlada por el valor del resistor de polarización de la base de Q1, resulta conveniente estimar el valor de impedancia en función de la frecuencia que presenta el amplificador eliminando el paralelo con dicho resistor, o bien considerar dicho resistor como en paralelo con la fuente de señal y simular la impedancia que se ve en la base de Q1. Esto se muestra en el siguiente esquema: 2

Respuesta al escalón u onda cuadrada, para pequeña señal (tiempo de crecimiento) y para gran señal al límite del recorte (velocidad de crecimiento). Cual es el valor de Slew-Rate del amplificador? 9.

3 Obteniendo los siguientes resultados para lazo abierto y cerrado: 3

4 En la medición de la impedancia de salida debe tenerse en cuenta que toda carga influye en el comportamiento del amplificador, por lo que no puede medirse la impedancia de salida del amplificador conectando un generador de tensión en paralelo con la salida. Lo correcto es usar un generador de corriente (cuya impedancia es idealmente infinita) como se muestra en la figura: 4

amplificador conectando un generador de tensión en paralelo con la salida.

5 NOTA: debe eliminarse el valor del propio resistor e carga desparalelizando el resultado. Otra forma sería usando un generador de tensión en serie con el resistor de carga y luego restar el valor del mismo, como se ve en el esquema siguiente: Se obtuvieron los siguientes resultados a lazo abierto y cerrado: 5

Otra forma sería usando un generador de tensión en serie con el resistor de

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