CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE AMPLIFICADORES. Tema 2

Transcripción

1 1 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE MPLIFICDORES Tema 2

2 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE MPLIFICDORES TEM2 Objets: Cncer ls cncepts báscs sbre amplfcadres: Gananca de tensón, gananca de crrente, gananca de ptenca. Impedancas de entrada y de salda Ptenca de salda Rendment Ntacón en decbeles Tps de amplfcadres: mplfcadresdetensón mplfcadresdecrrente mplfcadresdetransresstenca mplfcadresdetranscnductanca mplfcadresencascada 2

3 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE MPLIFICDORES TEM El amplfcadr es un de ls blques funcnales más mprtantes y senclls de ls sstemas electróncs Sn necesars ya que ls Transductres prprcnan señales débles. Se desea que la señal de salda sea una réplca exacta de la de entrada, per cn una magntud mayr. Se dferenca entre mplfcadres de gran señal y de pequeña señal. Ls de pequeña señal tene alres de tensón de pcs mllts. Cualquer camb en la nda de la señal de salda respect de la entrada, se cnsdera una dstrsón y resulta ndeseable. Entrada Salda 3

4 MPLIFICDORES TEM 2 Tensón de entrada Tensón de salda S es cnstante relacón lneal entre O (t) y (t) 4

5 MPLIFICDORES TEM 2 S V cnstante relacón NO lneal entre O (t) y (t) amplfcadr tene dstrsón n lneal Señal de salda Señal de entrada 5

6 MPLIFICDORES TEM 2 Espectr de la señal de salda Espectr de la señal de Entrada 6

7 MPLIFICDORES TEM 2 Entrada Salda Red undreccnal de ds puerts. GNNCI DE TENSIÓN s 7

8 MPLIFICDORES TEM 2 GNNCI DE TENSIÓN s Cura transferenca GNNCI DE CORRIENTE s 8

9 MPLIFICDORES TEM 2 GNCI DE POTENCI P. p V I P s s IMPEDNCI DE ENTRD Z IN S s Z IMPEDNCI DE SLID ut ac CC 9

10 NOTCION DE DECIBELES TEM 2 Gananca de ptenca en decbeles= 10 lg P db Gananca de crrente en decbeles= 20 lg db Gananca de tensón en decbeles= 20 lg db Las expresnes en decbels (db), sn cmparacnes lgarítmcas (en base 10) entre magntudes del msm tp, sn admensnales. El cmprtament del íd human esta mas cerca de una funcón lgarítmca que de una lneal, ya que n percbe la msma aracón de nel en las dferentes escalas de nel, n en las dferentes bandas de frecuencas. 10

11 NOTCION DE DECIBELES TEM 2 ls decbels cnerten las multplcacnes en sumas, y las dsnes en restas, l que hace much más senclls e ntuts ls cálculs.. V P1 P2 R P P1 P2 L db 10.lg 10.lg. 10lg 10.lg P P P1 P2 P1 P2 Entnces db db db P P1 P2 3dB equale a multplcar la ptenca pr 2 3dB equale a ddr la ptenca pr 2 S se usa el decbel, se eta manejar númers muy pequeñs excesamente grandes, llens de cers, cn l que la psbldad de errr sera muy grande al hacer cálculs. 11

12 RENDIMIENTO TEM 2 La ptenca necesara pr ls crcuts nterns de ls amplfcadres ls prprcna una fuente de almentacón. cc1 cc1 P P P P CC I ds L P I. V I. V CC CC1 CC1 CC2 CC2 (t) R L cc 2 (t) cc2 P P L C C x100 La ptenca ttal prprcnada al amplf.es la suma de las ptencas sumnstradas pr cada nel de tensón. La fuente de almentacón debe prprcnar las sguentes ptencas: La ptenca de salda mens la ptenca de entrada desde la fuente de señal, y las pérddas de ptenca. 12

13 RENDIMIENTO TEM 2 PCC PI Pds PL P I. V I. V CC CC1 CC1 CC2 CC2 13

14 STURCION TEM 2 Señal de salda CC1 V CC2 V CC1 CC2 Señal de entrada V V C C 2 C C1 V V 14

15 GNNCI EN FUNCIÓN DE L FRECUENCI TEM 2 0,707. B f H f L f H 15 B f f L

16 TIPOS DE MPLIFICDORES TEM 2 mplfcadr de tensón mplfcadr de crrente R R. R. R V V / V / mplfcadr de Transcnductanca mplfcadr de Transresstenca R G m G m. / V R N tda la tensón de la fuente de señal se aplca a la entrada del amplfcadr debd a Rs, n tda la tensón prducda pr la fuente cntrlada aparece en brnes de la carga, debd a R. R R m R R m. V / 16

17 MPLIFICDORES IDELES TEM 2 mplfcadr deal de tensón: R= y R = 0. L R L R R S S R RL. R R R R S L 17 S R >> R s y R << R L ' 0

18 MPLIFICDORES IDELES TEM 2 mplfcadr deal de crrente : R= 0 y R = Extacón mplfcadr Carga IS r S R. R R L RL R R. L S S S R << r s y R >> R L ' l l0 rs RL. R r R R S L 18

19 MPLIFICDORES IDELES TEM 2 mplfcadr deal de transcnductanca: R= y R = Extacón r S V S R mplfcadr G m. R Carga R L G m G m. L R R R S S G m R R G m. R r R R S L G m 19 S R >>r s y R >>R L G' m G m G m0

20 MPLIFICDORES IDELES TEM 2 mplfcadr deal de transresstenca: R= 0 y R = 0. Extacón mplfcadr Carga R I R S S R Z m. R L Z m Z m. L R L R R S S Z m S R << r s y R << Z m Z' m Z m Z m0 RS RL Z m. R R R R En la práctca, ls amplfcadres n presentan mpedancas nulas n 20 nfntas. Sn embarg, a eces es psble clasfcar ls amplfcadres reales cm amplfcadres aprxmadamente deales. S L Z m

21 MPLIFICDORES EN CSCD TEM 2 mplfcadr cnstrud a partr de una sere de amplfcadres, dnde cada amplfcadr enía su salda a la entrada del amplfcadr sguente de la cadena. La cnexón en cascada prprcna una multplcacón de la gananca de cada una de las etapas, lgrand así una gananca ttal grande V 1 V 2 V V V 1 V 2 V

22 MPLIFICDORES EN CSCD TEM 2 La amplfcacón de la señal se efectúa pr etapas: la salda de una excta la entrada de la etapa sguente. Prmera etapa, prprcna una alta resstenca para etar pérdda del nel de señal cuand el amplfcadr se almenta cn una fuente de alta resstenca. La funcón de las etapas ntermedas de la cascada de un amplfcadr es prprcnar el grues de la gananca de ltaje. Etapa salda de un amplfcadr: prprcna una baja resstenca de salda cn el fn de etar pérdda de gananca La carga en el prmer amplfcadr es la resstenca de entrada del segund amplfcadr. N es necesar que las dferentes etapas tengan las msmas ganancas de tensón y de crrente. 22

23 MPLIFICDORES EN CSCD TEM 2 COPLE Cuand un sstema está cmpuest pr más de una etapa de transstres, es necesar cnectar, acplar, ls transstres entre sí COPLMIENTO DIRECTO La salda del prmer amplfcadr se cnecta en frma drecta a la entrada del segund sn utlzar cndensadres. La salda en C de la prmera etapa está superpuesta cn el nel de CD estátc de la segunda etapa. Buena respuesta en frecuencas pues n exsten elements de almacenament en sere 23

24 MPLIFICDORES EN CSCD TEM 2 COPLE COPLMIENTO CPCITIVO Métd más smple y efecta de desacplar ls efects del nel de CD de la prmera etapa amplfcadr El cndensadr separa el cmpnente de CD de la señal de C La etapa anterr n afecta la plarzacón de la sguente 24

25 BIBLIOGRFÍ TEM 2 Rashd, Muhammad; Crcuts Mcrelectróncs. nálss y dseñ Thmsn Learng. Hambley, lan R: Electrónca, 2 edcón, Prentce Hall. Sedra, del S. y Smth Kenneth C.; Crcuts Mcrelectróncs ; 5ª Edcón; Mc Graw Hll 25