CAPÍTULO 4 ETAPAS DE SALIDA. La etapa de salida de un amplificador debe tener un cierto número de atributos. Tal

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1 CAPÍTULO 4 ETAPAS DE SALIDA La tapa d salida d un amplificador d tnr un cirto númro d atriutos. Tal vz l más important d llos s qu ntrgu un nivl a la carga con nivls acptals d distorsión. Otro d los rqurimintos consist n qu s tnga una muy aja impdancia d salida a fin d qu la ganancia d voltaj no rsult afctada por l valor d la carga. Admás, d tnr un consumo modrado d potncia y no rsultar una limitación n la rspusta n frcuncia dl aparato. En l prsnt capítulo s tomarán n cunta stas spcificacions para disñar difrnts formas d tapas finals dl aparato. 4.1 EL EMISO COMÚN AUTOPOLAIZADO Otro d los circuitos qu han sido considrados como posils tapas d salida, s l d un transistor n misor común autopolarizado, a fin d qu n un cirto rango, st pudira aprovchar los picos d voltaj hasta llgar a los qu actúan como polarización. Est circuito s mustra n la figura 4.1 [9]. Por sr n sta tapa d mayor importancia l análisis d DC, s mpzara por ralizar ést. En l circuito d la figura 4.1, podmos dfinir la trayctoria d corrint como: ntoncs ( ) I + ( + 1 )( ) = 3 B I β L + 40

2 ( ( +1 ) ) = 0. 8 I β + Si suponmos qu n o s d d tnr 0 volts n corrint dircta, s tndrá qu: I c = 100 I = 2 ma Por lo qu, con una β =100, s tndrá qu la corrint d as stará dfinida por: Figura Configuración misor común utilizada como tapa d salida. Sustituyndo n s tin I = 20 µa ( β + ) + = 13 Ω 1 ( β +1) = Si scogmos d 12 ohms, qudara dfinida por la cuación siguint: por lo qu 6 6 ( 20x10 )( 36000) = ( + 1)( 20x10 ) 3 7 β = 1. 2 Ω En l laoratorio, dido tal vz a la tolrancia d las rsistncias d polarización o variacions n la β, l valor final fu d 0 ohms, ya qu si la liminamos tnmos la misma ficincia, y no sufr camio alguno nustra rspusta dl circuito. 41

3 4.2 ALTENATIAS DE DISEÑO PAA LA ETAPA DE SALIDA EL SEGUIDO EMISO El circuito qu s analizará n primra instancia srá l sguidor d misor, una configuración d transistor cuyas caractrísticas principals son su alta ganancia d corrint, su muy alta impdancia d ntrada y su aja impdancia d salida [9]. Su forma más caractrística s mostrada n la figura 4.2. Si sustituimos su polarización d as por su quivalnt n Norton, tndrmos qu: = + c Figura Configuración n sguidor d misor ntoncs = c Por las caractrísticas d la salida d nustro circuito, nos convin qu la sñal d salida tnga un rango d traajo lo más amplio posil, por lo cual harmos. 42

4 con lo qu tndrmos qu: = 0 = + = = 0.6 Si calculamos la rcta d carga n corrint dircta, tndrmos qu I = max ntoncs, para corrint altrna I cq = ( + ) dc ac = ma Si por razons d stailidad térmica tomamos ntoncs β = 10 = 8200 Ω Si s analiza l circuito n corrint dircta, s pud vr qu: = ( 8200)( 2.476x10 3 ) ntoncs = 2. 1 = kω 1 = kω 1 por lo qu l máximo rango d amplitud srá: q =

5 La gráfica d disño s mustra n la figura 4.3. Figura Elión dl punto d opración EL BUFFE DEL AMPLIFICADO OPEACIONAL La siguint topología utilizada consist simplmnt n colocar un transistor dntro d la rd d rtroalimntación d un OPAMP, como s mustra n la figura 4.4. S utiliza ést circuito d manra qu cuando l opracional rquira ntrgar una cirta cantidad d corrint a la carga, l transistor n sguidor d misor amplifiqu la corrint qu ntrga l opracional por l factor ta. Su cálculo s similar al qu s hizo n l inciso antrior [10]. 44

6 Figura Amplificador opracional con transistor n la rtroalimntación Figura Amplificador d salida con control d corrint Su principal vntaja s, sin duda alguna, l spacio tan rducido qu rquir su montaj. Una variant d ést circuito s la qu s mustra n la figura 4.5, l cual s utilizó n un circuito d prua. 45