La primera clasificación que podemos hacer con los amplificadores viene determinada por las frecuencias con las que van a trabajar. Si las frecuencias están comprendidas dentro de la banda audible los amplificadores reciben el nombre de amplificadores de audio frecuencia o amplificadores de Baja frecuencia. (Amplificadores A.F. o amplificadores B.F., respectivamente).

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AMPLIFIC
ADORES
DE
POTENCIA
Ing. Joel Ramirez Verdeja
2018

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1. AMPLIFICADORES DE POTENCIA
1.1 INTRODUCCIÓN
La primera clasificación que podemos hacer con los amplificadores viene
determinada por las frecuencias con las que van a trabajar. Si las frecuencias
están comprendidas dentro de la banda audible los amplificadores reciben el
nombre de amplificadores de audio frecuencia o amplificadores de Baja
frecuencia. (Amplificadores A.F. o amplificadores B.F., respectivamente).
Dentro de las dos gamas de amplificadores vistas, también, podemos hacer
una clasificación atendiendo a su forma de trabajo como vemos en la tabla 1.1
presentada a continuación.
Tabla 1.1 Clasificación de los amplificadores
Tipos de
Amplificadores
Amplificadores de
Tensión
son los que su principal misión es suministrar
una tención mayor en su salida que en su
entrada
Amplificadores de
Potencia
aquellos que, aparte de suministrar una mayor
tensión, suministran también un mayor corriente
(amplificación de tensión y amplificación de
corriente y, por ende, amplificación de potencia)
Podemos, según esto, tener: amplificadores de tensión (tanto para B.F. como
para R.F.) y amplificadores de potencia (también, para ambas gamas de
frecuencias). En este trabajo únicamente se verán los amplificadores de
potencia, que son los que nos interesan para iniciar el campo de las R.F.,
1.1.1 Clasificación de los amplificadores de potencia
Tal y como decíamos en la sección de introducción de este trabajo escrito, este
tipo de amplificadores (amplificadores de potencia, ya sean para B.F. o para
R.F.), tienen la particularidad de que en su salida tenemos ganancia de tensión
y de corriente con respecto a la señal de entrada.
Este tipo de amplificadores pueden entregarnos en su salida toda la señal de
entrada o una parte de la misma; atendiendo a esta característica, los
amplificadores de potencia, podemos clasificarlos de la siguiente forma (tabla
1.2)
Tabla 1.2 Breve descripción de los tipos de Amplificadores de potencia

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Tipo Breve descripción del tipo
Clase A Un amplificador de potencia funciona en clase A cuando la
tensión de polarización y la amplitud máxima de la señal de
entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de
salida circule durante todo el período de la señal de entrada.
Clase B Un amplificador de potencia funciona en clase B cuando la
tensión de polarización y la amplitud máxima de la señal de
entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de
salida circule durante un semiperíodo de la señal de entrada.
Clase AB son, por así decirlo, una mezcla de los dos anteriores, un
amplificador de potencia funciona en clase AB cuando la
tensión de polarización y la amplitud máxima de la señal de
entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de
salida circule durante menos de un período y más de un
semiperíodo de la señal de entrada.
Clase C Un amplificador de potencia funciona en clase C cuando la
tensión de polarización y la amplitud máxima de la señal de
entrada poseen valores tales que hacen que la corriente de
salida circule durante menos de un semiperíodo de la señal de
entrada.
Las señales de salida característicos de cada una de las clasificaciones vistas
anteriormente en la tabla se pueden apreciar en la figura 1.1 que se muestra a
continuación

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Figura 1.1 Señal de salida de los distintas clases de Amplificadores
En ciertos libros o manuales se observa la siguiente notación con números a un
lado de las letras , por ejemplo : Amplificador clase AB1 o también amplificador
clase B2; estas notaciones vienen de los antiguos amplificadores con válvulas.
Los subíndices 1 y 2 indicaban que no existía corriente de reja (el 1) o que si
existía (el 2), esto era debido a que en la polarización de la válvula, la reja se
hacía positiva con respecto al cátodo (para los que nunca hayan oído hablar de
las válvulas, diremos, que la reja se correspondería con la base de un transistor
y el cátodo con el terminal de salida, que en los transistores, dependiendo del
tipo de conexión, puede ser el emisor o el colector).
En los amplificadores de clase A no hay nunca corriente de reja (base) por lo
que es indiferente decir que el amplificador es de clase A1 o de clase A. Lo
contrario ocurre en los amplificadores de clase C donde siempre va a existir
corriente de reja (base), en este caso es indiferente decir que el amplificador es
de clase C2 o de clase C (a secas).
En los amplificadores de clase B y AB, puede que exista o no la corriente de
base (o reja) por lo que sí es importante que nos especifiquen el tipo de
amplificador del que se trata (AB1 diría que no tiene corriente de base y B2
indicaría que sí hay corriente de base). Este tipo de notación también podemos
encontrarla en los amplificadores transistorizados.
Los amplificadores de potencia se clasifican de acuerdo a la fracción de tiempo
que conducen los transistores. Los amplificadores en clase A tienen
transistores de salida en los que la corriente de señal circula todo el tiempo.
Para obtener un mayor rendimiento, el amplificador en clase B utiliza
transistores que solo conducen la mitad del tiempo, quedando al corte el resto
del tiempo. Los transistores de los de la clase AB conducen algo mas de la
mitad del tiempo con rendimientos similares a los de en clase B, pero conducen
menor distorsión.
Los amplificadores en clase C producen grandes cantidades de potencia con
gran rendimiento usando transistores que conducen solo una pequeña fracción
del ciclo. Los amplificadores en clase D producen formas de salida binarias de
muy alto rendimiento, próximo al 100 % usando transistores con interruptores.
1.2 DISIPACIÓN DE POTENCIA EN TRANSISTORES
Debido al tamaño relativamente reducido de los transistores y otros
semiconductores de potencia, en general no son capaces de disipar toda la
potencia que producen sin calentarse excesivamente, con el consiguiente
riesgo de destrucción. Por este motivo es necesario acompañarlos de algún
elemento que facilite la eliminación de esa potencia. Tal es la función del
disipador
Realizando una síntesis de lo tratado en el manual “ Disipación de potencia” de
Federico Miyara obtenemos los siguientes conceptos claves :

5. P á g i n a | 5
La conducción es la difusión del calor dentro de un medio material sin que haya
desplazamiento de materia. Es el mecanismo predominante en los sólidos.
Responde a la ecuación 1.1 que se muestra a continuación
Ecuación 1.1
Donde P es la potencia, o calor transferido por unidad de tiempo, K la
conductividad térmica, A el área de la sección transversal al flujo de calor, y
el gradiente térmico, que en general se supone constante, o se determina a
partir de la conservación de potencia.
La convección libre desde una lámina a temperatura T1 al aire a temperatura
T2 es la ecuación 1.2:
Ecuación 1.2
Donde h es una constante, A el área de la superficie, y P la potencia o calor
transferido por unidad de tiempo.
La radiación es la emisión de energía en forma de ondas electromagnéticas de
diversas longitudes de onda. Este mecanismo tiene vigencia en el vacío y en
los medios transparentes, como los gases en su mayoría. La energía radiada
por unidad de tiempo desde una superficie a una temperatura absoluta T1 al
ambiente a una temperatura absoluta T2 es:
Ecuación 1.3
donde σ = 5,67 W/(m^2K^4), A es el área y e el poder emisivo. El mayor poder
emisivo corresponde al cuerpo negro ideal, que tiene e = 1. Las superficies
blancas y espejadas tienen escaso poder emisivo.
Dados dos puntos a temperaturas T1 y T2, la potencia que fluye de T1 a T2 se
calcula mediante:
Ecuación 1.4
Donde RT es la llamada resistencia térmica. Cuando prevalece la conducción,
RT es aproximadamente constante y se puede calcular como se indica a
continuación:
Ecuación 1.5
Donde l es la longitud, A el área de la sección y k la conductividad térmica.
Cuando los mecanismos predominantes son la convección y la radiación, RT
depende bastante de la temperatura.

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La ecuación 1.5 es formalmente análoga a la ley de Ohm:
Ecuación 1.6
Tomando las analogías de la tabla 1.3
Ley de ohm potencia Unidades ( potencia)
V T °C
I P W
R Rt °C/W
Esto permite modelizar fácilmente las situaciones típicas de propagación de
calor. Por ejemplo, si se tiene un transistor que disipa una potencia P, tiene una
resistencia térmica entre la juntura y la cápsula RT jc y entre la cápsula y el
ambiente RT ca, entonces el modelo análogo eléctrico es el indicado en la
figura 1.2. Si no interesara qué sucede en la cápsula, podría resumirse en una
sola resistencia térmica entre la juntura y el ambiente RT ja las RT jc y RT ca
así
Figura 1.2 Modelo eléctrico análogo
Los fabricantes especifican las características térmicas de sus dispositivos
(transistores, diodos, circuitos integrados) a través de diversos parámetros y
gráficas. A continuación se describirán los más frecuentemente encontrados.
a) Potencia máxima Pmáx a una determinada temperatura ambiente Ta.
Este dato se especifica en general para transistores de baja potencia
que van a utilizarse sin disipador.
b) Curva de depreciación (derating) sin disipador en función de la
temperatura ambiente Ta (figura 2) También es un dato típico para
transistores de baja potencia. Esta curva tiene dos zonas. Para Ta > T1
responde a la ecuación 1.7
Ecuación 1.7
Es decir representa la potencia que hace que la temperatura de juntura sea la
máxima. Para Ta < T1 la potencia queda limitada por la máxima potencia que
puede disipar el dispositivo. En lugar de esta curva se suele dar su pendiente,
que no es otra cosa que −1/RT ja . En general se la expresa en mW/ ºC.

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Figura 1.3 depreciación de pot max en funcion
de la T amb
c) Temperatura máxima de juntura Tj máx. Superado este valor no es
posible garantizar que el dispositivo funcione correctamente, pudiendo
inclusive llegar a deteriorarse o aún a destruirse. También se especifica
la máxima temperatura de almacenamiento del dispositivo.
d) Potencia máxima Pmáx a una determinada temperatura de cápsula Tc.
Este dato se brinda para dispositivos de potencia.
e) Curva de depreciación (derating) en función de la temperatura de
ápsula Tc (figura 1.4). Es similar a al inciso b
Ecuacion 1.8
Figura 1.4 curva de depresiacion pmax en
función de la temp de la capsula
f) Curva de depreciación (derating) en función de Ta para varios
disipadores (caracterizados por su resistencia térmica disipador-
ambiente RT da. Es análoga a b), sólo que teniendo en cuenta el
agregado de disipador.

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figura 1.5 Curva de dep. de
la pmax en función de la temp amb para varios disipadores
g) Resistencia térmica entre la juntura y la cápsula RT jc. Este dato se da
como cota máxima dentro del intervalo térmico de funcionamiento del
dispositivo ,
h) Resistencia térmica entre la juntura y el ambiente RT ja. También este
valor se da como cota máxima. Su valor depende sólo del tipo de
encapsulado
Ejemplo 1:
Obtener las resistencias térmicas RT jc y RT ja a partir de las curvas de
depreciación del transistor 2N3725A.
Solución: Para T > 25 ºC las curvas representan puntos de Tj = Tj máx.
Entonces, a partir de datos obtenidos de las hojas de especificaciones,
1.3 ESPECIFICACIONES DE LOS DISIPADORES Y
DISEÑO (TAMAÑO DEL DISIPADOR )
Como la superficie de disipación de los dispositivos usuales es de unos pocos
cm2, su resistencia térmica de convección y radiación es considerable
Por ejemplo el TO-3:
Este es uno de los mayores encapsulados de amplia difusión, tiene unos 35 ºC/W,
lo cual significa que la potencia total que puede disipar es de 3 W a 5 W,

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El modelo de un dispositivo con disipador es el indicado en la figura 1.6 que
se muestra a continuación.
Figura 1.6 Modelo eléctrico con disipación
Algunas de las especificaciones ( de las variables ) se ven en la siguiente
tabla : ( tabla 1.4)
Variable Descripción
RT jc es propia del dispositivo.
RT cd resistencia térmica entre la cápsula y el disipador , depende de la
calidad del contacto
RT da Resistencia térmica entre el disipador y el ambiente depende del
tamaño, geometría y acabado superficial del disipador. Esta
resistencia térmica es el parámetro más característico de los
disipadores, por ello es que todas las especificaciones contienen
dicho parámetro ( se ven en la tabla siguiente).
En la tabla siguiente 1.5 se ven algunas especificaciones que conlleva la ultima
variable de la tabla anterior.
Tabla 1.5 especificaciones en función de la resistencia térmica entre el
disipador y el medio amb.
En función de la longitud, para determinada sección transversal . cuanto mayor es
la longitud, mayor es el área de disipación, por lo tanto disminuye
RT da.
en función de la potencia disipada .Al disipar mayor potencia
se eleva la temperatura del aire próximo al disipador. Esto puede
interpretarse de dos formas: se dificulta la propagación por la reducción
de la diferencia de temperatura, o bien se supone que la temperatura
ambiente no varió y aumenta la resistencia RT da.

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en función de la velocidad del aire de ventilación . Esta curva se aplica en los casos
en que se va utilizar ventilación artificial (convección forzada), por ejemplo a
través de ventiladores sopladores de aire o extractores de aire
EJEMPLO 2
Obtener el disipador para un transistor BD201 que debe disipar 30 W a Ta
MENOR O IGUAL A 40 ºC. Los datos del transistor son:
SOLUCIÓN;
Según el modelo de la figura 1.7
Figura 1.7 figura de este modelo
Obtengamos primero RT jc. Para ello tengamos en cuenta que si la potencia
que puede disipar es máxima a 25°C de temperatura de cápsula, es porque en
esas condiciones la temperatura de juntura es máxima:
Si sujetamos el transistor interponiendo una fina capa de grasa si1iconada, RT
cd = 0,45 ºC/W, con lo cual la incógnita pasa a ser RT da

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De tablas de disipadores disponibles en el comercio conviene utilizar un perfil
como se indica en la figura 10, de 5 cm de longitud.
1.4 AMPLIFICADORES CLASE A
Tabla 1.6 Referencia rápida del amplificador
La corriente de salida circula durante todo el ciclo de la señal de entrada
La corriente de polarización del transistor de salida es alta y constante
durante todo el proceso, independientemente de si hay o no hay salida de
audio. La distorsión introducida es muy baja, pero el rendimiento también
será bajo, estando siempre por debajo del 25%.
Un amplificador de potencia en que los transistores de la etapa de salida
reciben una corriente de polarización mayor que el máximo de corriente de la
señal que sale de ellos, de forma que el mismo opera enteramente tanto en el
semiciclo positivo como en el negativo, evitando así la distorsión de cruce. Esto
hace que los transistores estén siempre consumiendo corriente, por ello se
alcanzan grandes temperaturas y son poco eficientes (aproximadamente 20%,
es decir, consume 500W para generar 100W).
La corriente de polarización constante que queda remanente en la señal de
salida es filtrada antes de alimentar a los altavoces. Este tipo de configuración
se ve en algunos amplificadores de audio High-End.

12. P á g i n a | 12
Figura 1.8 Señal de salida
1.4.1 Amplificador Emisor común
Sea la configuración de emisor común de la Fig. 1.9, la cual funciona en clase
A. Por simplicidad se hace la resistencia de emisor RE = 0. El primer paso será
seleccionar RL para máxima potencia de salida.
Figura 1.9 emisor común
En la Fig. 1.10, se muestra las rectas de carga para dos puntos Q del
amplificador, las cuales se interceptan con la curva PCE. Se observa que IC2
será la máxima corriente permitida para iC y VCE1 será el máximo voltaje
permitido
Para vCE , para el transistor en cuestión. El óptimo elegido será el punto de
reposo Q1, debido a que IC1 < IC2, lo cual implica una disminución en la
corriente de colector, lo que trae consigo una disminución en la distorsión y una
menor corriente de base requerida para obtener IC1.
Para que la realización sea factible, VCE1 debe ser menor que VCEO, así se
tomará que VCE1 = VCC . Lo cual puede no ser necesariamente efectivo para
otras configuraciones en clase A.

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Figura 1.10
Para valores ICMax y VCEMax, se tiene que el punto Q estará dado por la
tangente a la curva PCEMax, dado por las coordenadas ICQ = ICMax 2 y
VCEQ = VCEMax 2 como se indica en la Fig. 1.11. Se asume que la señal de
entrada puede manejar el transistor entre el corte y la saturación, de esta forma
para una variación en la corriente de base, se tiene la variación en la corriente
de colector, y una variación en la potencia.
Figura 1.11
De acuerdo a la curva, se pueden establecer las curvas para iC , vCE , PCC
,PCE y PL.
Figura 1.12 formas de onda
La potencia de carga será :

14. P á g i n a | 14
Ecuación 1.9
De la curva de la Fig. , se determina
Ecuación 1.10
La potencia promedio
Ecuación 1.11
La eficiencia será dada por :
Ecuación 1.12
La eficiencia de este amplificador es baja, 25%, esto debido principalmente a
que se mantiene una corriente de reposo en la carga, la cual no es usada
CIRCUITO PRÁCTICO
El esquema (figura 1.13) siguiente es un esquema típico de etapa amplificadora
para Audio Frecuencia que trabaja en clase A.
Aunque en este caso hemos dibujado una salida por transformador (T2), la
carga (un altavoz, por ejemplo) puede ir conectada directamente al circuito del
colector; en la mayor parte de los casos se suele utilizar la salida por
transformador debido a dos motivos fundamentales:
El primero es que la carga se mantiene aislada de la salida del transistor por lo
que podemos conseguir en todo momento la máxima potencia de la etapa;
El segundo es que la carga podemos mantenerla independiente de la
alimentación de c.c. (corriente continua), por lo que la pérdida de potencia en
c.c. es mínima, debido a la mínima resistencia que ofrece el primario del
transformador.
Acabamos de mencionar dos potencias: la que nos entrega el amplificador y la
que consume la etapa.
En estos amplificadores de potencia hay un factor que liga ambas potencias y
que define el funcionamiento del mismo, es el rendimiento de conversión (h ),

15. P á g i n a | 15
se define como "la relación entre el valor eficaz de la potencia alterna
suministrada a la carga y la potencia media extraída de la fuente de
alimentación del colector".
Figura 1.13
1.5 AMPLIFICADORES CLASE B
Tabla 1.7 Referencia rápida del amplificador
La corriente de salida sólo circula, aproximadamente, durante medio
ciclo de la señal de entrada. Durante el otro medio ciclo, la señal no es
amplificada. Se produce a la salida un cambio alternativo de positivo, hay
señal; a negativo, no hay señal
Además, no circula corriente a través de los transistores de salida cuando no hay
señal de audio. La distorsión introducida por tanto, es muy elevada, aunque el
rendimiento mejora notablemente respecto a la clase A, aunque siempre será
inferior al 80%.
La calidad de este tipo de etapa de potencia es muy pobre, por lo que sólo es
utilizado en sistemas que no requieran calidad sonora, como sistemas telefónicos,
porteros automáticos, etc.

16. P á g i n a | 16
Un amplificador de potencia en que los transistores de salida reciben una
corriente de polarización cero. La señal de entrada misma es la que polariza los
transistores para que conduzcan y alimenten los altavoces. Por tanto, se
requieren al menos dos transistores de salida, uno para cada semiciclo, el
primero conectado al terminal positivo y otro al negativo de la fuente de
alimentación. La señal es la que hace que un transistor conduzca y el otro
corte. Su rendimiento energético ronda el 50%, es decir, para generar 100W ha
de consumir 200W.
El inconveniente es que se produce una audible distorsión de cruce a bajos
niveles de señal, es decir, cuando se pasa por el punto cero del semiciclo
positivo al negativo.
Figura 1.14
No se emplean actualmente en amplificadores de audio de calidad, en estos
casos se prefiere optar por la variante clase AB en la que ambos transistores
funcionan un corto período de tiempo durante el cambio de semiciclo,
permitiendo no acusar el salto y la distorsión de cruce.
En el montaje de la figura que se muestra mas adelante (fig. 1. 15 ), la
resistencia Re (resistencia de emisor) debe ser muy pequeña (menor de 1 W);
el valor de esta resistencia, junto con los valores de R1 y R2, deben
escogerse de forma que los transistores trabajen con las condiciones de
polarización correctas y que tengan una buena estabilidad térmica.
El condensador sirve para el desacoplo armónico; a veces, en paralelo con
R2 se coloca un diodo con el fin de mejorar la estabilidad térmica.
En este tipo de circuitos, el rendimiento de conversión suele estar cerca del
78%, mientras que en los de clase A este rendimiento suele estar en torno al
36,4% (aprovechamos la potencia de la fuente de alimentación más de el
doble, por eso se recurre a este tipo de montaje).

17. P á g i n a | 17
Figura 1.15
Amplificador en contrafase simétrico complementario
En el esquema anterior hemos visto un montaje con dos transistores NPN, a
veces se recurre a montar dos transistores de tipo complementario (uno NPN
y otro PNP), en este caso el esquema lo vemos en el gráfico siguiente. Este
montaje, además, tiene la particularidad de ser un amplificador en clase B sin
transformador de salida, recibe el nombre de amplificador en contrafase
simétrico complementario.
La señal de entrada se aplica simultáneamente a la base de los dos
transistores, en el semiciclo positivo el que conduce es el transistor PNP,
mientras que el NPN está bloqueado. En el semiciclo negativo el que
conduce es el transistor NPN; el PNP, en este caso, está bloqueado.
1.6 AMPLIFICADOR CLASE AB
Tabla 1.8 Referencia rápida dela amplificador
La corriente de salida circula entre medio ciclo y el ciclo completo de
la señal de entrada
Como en los amplificadores de clase A, hay una corriente de polarización
constante, pero relativamente baja, evitando la distorsión de cruce. Son los
amplificadores de más calidad. Es una mejora de la clase B para evitar la
distorsión excesiva. Su rendimiento es mejor que el de la clase A, pero inferior
a la B.

18. P á g i n a | 18
Un amplificador de potencia en que los transistores de salida reciben sólo una
pequeña corriente de polarización constante, para que el transistor opere, a
bajos niveles de potencia de salida, tanto en el semiciclo positivo como en el
negativo. Por tanto, a bajo nivel de salida, un amplificador clase AB opera como
un clase A. Mientras que, a altos niveles de salida, la señal sobrepasa el punto
cero de cruce y se comienza a comportar como un clase B.
Su nivel de eficiencia es inferior al 50%, menor cuanto mayor nivel tenga la
corriente de polarización. Por tanto, superior a los clase A e inferior a los clase
D.
Figura 1.17
Este diseño es un compromiso entre la eficacia de los amplificadores clase B
(en los que no hay corriente de polarización) y la eliminación de la distorsión de
cruce de los diseños en clase A, por lo que los amplificadores respecto a estos
últimos pueden ser mucho más ligeros, eficientes y sin generar tanto calor.
La pequeña corriente de polarización constante que queda remanente en la
señal de salida es filtrada antes de alimentar a los altavoces. Este tipo de
configuración se ve en la mayoría de amplificadores de audio, tanto de las
gamas habituales como en la mayoría de los High-End.
1.6 AMPLIFICADORES CLASE C
Tabla 1.9 referencia rápida del amplifador
La corriente de salida solo circula durante menos de medio ciclo de la
señal de entrada
La clase C trabaja para una banda de frecuencias estrecha y resulta muy
apropiado en equipos de radiofrecuencia.

19. P á g i n a | 19
Un amplificador de potencia en que los transistores de salida reciben una
corriente de polarización cero, pero, a diferencia de los clase B, pierden la
señal de entrada de manera que el transistor deja de conducir antes de finalizar
cada semiperiodo. Por tanto, no son en absoluto aptos para hacer
amplificadores de audio
Figura 1.18
En la siguiente figura se observa el ejemplo de este amplificador
1.7 AMPLIFICADORES CLASE D
En la Figura siguiente vemos un circuito básico de amplificador Clase D

20. P á g i n a | 20
Figura 1.18
En este circuito se usan dos transistores tipo MOSFET en función de
conmutadores. Cada transistor es alternadamente en estado de conducción
con corriente de saturación y no-conducción al corte. Cuando está al corte, su
corriente es cero y cuando está saturado, la tensión en sus extremos es muy
reducida, virtualmente cero. Por lo tanto en ambos modos, su consumo de
potencia es muy reducido. Este concepto aumenta la eficiencia del circuito y
requiere menos potencia de la fuente de alimentación. Esto a su vez permite el
uso de disipadores térmicos de menor tamaño.
La etapa de entrada del amplificador de la Figura 1.18 es un circuito
comparador en base a amplificadores operacionales que excitan dos
transistores del tipo MOSFET que funcionan como llaves o conmutadores.
El comparador recibe dos señales de entrada, siendo una la señal de audio VA
y la otra una señal triangular VT de una frecuencia mucho más alta. El valor de
tensión de salida del comparador VC estará a nivel de +Vcc o –Vee. Cuando
VA > VT, la tensión de VC = +Vcc. Cuando VA< VT, Vc = -Vee.
Las tensiones de salida del comparador positivas o negativas excitan dos
MOSFETS complementarios de surtidor común. Cuando VC es positivo, Q1
conduce y Q2 está al corte. Cuando VC es negativo, Q2 conduce y Q1 está al
corte. Las tensiones de salida de cada transistor serán ligeramente menores
que la tensión de la fuente de +V y –V. El filtro compuesto por L1 y C1 actúa
como filtro pasabajos, produciendo así una señal de audio analógica.
Seleccionando los valores correctos, el filtro permite el paso del valor promedio
de la señal de salida de los transistores de conmutación Q1 y Q2 a los
altoparlantes. Si el valor de la señal de audio de entrada VA fuera cero, la
tensión VO sería una onda cuadrada simétrica con un valor promedio cero.
Para ilustrar mejor el funcionamiento de la etapa vemos en la Figura1.19 la
forma de onda de entrada y en la Figura1.20 la forma de onda de salida que
sigue fielmente a la señal de entrada. Si bien en estas figuras la señal de
conmutación es dibujada como de 20 veces mayor que la señal de audio, por
ejemplo 20kHz de conmutación y 1kHz de audio, en la práctica el valor de la
señal de conmutación es mucho mayor y puede llegar a 250 a 300kHz. En
general, debemos manifestar que la frecuencia de conmutación debe ser tan
alta como sea posible con respecto a la frecuencia de corte del conjunto L1C1,

21. P á g i n a | 21
para mantener un valor favorable en el grado de distorsión armónica de la
señal de salida de la etapa. Asimismo, debe cuidarse que el nivel de amplitud
de la señal de audio VA tenga aproximadamente un nivel del 70% de la tensión
de conmutación VT.
La salida VO de los transistores de conmutación configuran una señal
modulada por pulsos (PWM) cuyo valor promedio es una función de la señal de
entrada como vimos en las Figuras1.19 y 1.20. Se trata de una conversión
digital analógica implícita, siendo la señal PWM digital y su valor medio una
señal analógica.
Figura 1.19 y 1.20
En la figura 1.21 podemos ver el recorte de la señal
Figura 1.21 recorte de la forma senoidal para producir una digital

22. P á g i n a | 22
1.10 TABLA DE COMPARACIÓN ENTRE LOS AMPLIFICADORES
TIPO CICLO DE
OPERACIÓN
EFICIENCIA DE
POTENCIA
A 360° 25 A 50 %
B 180° 78.5%
AB 180° A 360 ° ENTRE 25 % Y 78.5
C MENOR DE 180°
D OPER DE PULSO CERCA A 90 %
Bibliografía
Circuitos electrónicos, análisis simulación y diseño // Norbert R Malik // Ed
Prentice Hall // Capitulo 10 (pp 725-788)
Disipación de potencia // Federico Miyara // Segunda Edición - Año 2006 //
(http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/disipa.pdf)
Amplificadores de Potencia, Conceptos básicos //J. I. Huircan//
(http://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_CTOI/amppot10.pdf)
Electrónica teoría de circuitos y dispositivos electrónicos // Boylestad // 8tava
edición // capitulo 15