Este documento describe el diseño de un amplificador de potencia monofónico de múltiples etapas utilizando transistores y componentes discretos. El amplificador consta de un circuito espejo, un seguidor de emisor y una etapa de salida push-pull para proporcionar una señal amplificada sin distorsión con alta eficiencia. El documento analiza cada etapa del diseño y presenta conclusiones respaldadas por simulaciones y resultados experimentales.

1. Amplificador de Potencia Monofónico
Utilizando Multi-etapas, con transistores y
Componentes discretos
1
, Eduardo Quevedo2
, Juan Carlos Quimbaya3
,
Fundación Universitaria autónoma de Colombia, Grupo de Ingeniería Electrónica,
Amplificadores
1
jfo_990@hotmail.com
2
brayan-q12@hotmail.com
3
juancarlos2030@hotmail.com
Resumen— Esteartículo proponeun amplificador de potencia basado
en transistores con fuente dual y acoplamiento directo con entradas y
salidas referidas a tierra. Las principales características del
amplificador que la señal amplificada ingresa sin distorsión,
incrementado además la eficiencia del sistema de conversión. Se
describe el cálculo de las condiciones óptimas de operación del
amplificador, así como su modelado matemático y control paraoperar
en las condiciones seleccionadas. Finalmente, los análisis teóricos se
confirman a través de simulaciones y resultados experimentales.
Abstract- This paper proposes a power amplifier transistors based on
dual source and direct link with inputs and outputs related to land. The
main characteristics of the amplified signal amplifier output without
distortion, also increased the efficiency of the conversion system.
Calculating the optimum operating conditions of the amplifier, and
their mathematical modeling and control to operate the selected
conditions is described. Finally, the theoretical analysis are confirmed
through simulations and experimental results
Palabras clave: Push-pull, amplificación clase B,C, A, multietapas,
acoplamiento
I. INTRODUCCIÓN
n amplificador puede estar constituido por una
única etapa, sencilla o complicada, o puede utilizar
una interconexión de varias etapas. Diversas
alternativas de diseño, polarización, acople y
realimentación, lo cual determina la topología del
amplificador. En un amplificador multietapa, las etapas
individuales pueden ser esencialmente idénticas o radicalmente
distintas. Las técnicas de realimentación se pueden emplear
tanto a nivel individual como a nivel funcional, o en ambos, y
con la finalidad de obtener estabilización de la polarización o
de la ganancia,reducción de la impedancia de salida; con el uso
de transistores complementarios (npn y pnp)es posible obtener
una salida de ciclo completo a través de una carga usando
medios ciclos de operación de cada transistor. La etapa de salida
o de potencia de cada una de las etapas de un amplificador se
clasifican según las diferentes formas de funcionamiento (clase
A, B, AB, C, D), dependiendo de las características de
conducción del dispositivo Activo. Estas definiciones también
son aplicables a cualquier etapa amplificadora intermedia. La
clase A es señal de salida varía los 360° del ciclo. Para este
amplificador se requiere que el punto Q se encuentre a un nivel
tal que al menos la mitad de la excursión de la señal de salida
pueda variar hacia arriba y abajo, sin llegar a un voltaje
suficientemente grande para estar limitado por el nivel de
voltaje de alimentación, o demasiado bajo para llegar al nivel
de alimentación bajo, o cero voltios, en esta descripción. Un
circuito clase B proporciona una señal de salida que varía a lo
largo de la mitad del ciclo de la señal de entrada, o 180° de la
señal. El punto de polarización en DC para la clase B, está,por
lo tanto a cero voltios, variando entonces la salida desde el
punto de polarización medio ciclo. Es obvio que la salida no es
una reproducción fiel de la entrada si solamente está presente
medio ciclo. Se necesitan dos operaciones clase B, una para
proporcionar del medio ciclo de salida positivo y otra para
proporcionar la operación del medio ciclo negativo. Un
amplificador puede estarpolarizado a un nivel de DC por arriba
del nivel de corriente de base cero de la clase B y por arriba de
la mitad del nivel de voltaje de alimentación de la clase A. La
operación de la clase AB todavía requiere una conexión en
contrafase para lograr un ciclo de salida completo, pero el nivel
de polarización en DC está por lo general, cercano el nivel de
corriente de base cero para una mejor eficiencia de potencia.La
salida de un amplificador clase C esta polarizada para operar a
menor de 180° del ciclo, y solamente con un circuito
sintonizado (resonante) que proporciona un ciclo completo de
operación para la frecuencia sintonizada o resonante. La salida
de un amplificador clase C esta polarizada para operar a menor
de 180° del ciclo, y solamente con un circuito sintonizado
(resonante) que proporciona un ciclo completo de operación
para la frecuencia sintonizada o resonante. Y por último
tenemos un clase D o de conmutación.
U

2. En la figura podemos observar un diseño de amplificador con
una etapa de potencia con transistores.Q2 y Q3 forman un par
diferencial que proporciona estabilidad al circuito.
Adicionalmente se conecta en disposición de emisor común
que se comporta como el excitador de los dos complementarios
Q5 y Q6 y seguidores delemisor por medio delas resistencia de
carga de colector R10 R9. Esos diodos cuyas características
térmicas son prácticamente idénticas y protegen el emisor y las
resistencias 14 y 13, de menor tamaño
II. DESCRIPCIÓN POR ETAPAS
A- Circuito Espejo
Se define como amplificador operacional al sistema indicado
en la figura anterior, el cual es una configuración cuya señalde
salida corresponde a la diferencia entre dos señales de entrada.
Beta = 120
VBE1 + IE1RE – VCC = 0
VBE1+ (IE1 +IE2) RE –VCC
IB +IC = IE = (B +1)IB1
IB1 = (VCC –VBE1) / 2RE(B +1)
B- Seguidor de Emisor
C- Push Pull
D- Amplificador de paso final
III. DESCRIPCIÓN ETAPASADICIONALES
A- Filtro de Entrada
B- Disipador
IV. CONCLUSIÓN
El control de velocidad obtenido gracias a este sistema es
preciso y confiable siempre y cuando la carga del motor no sea
significativa. Esto se debe a que el sistema es de lazo abierto y
no posee una realimentación que eleve el par motriz cuando la
velocidad ha disminuido debido a la carga.
En general, el bajo costo,la facilidad de control y la simple za
constructiva del modulo de transmisión usado lo posicionan
como una interesante alternativa a la hora de comandar a
distancia dispositivos que no involucren un gran flujo de datos.
Además solo pueden ser utilizados en ambientes de bajo ruido
y a distancias inferiores a 50 metros.
BIBLIOGRAFÍA
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[2]
Figura 5

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