SEÑAL GRANDE

7/25/2019 SEAL GRANDE

1/24

Electrnica de Potencia(Especialidad de Electrnica)

PRCTICAS DE AMPLIFICADORES DE POTENCIA

1. Introduccin

La etapa de salida de los amplificadores es la encargada de suministrar a la carga

seales poco distorsionadas y con una determinada cantidad de potencia.

Hasta ahora se han considerado los elementos activos (transistores) como dispositivoslineales, deido a !ue en pe!uea seal se producen pocas variaciones alrededor del puntode traa"o. Esta situacin no se produce en los amplificadores de potencia ya !ue #stos

deen proporcionar una seal de salida grande, por lo !ue dee tenerse en cuenta toda lacaracter$stica de transferencia. Por eso, este tipo de amplificadores se llaman tami#namplificadores de gran seal. Estos niveles, provocan distorsin de las seales de salidadeido a la no linealidad de la relacin entre la intensidad de colector ic y la intensidad de

ase ib% para niveles grandes de seal ic k ib. Este tipo de distorsin se denominadistorsin armnica, y como veremos m&s adelante, no es la 'nica !ue eiste en este tipode amplificadores.

. Clasificacin de los amlificadores de otencia

*ependiendo de la situacin del punto de traa"o en la recta de carga din&mica, los

amplificadores de gran seal se clasifican en%

Clase A

El elemento activo se polari+a en el centro de la recta de carga din&mica, para otener una

ecursin sim#trica de la seal de salida. Esto provoca !ue el amplificador y, por tanto, el

elemento activo disipe potencia a'n en ausencia de seal de entrada, y !ue el rendimiento

sea muy pore.

Clase !

El elemento activo se polari+a "usto en el corte, por lo !ue su consumo de potencia enreposo es nulo y su rendimiento alto. e!uieren un monta"e en contrafase !ue les

proporcione capacidad de amplificacin de los dos semiciclos de la seal de entrada y,

adem&s, al estar polari+ados en el corte introducen un tipo de distorsin asociada con el

circuito de entrada llamada distorsin de cruce.

Clase A!

Este tipo de amplificadores trata de corregir la distorsin de cruce recurriendo al monta"e

en contrafase mediante diodos, situando el punto de de polari+acin en el umral de

conduccin, y produci#ndose por tanto, un empeoramiento del rendimiento respecto a la

clase -, ya !ue se consume la potencia necesaria para dicha polari+acin en reposo. En


2/24

Pr&cticas de Electrnica de Potencia

este caso, si se aplica a la entrada una seal senoidal, la seal de salida ser& cero en un

intervalo de tiempo inferior a medio periodo.

Clase C

e polari+an por dea"o del corte y la carga se acopla mediante un circuito L/ paralelo,

sintoni+ado a la frecuencia de la seal de entrada, de forma !ue se encuentra en estado de

corte la mayor parte del periodo de dicha seal y amplifica slo durante cortos intervalos.

En la siguiente gr&fica se puede ver la situacin del punto de traa"o sore la recta de

carga din&mica para cada tipo de amplificador de potencia%

Fi"# $ Situacin del unto de tra%a&o

0. Rendimiento

En el diseo de este tipo de amplificadores se dee tener en cuenta tanto la limitacin

de la fuente suministradora de potencia como la m&ima disipacin permitida, por lo !ue

un par&metro importante es el rendimiento de la conversin de potencia.

El rendimiento se define como la relacin entre la potencia promedio entregada a la

carga y la potencia consumida de la alimentacin%

=

potencia

entregada a

la

c arg

a =PL

x 12

Potencia

(en

cc) entregada porla

alimentacin

Palim

3. 'enta&as e incon(enientes de los diferentes tios de amlificadores

Funcionamiento en clase B respecto al de clase A

4enta"as%


3/24

Pr&cticas de Electrnica de Potencia

5 6ayor potencia de salida, deido a !ue la amplitud de las seales de salida !ue se

puede otener sin recorte es casi el dole.


4/24

5 P#rdida de potencia en reposo despreciale, ya !ue el punto de traa"o est& situado

"usto en la +ona de corte.

5 endimiento mayor como consecuencia de los puntos anteriores% un 78.92 terico

de la clase - frente al 92 de la clase :.

;nconvenientes%

5 En la configuracin en contrafase es necesario emplear dos transistores id#nticos

para no introducir deformacin entre los semiciclos de la seal de salida.

5 *istorsin de cruce, producida por!ue los transistores no empie+an a conducir hasta

!ue la 4-E no alcan+a unos .74.

Funcionamiento en clase AB respecto al de clase B

4enta"a%

5 Elimina la distorsin de cruce

;nconvenientes%

5 6ayor consumo de potencia deido a !ue circula corriente en reposo.

5 6enor rendimiento.


5/24

PRCTICA )

AMPLIFICADOR CLASE A

*# Procedimiento r+ctico

En esta pr&ctica se va estudiar el funcionamiento de un amplificador &sico en emisor

com'n en clase :.

6:?E E= EL L:-


6/24

PRCTICA ,

AMPLIFICADOR CLASE A!

-# Procedimiento r+ctico

En esta pr&ctica se va estudiar el funcionamiento del amplificador clase :- polari+ado

con diodos.

6:?E E= EL L:-


7/24

El es!uema se puede ver en la figura siguiente%

Fi"# ) Circuito )

O%&eti(os%

*eterminar la resistencia de polari+acin para proporcionar una tensin de 9 voltios

de pico en la carga sin recorte. 6edir el punto de polari+acin.

6edir la ganancia de tensin.

4erificar la eistencia de la distorsin de cruce al eliminar uno de los diodos depolari+acin.

=ota% montar los transistores de potencia >;P01/A0/ con disipadores.


8/24

2000 Fairchild Semiconductor International Rev. A, February 2000

TIP31 Series(TIP31/31A/31B/31C)

Medium Power Linear Switching Appications Complementary to TI!2"!2A"!2#"!2C

!P! "pita#ia Siicon Transistor

A$soute Ma#imum %atings TC$2%C unle&& other'i&e noted

"ectrica Characteristics TC$2%C unle&& other'i&e noted

( ul&e Te&t) *!00&, +uty Cycle2

- T/220

-.#a&e 2.Collector !.mitter

TIP3

Se

S&m$o Parameter 'aue nits

1C# Collector/#a&e 1oltae ) TI!-

) TI!-A

) TI!-#) TI!-C

30

40

50-00

1

1

11

1C Collector/mitter 1oltae ) TI!-

) TI!-A

) TI!-#

) TI!-C

30

40

50

-00

1

1

1

1

1# mitter/#a&e 1oltae % 1

IC Collector Current 6+C7 ! A

IC Collector Current 6ul&e7 % A

I# #a&e Current - A

C Collector +i&&ipation 6TC$2%C7 30 *

C Collector +i&&ipation 6Ta$2%C7 2 *

T8 8unction Temperature -%0 C

TST9 Storae Temperature / 4% : -%0 C

S&m$o Parameter Test Condition Min Ma# nits

1C6&u&7 ( Collector/mitter Su&tainin 1oltae

) TI!-

) TI!-A

) TI!-#

) TI!-C

IC $ !0mA, I# $ 0 30

40

50

-00

1

1

1

1

IC Collector Cut/o;; Current

) TI!-"!-A

) TI!-#"!-C

1C $ !01, I# $ 0

1C $ 401, I# $ 0

0.!

0.!

mA

mA

ICS Collector Cut/o;; Current

) TI!-

) TI!-A

) TI!-#) TI!-C

1C $ 301, 1# $ 01C $ 401, 1# $ 0

1C $ 501, 1# $ 01C $ -001, 1# $ 0

200

200

200200

A

A

A

A

I# mitter Cut/o;; Current 1# $ %1, IC $ 0 - mA

hF ( +C Current 9ain 1C $ 31, IC $ -A

1C $ 31, IC $ !A

2%

-0 %0

1C6&at7 ( Collector/mitter Saturation 1oltae IC $ !A, I# $ !


9/24

T&pica Characteristics

1*** 1C $ 31

1****

IC"I# $ -0

1** 1***1#6&at7

1* 1**

1C6&at7

1

1 1* 1** 1*** 1****

1*

1 1* 1** 1*** 1****

IC@mA, CBBCTR CRRDT IC@mA, CBBCTR CRRDT

+igure 1 ,C current -ain +igure . Base"mitter Saturation 'otageCoector"mitter Saturation 'otage

1*

IC6=AE7 6BS7

IC6=AE7 6+C7

0*

0

-00&*

30

3*

1 .0

.*

TI!- 1C =AE.

TI!-A 1C =AE.TI!-# 1C =AE.

TI!-C 1C =AE.*)1

1* 1**

10

1*

0

*

* .0 0* 20 1** 1.0 10* 120 .**

1C@1, CBBCTR/=ITTR 1BTA9 TC@ C, CAS T=RATR

+igure 3 Sae 4perating Area +igure Power ,erating

hF,

+CCRRDT9AID

1#6&at7,1

C6&at7@m1,SATRATI.D

1.

BTA90

IC@A,C.BB0CT.R

CRR0DT

@*,.*0R

+ISSIATI.D

C

TIP3

Se

o


10/24

1.30 +0.100.05

0.50 +0.100.05 2.40 0.20

(8.70)

3.60 0.10

1.27 0.10 1.52 0.10

2.54TYP

[2.54 0.20 ]

0.80 0.10

2.54TYP [2.54 0.20 ]

10.00 0.20

Pac5age ,emensions

T/220

.0 0.20 3.%0 0.20

+imen&ion& in =illimeter&

TIP3

Se

-!

.050

.20

.2

00

.20

6-.3

47

6-.0

07

6!.0

07

-0

.050

.!0

6-.IB+ S=ICD+CTR RSR1S T> RI9>T T =AL C>AD9S *IT>T FRT>R DTIC T

ADM R+CTS >RID T I=R1 RBIA#IBITM, FDCTID R +SI9D. FAIRC>IB+ +S DT ASS=

ADM BIA#IBITM ARISID9 T F T> ABICATID R S F ADM R+CT R CIRCIT +SCRI#+

>RIDN DIT>R +S IT CD1M ADM BICDS D+R ITS ATDT RI9>TS, DR T> RI9>TS F

T>RS.

LI+" SPP4%T P4LIC7

FAIRC>IB+OS R+CTS AR DT AT>RIP+ FR S AS CRITICAB C=DDTS ID BIF SRT

+1ICS R SMST=S *IT>T T> ERSS *RITTD AR1AB F FAIRC>IB+ S=ICD+CTR

IDTRDATIDAB.

A& u&ed herein)

-. Bi;e &upport device& or &y&tem& are device& or &y&tem&

'hich, 6a7 are intended ;or &urical implant into the body,

or 6b7 &upport or &u&tain li;e, or 6c7 'ho&e ;ailure to

per;orm 'hen properly u&ed in accordance 'ith

in&truction& ;or u&e provided in the labelin, can be

rea&onably eHpected to re&ult in &ini;icant inQury to the

u&er.

2. A critical component i& any component o; a li;e &upport

device or &y&tem 'ho&e ;ailure to per;orm can be

rea&onably eHpected to cau&e the ;ailure o; the li;e

&upport device or &y&tem, or to a;;ect it& &a;ety or

e;;ectivene&&.

P%4,CT STATS ,"+I!ITI4!S

,einition o Terms

,atasheet Identiication Product Status ,einition

Advance In;ormation Formative or In

+e&in

Thi& data&heet contain& the de&in &peci;ication& ;or

product development. Speci;ication& may chane in

any manner 'ithout notice.

reliminary Fir&t roduction Thi& data&heet contain& preliminary data, and

&upplementary data 'ill be publi&hed at a later date.

Fairchild Semiconductor re&erve& the riht to maGechane& at any time 'ithout notice in order to improve

de&in.

Do Identi;ication Deeded Full roduction Thi& data&heet contain& ;inal &peci;ication&. Fairchi ld

Semiconductor re&erve& the riht to maGe chane& at

any time 'ithout notice in order to improve de&in.


12/24

2000 Fairchild Semiconductor International Rev.

b&olete Dot In roduction Thi& data&heet contain& &peci;ication& on a product

that ha& been di&continued by Fairchild &emiconductor.

The data&heet i& printed ;or re;erence in;ormation only.


13/24


TIP3. Series(TIP3./3.A/3.B/3.C)

Medium Power Linear Switching Appications Complement to TI!-"!-A"!-#"!-C

- T/220

P!P "pita#ia Siicon Transistor

A$soute Ma#imum %atings TC$2%C unle&& other'i&e noted

"ectrica Characteristics TC$2%C unle&& other'i&e noted

( ul&e Te&t) *!00&, +uty Cycle2

-.#a&e 2.Collector !.mitter

TIP3

Se

S&m$o Parameter 'aue nits

1C# Collector/#a&e 1oltae ) TI!2

) TI!2A) TI!2#

) TI!2C

/ 30

/ 40/ 50

/ -00

1

11

1

1C Collector/mitter 1oltae ) TI!2

) TI!2A

) TI!2#

) TI!2C

/ 30

/ 40

/ 50

/-00

1

1

1

1

1# mitter/#a&e 1oltae / % 1

IC Collector Current 6+C7 / ! A

IC Collector Current 6ul&e7 / % A

I# #a&e Current / ! A

C Collector +i&&ipation 6TC$2%C7 30 *

C Collector +i&&ipation 6Ta$2%C7 2 *

T8 8unction Temperature -%0 C

TST9 Storae Temperature / 4% : -%0 C

S&m$o Parameter Test Condition Min Ma#) nits

1C6&u&7 ( Collector/mitter Su&tainin 1oltae

) TI!2

) TI!2A

) TI!2#

) TI!2C

IC $ / !0mA, I# $ 0 /30

/40

/50

/-00

1

1

1

1

IC Collector Cut/o;; Current

) TI!2"!2A

) TI!2#"!2C

1C $ / !01, I# $ 0

1C $ / 401, I# $ 0

/ 0.!

/ 0.!

mA

mA

ICS Collector Cut/o;; Current

) TI!2

) TI!2A) TI!2#

) TI!2C

1C $ / 301, 1# $ 0

1C $ / 401, 1# $ 01C $ / 501, 1# $ 01C $ / -001, 1C $ 0

/ 200

/ 200/ 200

/ 200

A

A

A

A

I# mitter Cut/o;; Current 1# $ / %1, IC $ 0 / - mA

hF ( +C Current 9ain 1C $ / 31, IC $ / -A

1C $ / 31, IC $ / !A

2%

-0 %0

1C6&at7 ( Collector/mitter Saturation 1oltae IC $ / !A, I# $ / !


14/24

T&pica Characteristics

1*** 1C $ /31

/1****

IC"I# $ -0

1** /1***

1#6&at7

1* /1**

1C6&at7

1

/1 /1* /1** /1*** /1****

/1*

/1 /1* /1** /1*** /1****

IC@mA, CBBCTR CRRDT IC@mA, CBBCTR CRRDT

+igure 1 ,C current -ain +igure . Base"mitter Saturation 'otageCoector"mitter Saturation 'otage

0*

IC6=AE7 6BS7

IC6=AE7 6+C7

0

-00& *

30

3*

/1 .0

.*

/*)1

TI!2 1C =AE.

TI!2A 1C =AE.

TI!2# 1C =AE.

TI!2C 1C =AE.

/1* /1**

10

1*

0

*

* .0 0* 20 1** 1.0 10* 120 .**

1C@1, CBBCTR/=ITTR 1BTA9 TC@ C, CAS T=RATR

+igure 3 Sae 4perating Area +igure Power ,erating

hF,

+CCRRDT9AID

1#6&at7,1

C6&at7@m1,SATRATI.D

1.BTA90

IC@A,CBBCTRCRRDT

C

@*,*R+ISSIATID

TIP3

Se

o


15/24

1.30 +0.100.05

0.50 +0.100.05 2.40 0.20

(8.70)

3.60 0.10

1.27 0.10 1.52 0.10

2.54TYP

[2.54 0.20 ]

0.80 0.10

2.54TYP [2.54 0.20 ]

10.00 0.20

Pac5age ,emensions

T/220

.0 0.20 3.%0 0.20

+imen&ion& in =illimeter&

TIP3

Se

-!

.050

.20

.2

00

.20

6-.3

47

6-.0

07

6!.0

07

-0

.050

.!0

6-.IB+ S=ICD+CTR RSR1S T> RI9>T T =AL C>AD9S *IT>T FRT>R DTIC T




T>RS.

LI+" SPP4%T P4LIC7



IDTRDATIDAB.

A& u&ed herein)







u&er.





e;;ectivene&&.


,einition o Terms



+e&in







de&in.





17/24






18/24


B,130/132/138

Medium Power Linear and SwitchingAppications Complement to #+-!4, #+-!5 and #+-30 re&pectively

- T/-24

-. mitter 2.Collector !.#a&e

!P! "pita#ia Siicon Transistor

A$soute Ma#imum %atings TC$2%C unle&& other'i&e notedS&m$o Parameter 'aue nits

1C# Collector/#a&e 1oltae ) #+-!%

) #+-!iSeC

ISBADAR=ICR*IR

SuperST/5

SyncFTTinyBoic>C

2C=S o'erTrenchJ 1CE

FACT KFT

FACT Kuiet Serie& KSFASTJ Kuiet Serie&

FASTr SuperST/!

9T SuperST/4

,ISCLAIM"%FAIRC>IB+ S=ICD+CTR RSR1S T> RI9>T T =AL C>AD9S *IT>T FRT>R DTIC T




T>RS.

LI+" SPP4%T P4LIC7



IDTRDATIDAB.

A& u&ed herein)







u&er.





e;;ectivene&&.


,einition o Terms



+e&in







de&in.





23/24






24/24

Thi& data&heet ha& been do'nload ;rom)

'''.data&heetcatalo.com

+ata&heet& ;or electronic& component&.
http://www.datasheetcatalog.com/http://www.datasheetcatalog.com/

SEÑAL GRANDE

Documents

Transcript of SEÑAL GRANDE