amplificatoare-putere

8.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE N CLASA A I AB 8.7.1 Amplificatoare n clasa A

La amplificatoarele din clasa A, forma de und a tensiunii de ieire este aceeai ca a tensiunii de intrare, deci ntreg semnalul de intrare este reprodus la ieire. La aceste tipuri de amplificatoare, rezistoarele de polarizare ale tranzistorului sunt alese astfel nct tranzistorul s funcioneze n regiunea liniar pe ntreaga perioada , de 360, a semnalului de intrare. Toate amplificatoarele de semnal mic (studiate la tema 8.6) sunt amplificatoare din clasa A. Spre deosebire de amplificatoarele de semnal mic, la amplificatoarele de putere tensiunea de alimentare are valori mari. Randamentul acestor amplificatoare este mic, maxim 25%. a. Calculul parametrilor unui amplificator de putere n clasa A.

Figura 8.7.1. Schema electronic i parametrii unui amplificator n clas A Parametrii electrici ai tranzistorului pot fi determinai fie prin msurri electrice n circuit sau

prin calcul. n fig. 8.7.1 sunt prezentai parametrii tranzistorului determinai prin msurri.

Determinarea parametrilor electrici la terminalele tranzistorului prin calcul.

(1) 2 1( ) ( ) 24 2,481 2 8,66 1B CCR KV V V

R R K K= = =+ + V

(2) V V 2,48 0,7 1,78E B BEV V V V= = =

(3) 1,78 17,8100

EE C

E

V VI IR

= = = mA (4) 17,8 127

140C

BCC

I mAI A= = =

(5) V V 24 17,8 330 18,12C CC C CI R V mA V= = =

CC=140

BAZ

COLECTOR VCC24V

EMITOR

C1

10F

C2

10F

Ce10F

TBD139

R18.66k

Rc330

R21k

Re100

GS

10mVpk 100 Hz 0

Rs500

http://eprofu.ro/electronica

Calculul parametrilor amplificatorului n clas A a. Puterea minim care poate fi disipat pe tranzistor

(min) ( ) (18,12 1,78 ) 17,8 292D C E CP V V I V V mA mW= = =i b. Puterea de ieire n c.a. Mai nti se determin poziia PSF fa de mijloc

( )16,3417,8 100,32198

CEC sat C

C S

V VI I mAR R

= + = + =& mA

( ) ( ) 16,34 17,8 198 19,86CE blocare CE C C satV V I R V mA V= + = + =

Coordonatele PSF real sunt ( CI ; ) PSF(17,8 ; 16,34) CEV

IC

VCE

100,32

16,34 19,86

17,8 PSF(REAL)

58,4

9,93

PSF(CENTRAT)

0

Deoarece PSFREAL este aproape

de punctul de blocare, excursia

im a curentului de colector max

este 17,8CI mA=

Puterea de ieire n curent alternativ este:

2 2( . ) ( )0,5 ( ) 0,5 (17,8 ) 198 31IES c a C C satP I R mA mW= =

c. Randamentul amplificatorului.

( . .) ( . .)

.

31 7%24 17,8

IES c a IES c a

C C CC C

P P mWP V I V mA

= = =

d. Puterea maxim de sarcin. 2 2

( )(max)

0,5 ( ) 0,5 (9,93) 98500

CE PSFcentratS

S

VP mW

R = =


8.7.2 Amplificatoare n contratimp n clasa AB Amplificatorul n clas B este polarizat astfel nct s funcioneze n regiunea liniar ntr-un interval de 180 al perioadei semnalului de intrare i s fie blocat n celelalte 180. Amplificatoarele n clas AB sunt undeva ntre amplificatoarele din clasa A i clasa B, tranzistorul conduce mai mult de 50% din timp dar mai puin de 100%. Deoarece utilizarea unui singur tranzistor introduce distorsiuni mari n forma de und a semnalului de ieire (prin eliminarea unei semialternane), la construcia amplificatoarelor n clasa B i AB se utilizeaz dou tranzistoare care lucreaz n contratimp (cnd un tranzistor conduce cellalt tranzistor este blocat). Acest mod de funcionare sporete eficiena amplificatorului prin faptul c puterea de ieire este mult mai mare dect la amplificatoarele n clas A. Randamentul amplificatoarelor n clasa AB este de maxim 80%. a. Funcionarea amplificatorului n clasa AB

C1

10F

C2

10F

C3

10F

R1 100

R2 100

Rs8

T1

BD135

T2

BD136

D1 1N4007GP

D2 1N4007GP

20V

1 Vpk 10KHz

VCC

GS

A B

Figura 8.7.2 Schema electronic i oscilograma amplificatorului n clasa AB


Diodele D1 i D2 asigur o bun stabilitate a polarizrii fa de variaiile de temperatur. Stabilitatea termic se poate face i prin nlocuirea diodelor cu jonciunile baz-emitor a dou

tranzistoare pereche.

Condensatorul C3 cupleaz capacitiv rezistena de sarcin la amplificator. Prin acest mod de cuplare pentru polarizarea tranzistoarelor se utilizeaz o singur surs de alimentare de c.c.

n curent alternativ, tranzistoarele amplificatorului T1 i T2 lucreaz alternativ, din apropierea limitei de blocare pn n apropierea limitei de saturaie.

La semialternanele pozitive ale semnalului de intrare, tensiunea din emitorul tranzistorului

T1 se deplaseaz de la valoarea de PSF (2CCV ), pn aproape de , iar curentul prin T1 se

deplaseaz de la valoarea de PSF (aproximativ 0), pn aproape de valoarea de saturaie.

CCV

La semialternanele negative ale semnalului de intrare, tensiunea din emitorul tranzistorului

T2 se deplaseaz de la valoarea de PSF (2CCV ), pn aproape de 0, iar curentul prin T1 se

deplaseaz de la valoarea de PSF (aproximativ 0), pn aproape de valoarea de saturaie.

n curent continuu:

( )20 10

2 2CC

CE PSFV VV V = = Valoarea maxim a tensiunii de ieire

( )( )

10 1,258

CE PSFC sat

S

V VI AR

= = Valoarea maxim a curentului de ieire Puterea maxim de ieire n c.a.

( )0, 25 0, 25 20 1,25 6,25IES CC C satP V I V A= = = W

( ) 20 1, 25 7,95CC C satCCV I V AP W

= = = Puterea de intrare n c.c.

6, 25 79%7,95

IES

CC

P WP W

= = Randamentul

Deoarece rezistena de sarcin este foarte mic, rezistena de intrare este i ea mic fapt

care duce la reducerea semnificativ a ctigului de tensiune. Pentru a evita acest lucru se

utilizeaz tranzistoare Darlington (sau cte dou tranzistoare conectate n montaj Darlington).


amplificatoare-putere

Documents