arquitectura de los amplificadores de potencia
TRANSCRIPT
5/13/2018 Arquitectura de Los Amplificadores de Potencia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/arquitectura-de-los-amplificadores-de-potencia 1/4
2.5. ARQUITECTURA DE LOS AMPLIFICADORES DE POTENCIA.
Los amplificadores de potencia de audio, están desarrollados por una cierta
estructura o como lo llaman también algunos autores, ³topologías´, estas son en
realidad dos; primeramente la estructura de dos etapas, que es muy poco utilizada y la
estructura de tres etapas muy masificada en el mundo del audio. Sin embargo
Douglas Self menciona en su libro el análisis de una estructura de cuatro etapas.
2.5.1. Estructura de dos etapas.
La figura 2.5.1, muestra la estructura de dos etapas. La primera corresponde con
una etapa de transconductancia, aunque en este caso no se garantiza una impedancia
baja que acepte su corriente de salida. La segunda etapa combina la VAS y la etapa
de salida en un único bloque; de la observación de la figura resulta evidente que la
VAS debe actuar como divisor de fase y como generador de ganancia bruta.
Grafico 2.5.1. Estructura de amplificador de dos etapas.
En esta configuración, la ganancia directa depende de la transconductancia de la
etapa de entrada, de la carga del colector de la etapa de entrada (que ya no alimenta
5/13/2018 Arquitectura de Los Amplificadores de Potencia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/arquitectura-de-los-amplificadores-de-potencia 2/4
una masa virtual) y de la ganancia de la etapa de salida, que varía con la polarización
y la carga.
Es necesario señalar que el análisis de un amplificador de dos etapas es más
complejo que el análisis de uno de tres etapas. Además los amplificadores de dos
etapas son poco comunes, aunque en la nota bibliográfica 3, se hace referencia a un
ejemplo de amplificador en clase A con esta configuración.
2.5.2. Estructura de tres etapas.
La inmensa mayoría de los amplificadores de audio muestran la estructura
convencional que se muestra en la Figura 1.3. En ella hay tres etapas, siendo la
primera una etapa de transconductancia (tensión diferencial en la entrada y corriente
en la salida), la segunda etapa de transimpedancia (corriente en la entrada y tensión a
la salida) y la tercera una etapa de salida con ganancia de tensión unitaria.
5/13/2018 Arquitectura de Los Amplificadores de Potencia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/arquitectura-de-los-amplificadores-de-potencia 3/4
La primera etapa consiste en un par diferencial de entrada y un espejo de
corriente, que fuerza a que las corrientes de colector de los dos transistores que
forman el diferencial, sean iguales.
La segunda etapa, llamada amplificador de tensión, que en la literatura sajona
recibe el nombre de VAS (Voltage Amplifier Stage), que es la que tiene que proveer
toda la ganancia en tensión. La razón de que esta estructura sea la más empleada en el
diseño de amplificadores radica en el hecho de que, con esta configuración, es posible
conseguir que la interacción entre etapas sea despreciable. Por ejemplo, si existe una
señal de tensión débil en la entrada de la segunda etapa, debido a su naturaleza de
entrada de corriente (masa virtual), y consecuentemente una tensión muy pequeña en
la salida de la primera etapa, se minimiza así el desplazamiento de pasa de Miller y
un posible efecto Early en los dispositivos de salida.
La arquitectura de tres etapas se caracteriza por su etapa de salida de ganancia
unitaria. De este modo, la ganancia directa es simplemente el producto de la
transconductancia de la impedancia de entrada y de la transimpedancia de la VAS,
estando la última determinada solamente, excepto a muy bajas frecuencias, por el
condensador de Miller Cdom.
No obstante, existen diseños con ganancia superior a la unidad en la etapa de
salida, sin embargo esos tipos de sección de salida no es excesivamente popular ya
que, a la dificultad de controlar la distorsión trabajando con corrientes elevadas, se
suma la de generar ganancia al mismo tiempo. Por ultimo cabe señalar que la
compensación de un amplificador de tres etapas no es una tarea excesivamente
compleja, ya que el polo de la VAS, que ya es dominante, puede aumentarse
fácilmente con el fin de reducir más el factor de realimentación negativa de HF (High
Frequency) hasta un valor seguro.
Estructura de cuatro etapas.
5/13/2018 Arquitectura de Los Amplificadores de Potencia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/arquitectura-de-los-amplificadores-de-potencia 4/4