Amplificador de Clase A acoplado al transformador

Amplificador de clase A de transformador:

Circuito de clase A: en lugar de acoplamiento del condensador, se puede usar un amplificador de clase A de transformador acoplado para las etapas de amplificador de pareja de CA al tiempo que proporciona un aislamiento de CC entre etapas.

La resistencia de los devanados del transformador es normalmente muy pequeño, por lo que no hay ningún efecto en las condiciones de sesgo del transistor.

Amplificador de Clase A acoplado al transformador

La Figura 18-1 muestra un transformador de resistencia de carga (RL) acoplado a un colector de transistores.

La baja resistencia del devanado primario del transformador permite que fluya cualquier nivel deseado de corriente del colector (DC), mientras que el núcleo del transformador combina todas las variaciones en IC a RL a través del devanado secundario.

Este circuito es un circuito de polarización de corriente de emisor con resistencias de divisor de voltaje R1 y R2 que determina el voltaje de base del transistor (VB) y la resistencia RE REFIGLE el nivel de corriente del emisor.

El circuito en la Fig. 18-1 se conoce como un amplificador de clase A, que se define como uno que tiene el punto Q (punto de polarización) aproximadamente en el centro de la línea de carga de CA. Esto permite que el circuito produzca cambios máximos positivos y negativos en VCE.

Cargas de DC y AC:

La carga total de CC para el transistor Q1 en el circuito en la Fig. 18-1 es la suma de la resistencia del emisor (RE) y la resistencia del devanado primario del transformador (RPY).

Amplificador de Clase A acoplado al transformador

Amplificador de Clase A acoplado al transformador

Considere el transformador ilustrado en la figura 18-2. N1 es el número de giros en el devanado primario, y N2 es el número de giros secundarios. El voltaje y la corriente de CA primarios son V1 e I1 y las cantidades secundarias son V2 e I2. La resistencia de carga (secundaria) se puede calcular como,

La resistencia a la carga de CA medida en los terminales primarios del transformador (RL) se calcula como, Amplificador de Clase A acoplado al transformador

De la teoría del transformador básico,

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Estas ecuaciones dan,

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Sustituyendo por V1 e I1 en la ecuación para RL,

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La resistencia de carga calculada de esta manera se denomina carga reflejada, o la carga referida; lo que significa que RL se refleja o se refiere desde el transformador secundario al primario como RL.

La carga total de CA en el colector de transistores es la suma de la carga referida y la resistencia del devanado primario del transformador,

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Swing de voltaje del colector:

La línea de carga de CA se muestra en la Fig. 18-5 para mostrar el efecto de una señal de entrada. Cuando la entrada hace que IB aumente de 50 μA (en IBQ) a 90 μA, la corriente y el voltaje se convierten en IC ≈ 9 mA y VCE ≈ 1.6V, (punto C en la línea de carga de CA).

Los cambios son: ΔIC = +4 mA, y ΔVCE = -6.4 V. Cuando la entrada hace que IB disminuya (de IBQ) a 10 μA, IC cambia de 5 mA a 1 mA, y el VCE cambia de 8 V a 14.4 V, (punto D). Los cambios de corriente y voltaje son ahora: Δic = -4 mA y ΔVCE = +6.4 V.

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Se ve que un cambio IB de ± 40 μA produce un cambio de ± 4 mA IC y un cambio de ± 6.4 V en VCE. La variación VCE aparece en el devanado primario del transformador T1, y la variación IC fluye en el devanado primario.

Tenga en cuenta que, aunque VCC = 13 V, el transistor VCE puede llegar a 16 V. Esto se debe al efecto inductivo del devanado primario del transformador. El transistor utilizado en este tipo de circuito debe tener un voltaje de descomposición mínimo aproximadamente igual a 2 VCC.

Eficiencia de un amplificador de Clase A:

La potencia se entrega a un amplificador desde la fuente de alimentación de CC. El amplificador convierte la potencia DO en potencia de CA entregada en la carga (ver Fig. 18-6). Parte de la potencia de entrada se disipa en el transistor o en otros componentes. Este es poder desperdiciado.

La eficiencia (η) de un amplificador de potencia es una medida de cuán bueno es el amplificador para convertir la potencia de entrada de CC (suministro) (PI) en potencia de salida de CA (PO) disipada en la carga.

Amplificador de Clase A acoplado al transformador

Amplificador de Clase A acoplado al transformador

La potencia de suministro de hacer es,

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El caso de un amplificador de Clase A, iave = icq.

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Consulte nuevamente el circuito de Clase A en la Fig. 18-6, y suponga que VE ≪ VCC. En este caso, VCEQ es aproximadamente igual a VCC, y el voltaje máximo se desarrolló a través de los enfoques primarios del transformador ± VCC si el transistor se impulsa al corte y la saturación.

Además, la corriente máxima desarrollada en los enfoques de los devanados del transformador ± ICQ. Por lo tanto, la potencia de CA máxima entregada al transformador primario se puede calcular como,

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Utilizando los niveles de corriente y voltaje más altos posibles, y suponiendo que el transformador sea 100% eficiente,

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La máxima eficiencia teórica para un amplificador de potencia acoplado al transformador de clase A ahora se puede determinar como, como,

En un práctico circuito de amplificador de potencia acoplado al transformador de clase A, nunca se aborda el 50% de eficiencia. Cualquier cálculo práctico de la eficiencia del amplificador de potencia debe tener en cuenta la eficiencia del transformador de salida (ηt).

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Una eficiencia típica del transformador podría ser del 80%. También hay disipación de potencia en la resistencia del emisor del transistor y en el circuito de polarización. La eficiencia máxima práctica para un amplificador de potencia de clase A suele ser de alrededor del 25%.

Esto significa, por ejemplo, que se deben proporcionar 4 W de potencia de suministro de CC para entregar 1 W de potencia de salida de CA a la carga.