Amplificador de pulsación de clase B – Diagrama de circuito, operación y derivación:
Los circuitos de la operación del amplificador de pulsación de empuje de Clase B son los mismos que para la operación de Clase A, excepto que los dispositivos están sesgados en el corte. El circuito transistor de la Fig.
17.25 funciona como clase B si R2 = 0 porque un transistor está esencialmente en el corte si la base está corta al emisor.
Las ventajas de la operación de Clase B sobre la operación de Clase A se dan a continuación:
- Es posible obtener una mayor potencia de salida: el amplificador de pulsación B de clase B proporciona a prácticamente 4 veces la alimentación suministrada por un amplificador único, siempre que la resistencia de carga sea la misma.
- Proporciona una mayor eficiencia operativa (teórica 78.5%). Se debe principalmente al hecho de que el circuito no dibuja potencia bajo condición de señal cero.
Debido a las ventajas anteriores, se prefiere un circuito transistor de clase B Push-Pull en los sistemas donde la fuente de alimentación es limitada, como las que funcionan desde celdas solares o una batería.
La cancelación automática de todos los armónicos de orden par de la salida hace que el amplificador de empuje de empuje de clase B sea altamente deseable para el equipo de sonido de comunicación.
Los inconvenientes de los amplificadores de empuje de empuje de clase B son que la distorsión armónica es mayor, no se puede usar el auto-sesgo y los voltajes de suministro deben tener una buena regulación.
El amplificador de pulsación de empuje de Clase B se emplea ampliamente para el trabajo de audio en jugadores de registros portátiles, como amplificadores estéreo y en receptores de radio de alta fidelidad.
Disposición del circuito:
Los circuitos para un amplificador de extracción de empuje de clase B se muestran en la figura 17.27. Como se ilustra en la figura, las bases de los dos transistores idénticos conectados a CE Q1 y Q2 se han conectado a los extremos opuestos de la secundaria del transformador de entrada TR1.
La resistencia a la carga RL se acopla a los terminales del colector de los dos transistores a través del transformador de salida TR2.
Los terminales emisores de los transistores están conectados al grifo central del secundario del transformador de entrada TR1, mientras que el VCC de suministro está conectado al toque central en el transformador de salida primario. Esto se hace para tener circuitos equilibrados. Dado que se requiere un sesgo cero para el corte, las dos bases de los dos transistores se han basado en.
Operación de circuito:
Cuando se aplica la señal de entrada, el centro de transformador de entrada aprovecha el centro desarrolla dos señales que son idénticas pero en oposición de fase. Los transistores, Q1 y Q2 están impulsados por estas dos señales.
Por lo tanto, cuando V1 está positivo, V2 se está volviendo negativo, de modo que el transistor Q2 está siendo sesgado más lejos cuando el transistor Q1 está siendo sesgado.
A medida que la corriente del colector en Q1 aumenta desde cero, produce una onda de voltaje medio sinusoidal en la mitad superior del primario del transformador de salida, como se muestra.
Cuando el medio ciclo positivo de la señal de entrada a Q1 comienza a ser negativa, la señal en la base Q2 comienza a ser positiva.
Por lo tanto, a medida que Q1 se sesgue nuevamente, Q2 está sesgado y medio ciclo de forma de onda de voltaje se genera a través del devanado primario inferior del transformador de salida.
El efecto de los dos medios ciclos en mitades separadas del transformador primario de salida es producir un flujo magnético en el núcleo del transformador, que fluye primero en una dirección y luego en la dirección opuesta.
Este flujo se vincula con el secundario del transformador de salida y genera una salida de onda sinusoidal completa, que se pasa a la carga. En el circuito de Clase B, se dice que los dos transistores de salida funcionan en Push-Pull.
Como se explicó anteriormente, se desarrolla una onda sinusoidal completa en la salida del transformador. Cuando no hay señal presente, ambos transistores permanecen apagados y, por lo tanto, no se extrae ninguna corriente de la fuente de suministro de CC VCC. Por lo tanto, no hay disipación de potencia con señal cero. Se disipa cierta potencia en cada transistor solo mientras el transistor está llevando a cabo.
La resistencia de carga (generalmente un altavoz) está conectada a través de la secundaria del transformador de salida. La relación de turno 2N1: N2 del transformador se elige para que la resistencia a la carga RL coincida con la impedancia de salida del transistor. En condiciones coincidentes, el amplificador entrega la carga máxima a la carga.
Eficiencia de conversión del amplificador de clase B:
La potencia proporcionada a la carga RL acoplada al amplificador se extrae del VCC de la fuente de alimentación de CC y se considera una potencia de CC de entrada. La entrada de DC de entrada se da como
donde IDC es la corriente promedio o directa tomada del VCC de suministro de CC.
En la operación de Clase B, la corriente extraída de una sola fuente de alimentación es una señal rectificada de onda completa, por lo tanto
De este modo,
Potencia de salida de CA,
Disipación total de potencia del colector para los dos transistores,
Eficiencia general,
Relación entre la potencia de salida máxima y la disipación del transistor:
En la operación de clase B, la entrada de alimentación de CC viene dada por la ecuación. (17.40) es decir,
Desde
Donde R′L se refleja la resistencia de la carga
Entonces,
Potencia de salida de CA,
Sustituyendo IC max = VCE max/r′l desde la ecuación. (17.43) En la ecuación anterior, tenemos
Disipación total de potencia del colector para los dos transistores
Por encima de la ecuación. (17.46) indica que la disipación del coleccionista es cero sin señal (es decir, VCE max = 0), aumenta a medida que VCE Max aumenta y pasa a través de un máximo cuando VCE max = 2vcc/π. La disipación máxima se determina sustituyendo VCE max = 2vcc/π en la ecuación anterior. (17.46).
La potencia máxima que se puede entregar se obtiene sustituyendo VCE max = VCC (para VC min = 0)
Entonces,
Comparación de las ecuaciones. (17.47) y (17.48), tenemos
La expresión anterior es para la disipación máxima de potencia en ambos transistores. La disipación de potencia máxima por transistor es 0.2 veces la salida de potencia de CA máxima.