Amplificador de potencia de transformador de clase A
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Un amplificador de potencia de clase A, como se discutió en el capítulo anterior, es un circuito en el que la corriente de salida fluye durante todo el ciclo de CA de entrada. También aprendimos sobre sus desventajas, como la baja potencia y la eficiencia. Para minimizar estos efectos, se introdujo un amplificador de potencia de Clase A.
EN Diseño de amplificador de potencia de clase A puede entenderse en la figura siguiente. Es similar a un circuito amplificador convencional, pero está conectado a un transformador en la carga del colector.
Aquí, R1 y R2 proporcionan la ubicación del divisor de potencial. Re es la resistencia de estabilización, Ce es el condensador de derivación y Re es la resistencia para evitar el voltaje de CA. El transformador utilizado aquí es un transformador reductor.
El lado primario del transformador de alta impedancia está conectado al circuito colector de alta impedancia. Un devanado secundario de baja impedancia está conectado a la carga (generalmente un altavoz).
El transformador usado en el circuito colector es para igualar la impedancia. RL es la carga conectada al secundario del transformador. RL ‘es la carga reflejada en el primario del transformador.
El número de vueltas en el devanado primario es n1 y en el secundario, n2. Sean V1 y V2 tensiones primarias y secundarias, e I1 e I2 son corrientes primarias y secundarias, respectivamente. La siguiente figura muestra claramente el transformador.
Lo sabemos
$$ \frac {V_1} {V_2} = \frac {n_1} {n_2} : y : \frac {I_1} {I_2} = \frac {n_1} {n_2} $$
O
$$ V_1 = \frac {n_1} {n_2} V_2 : y : I_1 = \frac {n_1} {n_2} I_2 $$
como consecuencia
$$ \frac {V_1} {I_1} = \left ( \frac {n_1} {n_2} \right) ^ 2 \frac {V_2} {I_2} $$
Pero V1 / I1 = RL ‘= impedancia de entrada efectiva
Y V2 / I2 = RL = impedancia de salida efectiva.
Como consecuencia,
$$ R_L ‘= \left ( \frac {n_1} {n_2} \right) ^ 2 R_L = n ^ 2 R_L $$
Dónde
$$ n = \frac {número : de : vueltas : en : primaria} {número : de : vueltas : en : secundaria} = \frac {n_1} {n_2} $$
El amplificador de potencia se puede combinar seleccionando la relación de transmisión adecuada en el transformador reductor.
Si el pico de corriente del colector debido a la señal es igual a cero corriente del colector de la señal, se obtiene la máxima potencia de salida de CA. Por lo tanto, para lograr una ganancia total, el punto de operación debe estar en el centro de la línea de carga.
Obviamente, el punto de operación cambia cuando se aplica una señal. El voltaje del colector cambia fuera de fase con la corriente del colector. El voltaje del colector cambia a través del devanado primario del transformador.
Se supone que la pérdida de potencia en el devanado primario es insignificante ya que su resistencia es muy baja.
La potencia de entrada a corriente constante será
$$ (P_ {in}) _ {dc} = (P_ {tr}) _ {dc} = V_ {CC} times (I_C) _Q $$
A la potencia máxima del amplificador de Clase A, el voltaje varía de (Vce) máx. A cero y la corriente de (Ic) máx. A cero.
como consecuencia
$$ V_ {rms} = \frac {1} { sqrt {2}} left [frac{(V_{ce})_{max} – (V_{ce})_{min}}{2} right ] = \frac {1} { sqrt {2}} left[ frac{(V_{ce})_{max}}{2}right ] = \frac {2V_ {CC}} {2 sqrt {2}} = \frac {V_ {CC}} { sqrt {2}} $$
$$ I_ {rms} = \frac {1} { sqrt {2}} left [frac{(I_C)_{max} – (I_C)_{min}}{2} right ] = \frac {1} { sqrt {2}} left[ frac{(I_C)_{max}}{2}right ] = \frac {2 (I_C) _Q} {2 sqrt {2}} = \frac {(I_C) _Q} { sqrt {2}} $$
Como consecuencia,
$$ (P_O) _ {ac} = V_ {rms} veces I_ {rms} = \frac {V_ {CC}} { sqrt {2}} veces \frac {(I_C) _Q} { sqrt { 2}} = \frac {V_ {CC} veces (I_C) _Q} {2} $$
Como consecuencia,
Eficiencia del yacimiento = $ \frac {(P_O) _ {ac}} {(P_ {tr}) _ {dc}} $
O,
$$ ( eta) _ {colector} = \frac {V_ {CC} veces (I_C) _Q} {2 veces V_ {CC} veces (I_C) _Q} = \frac {1} {2} $ PS
$$ = \frac {1} {2} times 100 = 50 % $$
La eficiencia del amplificador de potencia de clase A es de casi el 30%, mientras que se ha mejorado al 50% mediante el uso de un amplificador de potencia de clase A acoplado a transformador.
Las ventajas de un amplificador de potencia de clase A acoplado a transformador son las siguientes.
Las desventajas de un amplificador de potencia de transformador de clase A incluyen las siguientes.
Las aplicaciones del amplificador de potencia de clase A acoplado a transformador son las siguientes.
En este circuito, la adaptación de impedancia es el criterio principal.
Se utilizan como amplificadores de controlador y, a veces, como amplificadores de salida.
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