AMPLIFICADOR DE POTENCIA CLASE B

NESTOR EDUARDO POLANIA VARGAS COD. 2008277081

NELSON CAMILO QUINAYAS COD. 2008173397

Presentado a:

RAMIRO PERDOMO RIVERA

ELECTRONICA ANALOGA III

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

NEIVA HUILA

2012

AMPLIFICADOR DE POTENCIA CLASE B

PARAMETROS DE DISEÑO

Diseñar un amplificador de audio con una potencia de 15 watts sobre una carga de 8Ω. El rango de frecuencia debe ser fL=100 HZ y fH= 10 KHz , una Zi=120 kΩ y de ganancia de 200.

Primero debemos conocer el valor de la fuente y la corriente máxima de esta con la que vamos a alimentar el circuito.

Etapa de ganancia.

Para diseñar la etapa de ganancia o pre amplificación la Zi debe ser alta y la Zo de salida baja.

Etapa para obtener la Zi = 120 kΩ, para ello se coloca un transistor FET configuración emisor seguidor el cual nos asegura la impedancia de entrada alta y salida baja.

Rg = 120 kΩRs = 4.7 KΩ

Vin=Vout

Para la etapa de Av=-200, colocamos dos etapas iguales, donde la ganancia de las dos será AvT=Av1∗Av2 , y así cada etapa tendrá una ganancia de aproximadamente 14,2.

Para ello elegimos transistores BC548 con un β ≈ 330 y se elige el valor de la fuente de a la ganancia y señal de entrada.

Vo=Vi∗Av Vo=80mV∗200Vo=16VpVcc=2VoVcc=2∗16V

Vcc=32V paraasegurar la salida sin corteVcc=40V

Se diseña un amplificador divisor de voltaje sin desvió.

Av= −Rcℜ+RE

(1)

ic=5mA

Voltaje en V Rc=20V para garantizar máxima excursión

Rc= 20V5mA

Rc=4kΩ

de (1 )RE=Rc−Av∗ℜ

Av

ℜ=26mVic

=5,2Ω

RE=4 kΩ−14.14∗5.2Ω

14.14RE=277Ω

ip=10 ibip=10icβip=151 µA

Vcc=ip (R1+R2 ) R2=V BE+ic∗RE

ipR2=0,7V +5mA∗277Ω

151µA

R2=13.6 kΩ

R1=Vcc−ip∗R2ip

R1=40 v−151µA∗13.6 kΩ151µA

R1=252kΩ

Con los valores calculados aproximamos a valores comerciales.

RC= 4.7 kΩRE=270 ΩR1=270 kΩR2=15 kΩ

Etapa de potencia

P=i2∗RL i=√ PRL

i=1,37 Amp

V L=PiV L=10.95V

Vp=√2∗15∗8Vp=15,5V

Vpp=2√2∗P∗RLVpp=30.98V

Ic=√ 15∗2RL=1.93 Amp

Para la potencia de la fuente tenemos:

Ps=Vcc( Icπ + ICQ )=40 (1.93 Ampπ+2mA )=24.6W

Calculamos la potencia que disipa cada transistor

PDT=20%∗15w=3w

Vcc=Vpp+2V BE+2Vℜ

V BE=0.7V

hacemosque lacaida de tencionenℜ seaV ℜ=1V paraunmaximoaprovechamientodeVcc

Vcc=30.98V +1.4V +2V Vcc=34.38

Vcc=40V paraasegurar quenohayacorte

Icp=

Vcc2

−V BE−Vℜ

RLIcp=2.28 Amp

La ICQ será igual al 1% de Icp ICQ=22.8mALa I bp=Icp / β I bp=33mA

La corriente de reposo delo divisor I=10 ICQβ

I=3.26mA

R3=

Vcc2

−V BE−V ℜ

I bp+ IR3=504Ω

Para las frecuencias de corte en alta y en baja tenemos que:

CL=1

2π∗f Low∗RL

= 12π∗100Hz∗8Ω

=198μF

C1

100nF

RL8Ω

1

0

CH=1

2π∗f H∗RL

= 12 π∗20K Hz∗8Ω

=0.9 μF

C1900nF

RL8Ω

1

0

CONCLUSIONES

Con el diseño se garantiza una ganancia de 200 con una potencia de mínimo 15W al usar dos transistores que disipan aproximadamente 90W esto nos garantiza un buen funcionamiento del circuito al conectar un cualquier dispositivo de audio

Se pudo observar el funcionamiento efectivo del amplificador de audio clase B, que utiliza un transistor para amplificar la porción positiva de la señal de entrada, y otro para amplificar la porción negativa de la señal de entrada.

En este caso se usa un amplificador de potencia de simetría complementaria, con lo cual se usa una sola fuente Vcc donde el capacitor bloquea la cd, de la carga, también proporciona la tensión de suministro de Q2 cuando Q1 no conduce.

Al limitar el ancho de banda del amplificador de audio entre 100Hz y 20KHz se encontraron el valor de los capacitores con los cuales se harán los cortes de frecuencia requeridos.