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Amplificadores de potencia

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En la práctica, cualquier amplificador consta de pocas etapas de amplificación. Si consideramos la amplificación de audio, tiene varias etapas de amplificación, dependiendo de nuestro requisito.

Amplificador de potencia

Después de que la señal de audio se convierte en señal eléctrica, tiene varias amplificaciones de voltaje realizadas, después de lo cual la amplificación de potencia de la señal amplificada se realiza justo antes de la etapa de altavoz. Esto se muestra claramente en la siguiente figura.

Audio Signal

Mientras que el amplificador de tensión eleva el nivel de tensión de la señal, el amplificador de potencia eleva el nivel de potencia de la señal. Además de elevar el nivel de potencia, también puede decirse que un amplificador de potencia es un dispositivo que convierte la potencia de CC en potencia de CA y cuya acción está controlada por la señal de entrada.

La potencia de CC se distribuye según la relación,

Potencia de entrada de CC = potencia de salida de CA + pérdidas

Transistor de potencia

Para tal amplificación de potencia, un transistor normal no serviría. Un transistor fabricado para la amplificación de potencia se denomina transistor de potencia.

Un transistor de potencia se diferencia de los demás transistores por los siguientes factores.

  • Es de mayor tamaño, para poder manejar grandes potencias.

  • La región del colector del transistor es grande y se coloca un disipador de calor en la unión colector-base para minimizar el calor generado.

  • Las regiones de emisor y base de un transistor de potencia están fuertemente dopadas.

  • Debido a la baja resistencia de entrada, requiere una baja potencia de entrada.

De ahí que haya mucha diferencia en la amplificación de la tensión y la amplificación de la potencia. Por lo tanto, tratemos ahora de entrar en los detalles para entender las diferencias entre un amplificador de tensión y un amplificador de potencia.

Diferencia entre amplificadores de tensión y de potencia

Intentemos diferenciar entre amplificador de tensión y de potencia.

Amplificador de tensión

La función de un amplificador de tensión es elevar el nivel de tensión de la señal. Un amplificador de tensión está diseñado para lograr la máxima amplificación de la tensión.

La ganancia de tensión de un amplificador viene dada por

$$A_v = \beta \left (\frac{R_c}{R_{in}} \right )$$

Las características de un amplificador de tensión son las siguientes –

  • La base del transistor debe ser fina y, por tanto, el valor de β debe ser superior a 100.

  • La resistencia de la resistencia de entrada Rin debe ser baja en comparación con la carga de colector RC.

  • La carga de colector RC debe ser relativamente alta. Para permitir una carga de colector alta, los amplificadores de tensión siempre funcionan con una corriente de colector baja.

  • Los amplificadores de tensión se utilizan para tensiones de señal pequeñas.

Amplificador de potencia

La función de un amplificador de potencia es elevar el nivel de potencia de la señal de entrada. Se requiere que entregue una gran cantidad de potencia y tiene que manejar una gran corriente.

Las características de un amplificador de potencia son las siguientes –

  • La base del transistor se hace más gruesa para manejar grandes corrientes. El valor de β es (β > 100) alto.

  • El tamaño del transistor se hace más grande, para disipar más calor, que se produce durante el funcionamiento del transistor.

  • Se utiliza el acoplamiento del transformador para la adaptación de la impedancia.

  • La resistencia del colector se hace baja.

La comparación entre los amplificadores de tensión y de potencia se da a continuación en forma de tabla.

Corriente del colector

S.No Particular Amplificador de tensión Amplificador de potencia
1 β Alta (>100) Baja (5 a 20)
2 RC Alta (4-10 KΩ) Bajo (5 a 20 Ω)
3 Acoplamiento Normalmente R-C Invariablemente acoplamiento de transformador
4 Tensión de entrada Baja (unos m V) Alta (2-4 V)
5 Baja (≈ 1 mA) Alta (> 100 mA)
6 Salida de potencia Baja Alta
7 Impendencia de salida Alta (≈ 12 K Ω) Bajo (200 Ω)
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