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• ANDRES CAMILO HERRERA OSORIO

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Amplificador Clase c Andres camilo herrera osorio Universidad autónoma de occidente Cali, Colombia [email protected]

Abstract- The issue discussed in this article is to present in detail the operation of Class C amplifiers feature a single active device (transistor) that’s biased to conduct during only a small portion of each input-waveform cycle. Energy is driven into a high-Q, L-C “tank” circuit that continues to “ring” at its resonant frequency during the times the active device isn’t conducting. Keywords tank circuit, inductance, capacitor, quality factor, conduction angle.

Resumen— El problema discutido en este artículo es presentar en detalle el funcionamiento de los amplificadores de Clase C que cuentan con un solo dispositivo activo (transistor) que está sesgado para conducir durante sólo una pequeña porción de cada ciclo de onda de entrada. La energía es conducida en un circuito de "tanque" de alta Q (factor de calidad), L-C que continúa "sonando" en su frecuencia de resonancia durante las veces que el dispositivo activo no está conduciendo.

eficiencia mucho mejorada de aproximadamente el 80% al amplificador la cual se mostrara más adelante, además introduce una distorsión muy pesada de la señal de salida. Por lo tanto, los amplificadores de clase C no son adecuados para su uso como amplificadores de audio. I.

MARCO TEORICO

Debido a las enormes cantidades de distorsión, las configuraciones de Clase C no se utilizan en aplicaciones de audio. La aplicación más común del amplificador de Clase C son circuitos de RF (Radio Frecuencia) tales como oscilador de RF, amplificador de RF, etc., donde hay circuitos sintonizados adicionales para recuperar la señal de entrada original de la salida pulsada del amplificador de Clase C y por lo tanto la distorsión causada por el amplificador tiene poco efecto en la salida final. Las formas de onda de entrada y salida de un típico amplificador de potencia Clase C se muestran en la siguiente figura.

Palabras claves circuito tanque, inductancia, capacitor, factor de calidad, angulo de conduccion.

Introduccion

El diseño del amplificador de clase C tiene la mayor eficiencia, pero la linealidad más pobre de las clases de amplificadores existentes. Las clases A, B y AB se consideran amplificadores lineales, ya que las señales de salida de amplitud y fase están linealmente relacionadas con las señales de entrada de amplitud y fase. Sin embargo, el amplificador de clase C estará polarizado de modo que la corriente de salida es cero durante más de la mitad de un ciclo de señal sinusoidal de entrada. En otras palabras, el ángulo de conducción para el transistor es significativamente menor que 180 grados, y es generalmente alrededor del área de 90 grados. Mientras que esta forma de polarización del transistor da una

Figura no.1 electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier-classes De la figura anterior está claro que falta más de la mitad de la señal de entrada en la salida y la salida está en forma de algún tipo de impulso.

Diagrama del circuito

augusta.uao.edu.co/moodle/file.php/5083/06179216 Figura no.2 Ilustración del pico de salida de la señal, con la demostración del Angulo de manejo.

II.

ANALISIS Y ECUACIONES La resistencia de empuje Rb tira de la base de Q1 hacia abajo y el punto Q se situará un poco por debajo del punto de corte en la línea de carga de CC. Como resultado, el transistor comenzará a conducir sólo después de que la amplitud de la señal de entrada haya aumentado por encima del voltaje del emisor base (Vbe ~ 0.7V) más el voltaje de polarización descendente causado por Rb. Esta es la razón por la que la mayor parte de la señal de entrada está ausente en la señal de salida.

electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier-classes Figura no.3 En la figura anterior se puede ver que el punto de funcionamiento está colocado de alguna manera por debajo del punto de corte en la línea de carga de CC y por lo tanto sólo una fracción de la forma de onda de entrada está disponible en la salida.

El inductor L1 y el condensador C1 forman un circuito de tanque que ayuda en la extracción de la señal requerida de la salida pulsada del transistor. El trabajo real del elemento activo (transistor) aquí es producir una serie de impulsos de corriente de acuerdo con la entrada y hacer que fluya a través del circuito resonante. Los valores de L1 y C1 se seleccionan de tal manera que el circuito resonante oscile en la frecuencia de la señal de entrada. Puesto que el circuito resonante oscila en una frecuencia (generalmente la frecuencia portadora) todas las otras frecuencias están atenuadas y la frecuencia requerida puede ser exprimida usando una carga adecuadamente ajustada. Los armónicos o el ruido presente en la señal de salida pueden eliminarse utilizando filtros adicionales. Se puede utilizar un transformador de acoplamiento para transferir la energía a la carga.

Conclusiones El amplificador de potencia clase C representa ciertas ventajas sobre los demás lo que limita su uso como alta eficiencia, Excelente en aplicaciones RF, El tamaño físico más bajo para una potencia determinada. Sin embargo, sus limitaciones conllevan problemas que hay que tener en cuenta como desventajas del amplificador de potencia clase C, pueden ser la linealidad más baja, No es adecuado para aplicaciones de audio, Crea una gran cantidad de interferencias de RF, Es difícil obtener inductores ideales y transformadores de acoplamiento, Reducción del rango dinámico. Por lo tanto, las aplicaciones del amplificador de potencia clase C en la actualidad son Osciladores RF, Amplificador de RF, Transmisores FM, Amplificadores

de refuerzo, Repetidores de Amplificadores sintonizados, etc.

alta

frecuencia,

Referencias [1] [2] [3] [4]

[5] [6] [7] [8]

http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1224734 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/a741p3.html Floyd, Thomas L.; Buchla, David (1998). Fundamentals of Analog Circuits http://www.radioelectronics.com/info/circuits/opamp_basics/operational-amplifier-slewrate.php http://www.forosdeelectronica.com/f27/amplificador-operacionalcomparador-100957/. http://personales.upv.es/sanyo/Circuitos/Circuitos.html Ramakrishna Sekhar Narayanaswami, “RF CMOS class-C power amplifier for wireless communications,” PhD Dissertation, UCB, 2001 Marian k. Kazimierczuk, “RF power amplifiers,” A John Wiley and Sons, Ltd., Publication, 2008