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AMPLIFICADOR CLASE C Chávez Hidalgo Gabriela Jorge Huarcaya Gabriel Moreno Acosta Olenka Champion Aroni Jean Paul

Resumen— Los amplificadores de potencia clase C se caracterizan por proveer amplificación con alta eficiencia y son utilizados principalmente en aplicaciones de RF, donde se requiere un incremento en el nivel de potencia y no se requiere linealidad entre la tensión de entrada y tensión de salida. Estos amplificadores pueden ser modulados en amplitud por inyección de la tensión modulante en la placa, reja o grilla pantalla, reja o grilla control o cátodo. También son utilizados para amplificar una portadora modulada en frecuencia. En el circuito de placa la eficiencia puede ser tan alta como el 85%, pero la mayoría de los amplificadores se diseñan para operar con eficiencia del orden de 75%, debido a que incrementar el rendimiento del 75% al 85% significa un aumento importante de la potencia de reja, además grandes eficiencias son obtenidas con elevadas tensiones de placa.

I. FUNCIONAMIENTO En un amplificador Clase C, la reja se polariza por debajo del corte y la corriente de placa circula durante menos de 180º por cada ciclo de la tensión de excitación de reja, por esto los amplificadores Clase C, no son usados en aplicaciones de audio debido a que la tensión de salida no es proporcional a la tensión de entrada y los pulsos de placa tendrían una excesiva distorsión. Sin embargo un amplificador Clase C puede ser usado en aplicaciones de RF, si el circuito de placa es resonante a la componente fundamental o algunas de las armónicas de la frecuencia de excitación de reja, de esta forma el pulso de la corriente de placa es filtrado por el circuito resonante de placa para proveer una salida muy cercana a una sinusoide. Cuando el amplificador es usado como multiplicador de frecuencia, el circuito de placa deberá resonar a alguna de las armónicas de la tensión de excitación, la potencia de salida se reduce considerablemente, siendo la eficiencia del orden del 40 a 50% cuando se los utiliza como dobladores y del 15 a 20% como triplicadores.

15190250 15190090 15190279 15190249

A. Configuraciones típicas del amplificador tipo C Configuraciones asociadas a su circuito de neutralización.

Figura 1.0

Figura 1.2

II. ECUACIONES DEL AMPLIFICADOR CLASE C

A. Ecuaciones generales:

La siguiente figura muestra un amplificador sintonizado de radiofrecuencia. La tensión de entrada de alterna alimenta la base y aparece una tensión de salida amplificada en el colector. La señal amplificada e invertida está acoplada por condensador a la resistencia de carga

B. Eficiencia: La máxima eficiencia de un amplificador clase C teniendo un exceso de potencia de excitación de reja es mayor que en un amplificador en la cual la potencia de reja está limitada:

Figura 2.0 Amplificador sintonizado en clase C

Debido al circuito resonante en paralelo, la tensión de salida es máxima en la frecuencia de resonancia:

En el resto de frecuencias, la ganancia de tensión cae como muestra la siguiente figura. Por esta razón, un amplificador sintonizado de clase C es comúnmente usado para amplificar señales de radio y televisión. Figura 2.3 Máxima eficiencia de un amplificador clase C

Figura 2.1 Ganancia de tensión frente a frecuencia

III. FORMA DE ONDA En un amplificador de potencia clase C la corriente de colector circula durante menos de un semiciclo. Un circuito resonante en paralelo puede filtrar los pulsos de corriente de colector y producir una señal seno pura de tensión de salida. La señal de entrada excita el diodo emisor, y los pulsos de corriente amplificada llegan al circuito resonante. En un amplificador clase C sintonizado, el condensador de entrada es el causante del desplazamiento negativo. Por esta razón, la señal que aparece en el emisor esta negativamente desplazada. En la figura 3(a) se ilustra este desplazamiento negativo.

Figura 3 c) circuito colector de corriente alterna

Figura 3 d) onda de tensión en el colector.

Figura 3 a) Señal de entrada desplazada negativamente en la base

Solamente los picos positivos de la señal de entrada llegan al diodo emisor. Por esta razón, la corriente de colector circula en pulsos cortos como los de la figura 3(b).

Este tipo de amplificador tipo C es como un tipo A pero en vez de estar en 0 se le pone una resistencia “pull down” para que empiece a conducir hasta que la tensión de entrada sea más que 0,6. Podemos decir que solo amplifica las cimas y que no está conduciendo todo el tiempo, sino que conduce menos de la cuarta parte del tiempo, es decir, podemos usar mucha potencia sin que se queme el transistor porque solo usa las cimas, utiliza una y se enfría como podemos apreciar en la figura 3 e).

Figura 3 b) La corriente de colector fluye en pulsos

Figura 3 e) Grafica Vin vs t y grafica Vout vs t

IV. APLICACIONES

REFERENCIAS

Los amplificadores de Tipo C, no son utilizados para aplicaciones de audio, a causa de las grandes cantidades de distorsión. Por lo tanto sus aplicaciones más comunes son la de circuitos de RF (Radio Frecuencia). 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.

Vargas, M. (2016). Amplificadores de potencia. SENA https://www.slideshare.net/ANDRESMAURICIOVARGAS2/ampli ficadores-de-potencia-f

Torrecilla, J. F. (2013). Amplificadores de potencia clase C https://prezi.com/mqoawu67yb3t/amplificadores-de-potencia-clasec/

Por lo tanto, las aplicaciones del amplificador de potencia clase C en la actualidad son: UTN Electrónica aplicada III Unidad N°6

A. Osciladores RF

Figura 3.0 Circuito oscilador de RF

B. Amplificador de RF

Figura 3.1 Concepto de “Clase” de un transistor en un amplificador

C. Transmisores FM D. Amplificadores de refuerzo E. Repetidores de alta frecuencia F. Amplificadores sintonizados, etc.

http://www1.frm.utn.edu.ar/aplicada3/apuntes/unidad6.pdf