ETAPA_DE_SALIDA_AB

1
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES

Perfecta Combinación entre Energía e Intelecto
LAB: ETAPA DE SALIDA

ETAPA DE SALIDA

REQUERIMIENTOS DEL DISEÑO
?
?
?
?
?
?

????????? ????????: ? ? = 500[??]
????? = 10 [?]
?? = 1
? ? 1 ???
??? = 26 ?
??? = ?26 ?

Introducción
Las etapas de salida, también denominadas etapas de
potencia,son configuraciones especiales localizadas a la
salida de un amplificador utilizadas para proporcionar
cierta cantidad de potencia a una carga con aceptables
niveles de distorsión. Además, una etapa de salida debe
ser independiente del propio valor de la carga, tener
reducido consumo estático de potencia y no limitar la
respuesta en frecuencia del amplificador completo.

Como se puede ver estáformada por un par
complementario de transistores, conectados en forma tal
que ambos no pueden conducir simultáneamente.

Operación del circuito
Cuando el voltaje de entrada ?? es cero, ambos
transistores están en corte y el volteje de salida ?0 es cero.
A medida que ?? se hace positivo y rebasa unos 0.5 V,
?? conduce y opera como seguidor de emisor. En este
caso ?0 sigue a ?? (es decir, ?0 = ?? ????? ) y
?? proporciona la corriente de carga. Entre tanto, la unión
entre emisor y base de ?? estará polarizada inversamente
por el ??? de ?? , que es aproximadamente de 0.7 V.
Entonces, ?? estará en corte.
Si la entrada se hace negativa en más de unos 0.5 V, ??
conduce y actúa como seguidor de emisor. De nueva
cuenta, ?0 sigue a ?? (esto es, ?0 = ?? + ???? ), pero en
este caso ?? proporciona la corrientede carga y ?? estará
en corte.

Existen diferentes tipos de etapas de salida, entre ellas la
clase A, clase B, clase AB y clase C. Dado que la etapa de
salida clase A tiene consumo estático de potencia incluso
en ausencia de señal de entrada se optó por seleccionar
para este laboratorio la etapa de salida clase B, dado que
no se exige reducir enormemente la “distorsión de cruce”
en caso contrarioes preferible utilizar la clase AB.
Además para reducir un poco más la “distorsión de cruce”
Se utilizó el siguiente circuito:

Figura 2. Ilustración del voltaje a la salida de una etapa de
salida clase B
En la figura 3, se puede apreciar mejor la distorsión de cruce
para diferentes amplitudes.

Figura 1. Circuito de clase B con un op amp conectado en un
circuito de retroalimentación negativa parareducir la
distorsión de cruce

2
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES

Perfecta Combinación entre Energía e Intelecto
LAB: ETAPA DE SALIDA

????? = 10 ? 3.1416 ? 600? ? 3 = 17.7[?]
Que sería la tensión mínima de polarización del circuito,
por lo tanto es posible cumplir el requerimiento de la
tensión de polarización.
Una vezdeterminado estos parámetros se procede a
realizar la respectiva simulación y de esta manera
comprobar que los datos obtenidos teóricamente se
asemejan a los experimentales.
Figura 3. Esquema etapa de salida clase B

En la curva de la izquierda se observa una señal de entrada
con diferentes amplitudes y en la derecha la tensión de
salida. En el caso 1, una señal de entrada de amplitud
pequeñaresulta fuertemente distorsionada debido al
rango de valores necesarios para que algún transistor entre
en conducción.
En el caso 2, al tener la señal de entrada suficiente
amplitud este efecto es menos importante pero sigue
existiendo un intervalo nulo de tensión en la salida. El
caso 3, una amplitud excesiva a la entrada origina recorte
a la salida.
Diseño
Basandonos en los requerimientos de diseño seutilizo la
expresión que permite calcular el promedio de esta onda:
?? =

?????
?

(1)

Donde:
????? =

?????
?????

(2)

Siendo ????? la tensión pico de polarización y ????? la
resistencia de carga.

Selección de componentes

Componente
OPA228
OPA404
Tl084
LM324

Vsupply
[V]
18
18
20
30

BW[MHz]
33
6.4
15
1.3

Dados estos datos y para obtener una mejor respuesta de
la Etapa de salida…