AMPLIFICADOR DE AUDIO CLASE AB - Web viewamplificador de audio clase ab. amplificacion y acondicionamiento de seÑales. proyecto aas1. jose alfredo martÍnez pÉrez. universidad...

ISEI

AMPLIFICADOR DE AUDIO CLASE AB

AMPLIFICACION Y ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES

PROYECTO AAS1

JOSE ALFREDO MARTÍNEZ PÉREZ

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE LA CIUDAD DE MEXICO

Introducción:

De acuerdo al conocimiento adquirido en la clase de amplificación y acondicionamiento de señales se tratará de realizar un amplificador clase AB.

Los amplificadores de clase AB tienen dos transistores de salida. Sin embargo, los amplificadores de clase AB difieren de los de clase B en que tienen una pequeña corriente de libre fluyendo del terminal positivo al negativo incluso si no hay señal de entrada. Esta corriente de libre incrementa ligeramente el consumo de corriente, pero no se incremente tanto como para parecerse a los de clase A. Esta corriente de libre incluso corrige casi todas las no linealidades asociadas con la distorsión del filtro. Estos amplificadores se llaman de clase AB en vez de A porque con señales grandes, se comportan como amplificadores clase B, pero con señales pequeñas, se comportan como amplificadores de clase A. La mayoría de los amplificadores disponibles en el mercado son de clase AB.

Desarrollo:

Los amplificadores de clase AB reciben una pequeña polarización constante en su entrada, independiente de la existencia de señal. Son de alto rendimiento y calidad con señales grandes se comportan como un clase B, pero con señales pequeñas no presentan la distorsión de cruce por cero.

Son dos transistores de salida, tienen una pequeña corriente de polarización fluyendo entre los terminales de base y la fuente de alimentación, que sin embargo no es tan elevada como en los de clase A. Esta corriente libre se limita al mínimo valor necesario para corregir la falta de linealidad asociada con la distorsión de cruce, con apenas el nivel justo para situar a los transistores al borde de la conducción. Este recurso obliga a ubicar el punto Q en el límite entre la zona de corte y de conducción. Su nivel de eficiencia es inferior al 50%, menor cuanto mayor nivel tenga la corriente de polarización. Por tanto, superior a los clase A e inferior a los clase D. Es un compromiso la eficacia de los amplificadores clase B (en los que no hay corriente de polarización) y la eliminación de la distorsión de cruce de los diseños en clase A, por lo que los amplificadores respecto a estos últimos pueden ser mucho más ligeros, eficientes y sin generar tanto calor.

La principal dificultad es conseguir la estabilidad del punto de funcionamiento. Se

debe garantizar que los transistores no entrarán en corte. La mejor solución es recurrir al espejo de corriente.

El espejo de corriente se basa en la conexión en paralelo de dos diodos iguales. Si son iguales y tienen la misma curva característica, por los dos diodos circula la misma corriente puesto que los puntos de funcionamiento son idénticos. Para una misma tensión ánodo cátodo en los dos diodos se tiene una misma corriente en cada uno de ellos.

DISEÑO

Por lo que nuestras condiciones de diseño serian:

Por lo que nuestro amplificador Clase AB está listo con una potencia de Po=22W V=11.7V a I=1.8A y lo podemos simular utilizando Multisim para ver las gráficas que realiza.

Selección de componentes

Para los amplificadores de potencia de experiencias durante el semestre en las prácticas usaremos el TIP31C y el TIP32C.

Necesitamos un amplificador que nos pueda proporcionar una ganancia de 40 como mínimo por lo que si aseguramos el funcionamiento se debe tener al menos un hfe de 80, a lo que el transistor BD135 tiene una hfe de 40 min y 250 máxima, necesitando una corriente Ic de 150mA y un voltaje Vce de 2V para obtener la ganancia necesaria

DIAGRAMA

Por lo que los resultados son óptimos en simulación procedemos a la compra de los componentes:

CANTIDAD DESCRIPCION COSTO TOTAL

9 RESISTENCIAS DIVERSAS $ 1.00 $ 9.00 2 TRANSISTOR DB135 $ 11.00 $ 22.00 2 TRANSISTOR TIP31C $ 14.00 $ 28.00 2 TRANSISTOR TIP32C $ 14.00 $ 28.00 4 DIODO 1N4148 $ 3.00 $ 12.00 5 CAPACITORES DIVERSOS VALORES $ 5.00 $ 25.00 2 DISIPADORES $ 18.00 $ 36.00 1 PLACA FENOLICA $ 35.00 $ 35.00 1 SOLDADURA $ 45.00 $ 45.00 1 SALIDA BOCINAS $ 23.00 $ 23.00 1 HEADERS $ 8.00 $ 8.00

TOTAL $ 271.00

A lo que se implementa el diseño:

RESULTADOSPROYECTO AAS1 TERMINADO

Los resultados físicos son congruentes aunque se ve un poco de ruido a la salida son aceptables se oye bien, por lo que se procede a pasarlo a la placa fenólica

La imagen muestra el proyecto concluido con los disipadores anclados a cada extremo para ayudar en su enfriamiento, un apagador incluido para habilitar todo el sistema, borneras de entrada para la señal a procesar comúnmente audio, salida a bocinas, y elementos necesarios para su funcionamiento.

Conclusiones

La amplificación de señales es un tema primordial en la carrera de ingenieria, poner en práctica los conocimentos adquiridos durante el semestre hace que problemas físicos de amplificación sean mucho mas sencillo. Una vez con el objetivo definido uno se enfrenta a la restauración de todo un problema de corrientes y voltajes que aplicados a diferentes circunstancias dentro de la industria se fascilitan y que rentegrará informacion util y sencilla de percibir por diferentes instrumentos.

Las señales existen todo el tiempo, desde ruido hasta frecuencias exclusivas, y la amplificación de ellas nos permite adquirir comportamientos de estudio y una major calidad de nuestro trabajo.

BIBLIOGRAFIAS

http://unicrom.com/Tel_RF4.asphttp://es.scribd.com/doc/77871655/AMPLIFICADORES-CLASE-AB#scribdhttp://html.rincondelvago.com/amplificador.htmlhttp://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/7/4/L/S/74LS04.shtmlhttp://aholab.ehu.es/users/imanol/akustika/IkasleLanak/Amplificadores%20de%20audio.pdf