Amplificadores de potencia en RF

7/21/2019 Amplificadores de potencia en RF

1/64

Amplifcadores cla


2/64

Amplifcadores de potencia


3/64

Rendimie


4/64

Circuito resonante


5/64

Polarizacin por esca

de rejilla


6/64

Polarizacin por escape de re


7/64

Polarizacin por escape de re

solo existe polaseal en RF de en

La seal de enacopla atreves de

Apli!cacin c"de la seal Rf s"

$l tiepo de cade&e correspondenor a '()* de


8/64

$+$,PL- $ A,PL/F/CA-R$CLA0$ C

C/RC1/2- 0$ 0AL/A -R/4-52AL $5 2$L$6/0-R$0.'. $l trataiento de video cop"esto 7"la transisora 8ya spor ondas electroa

;. La %eneracin d&arridos a"xiliares< 7"e la ia%en sefectivaente en laestos procesos insecciones de sincroy vertical< y s"setapas de salida.


9/64

Circ"ito salihorizontal

2-,A- $> Circ"ito2elevisor 0-5?


10/64

C/RC1/2-$@C/2A-R R/6$

A,PL/F/CA-R$ 0AL/A-R/4-52AL

-12

C/RC1/2-2A51$


11/64

y"%o

c


12/64

0eales arnicas

C"al7"ier seal peridica no senoidal p"ede ser considerada cola s"a de in!nitas ondas senoidales de diferentes aplit"defrec"encias.

$stas ondas senoidales se llaan AR,-5/CA0 de la onda y tiela partic"laridad 7"e s"s frec"encias son Bltiplos enteros defrec"encia de la seal ori%inal

As= por ejeplo< "na onda con "na frec"encia de ')z estcop"esta por "na senoidal de ')z< "na de ;)z< "na de 3)etc.

La arnica correspondiente a la isa frec"encia de la seori%inal se denoina Priera Arnica o F"ndaental< si%"ientes se llaan ; arnica 8; veces la frec"enf"ndaental:< 3 arnica 83 veces la frec"encia f"ndaenta

as= s"cesivaente.


13/64

La aplit"d de las respectivas arnicas s"r%e de "cDlc"lo ateDtico y da coo res"ltado lo 7"e se conoccoo 0erie de Fo"rier. 1s"alente esta serie se representcoo "n conj"nto de &arras verticales 7"e "estran laplit"d de las ondas 7"e coponen el conj"nto.


14/64

Pero< en "chos casos se dispone de la seal real y no de descripcin ateDtica 8por ejeplo< a la salida de icrfono:< entonces se rec"rre a instr"entacin especial la&oratorio 8analizador de espectro: 7"e reci&e la onda en sentrada y "estra la respectiva serie de Fo"rier en s" panta

$l analizador de espectros "estra la seal en forlo%ar=tica 8dE:.


15/64

0i 7"isi9raos conocer la distorsin total arnica 82para la seal>


16/64

Los apli!cadores de potencia Clase C< E o AE< contiencoponentes de frec"encias arnicas< por lo 7"e p"ed"sarse coo "ltiplicadores de frec"encia haciendo 7"e circ"ito de salida sintonizado res"ene en la frec"encarnica deseada y aj"stando el Dn%"lo de cond"ccin paincreentar la arnica seleccionada en vez de f"ndaental.


17/64

/-- A,P$R A,-R2/#1A-R

s" o&jetivo es prote%er a los transistores dcon"tacin de los voltajesdepico inverso.

Apliaente epleado en los 2elevisores 2RC 82"&de Rayos Catdicos: en las etapas de salida horizonta


18/64

$s ideal en circ"itos de pr"e&a< coo los ontajes dtransistores para pr"e&a de salida horizontal de 26< lc"ales llevan daper para proteccin.

0ipleente se eplea "n transistor de salida horizontcon caracter=sticas ro&"stas en c"anto a voltaje< corrientpotencia y alta velocidad de con"tacin.

0e conecta coo reeplazo teporal del transistor daadpara realizar pr"e&as rDpidas< sin necesidad de tener 7desontar el transistor ori%inal


19/64

$n las etapas de salida horizontal el daper f"nciona cointerr"ptor o sGicht< este cond"ce a tierra la corriente y c"se apa%a o entra en corte< se alacena la ener%=a dcorriente en el e&o&inado del priario del FE2 o Hy &acI.

As= 7"e el diodo daper en "n transistor de salida c"pf"ncin de aorti%"ador< c"ando la j"nt"ra C$ estasat"racin< coienza el &arrido de iz7"ierda a derecha esalida horizontal.

C"ando el haz lle%a al centro de la pantalla< el capacitor 7"en colector del 2R se car%a al Dxio< el 2R pasa al 8deja de cond"cir: entonces el capacitor se descar%a por del diodo 7"e lleva el transistor


20/64


21/64

2a&i9n se eplea en los F$2 en apli!cadores Clase

$stos ofrecen "na e!ciencia ayor< 7"e p"ede ser del J)K

Coo podeos ver en el ejeplo< esta contin"aenca&iando en estado onoM

$l daper prote%e el dispositivo de los voltajes pico inversc"ando los transistores con"tan y se so&repasa la re%ide corte.

li! d d i


22/64

Apli!cadores de potencia,odo ixto clase C


23/64

Apli!cadores de potencia,odo ixto clase C

Circ"ito de salida> NRLNO) ohs

Circ"ito Paralelo

/nd"ctancia N

? "na capacitancia de N

4& 4c

A l i t


24/64

Acoplaientode ipedancias

Seccin L


25/64

0eccinL

A l i t


26/64


Seccin L

0on prDcticos loscoponentesQ

C"plo con laselectividadQ

Secciones L en cascada


27/64

Secciones L encascada

Rc Rv

Acoplaiento


28/64


Seccin L




0on prDcticos los

coponentesQC"plo con laselectividadQ

Red T

Red


29/64

RedT

Acoplaiento


30/64


Seccin L




0on prDcticos los

coponentesQC"plo con laselectividadQ

Red T

A li! d l - i


31/64

Apli!cador clase < -peracinidealizada

Clase

D

Par de

dispositivos

Circuito sintoni

salida

Q1 y

Q2

1!"

#liminar Arm


32/64

Con!%"racin


33/64

Con!%"racinacoplada portransforador

-5

-FF

0at"ra

$cc

0at"ra

$cc

en los


34/64

en losApli!cadores Clase

Condicin 1% Tensin de saturacin

de los transistores

Condicin 2% Tiempo de crecimiento

en los &ancos

6oltaje efectivo

0at"racin de ' co

Fora de onda c"

2iepos de trans

Consideraciones


35/64

ConsideracionesPrDcticas

' ;

A,PL/F/CA-R CLA0$ $


36/64

A,PL/F/CA-R CLA0$ $F"e investi%ado por #erald $Gin% en 'JSesarrollado y patentado por 5athan y Alan 0oIal en

CARAC2$R/02/CA05o lineal estr"ct"ra sencilla e!ciencia< tericaente del ')) K.

frec"encias de f"ncionaiento altas anDlisis coplicado.

-E+$2/6-0 $ 15 E1$5 A,PL/F/CA-R $


37/64

Eajo cons"o de ener%=a

ajo a"ento de teperat"ra de los coponentrdidas transistor U Perdidas en ind"ctores y cap

-E+$2/6-0 $ 15 E1$5 A,PL/F/CA-R $

VC-,- /0,/51/R LA0 P$R/A0 $5 $L 2RA


38/64

,iniizando losintervalos de tiepoc"ando %randescorrientes ytensiones se aplican

si"ltDneaente al

isin"yendo elvoltaje a trav9s deldispositivo c"ando lacorriente H"ye por el

C

isin"yendo lacorriente a trav9s deldispositivo c"andoexiste voltaje en s"sterinales

$-5 O)K ciclo Btil O)K

-P$RAC/W5 ? A5XL/0/0 $ 15 A,PL/F/CA-R C


39/64


-5 -6s8:) is8:N)

is8: H"ye 6s8:

@LchUU4L

salida %rande $l circ"ito LC res"ena a la frec"

PAR2/$5- 1

,odelo e7"ivalente

C-5,12A- 6-L2A+$ A C$R-



40/64


0 a&ierto

0 cerrado

,odelo e7"ivalente

C-5,12A- 6-L2A+$ A C$R-

F-R,A0 $ -5A $ 0AL/A $ C-RR/$52$ ? 6-


41/64

idealre

$C1AC/-5$0 1$ $F/5$5 LA F-R,A $ -5A


42/64

tiepo de con"tacin en radianess"sceptancia de la capacitancia de derivacin C a la frec"encia de operacin

cNa%nit"d corriente de entradaNa%nit"d corriente de salidafase corriente de salida

P$R/A0 $ P-2$5C/A


43/64

P9rdidas en cond"ccin

P9rdidas en con"tacin Apa%ado del dispositivo

P9rdidas de&ido a los eleentos reactivos A ayor frec"encia son ayores las p9rdidas p

hist9resis de&ido a la corriente sinodal 7"e circ&o&ina

-2RA0 C-5F/#1RAC/-5$0


44/64

P10P1LLC-5,12A- A C-RR/$52$

APL/CAC/-5$0


45/64

-2R- ,-- $ $,PL$-> /56

A,PL/F/CA-R CLA0$ F


46/64

CARAC2$R/02/CA0

"tilizan resonadores de Bltiples arnicos en lade salida

Pro&a&leente el 9todo as anti%"o para o&tene!ciencia alta

0e sintonizan en arnicos pares o ipares



47/64



48/64

F-R,A0 $ -5A $ 0AL/A $ C-RR/$52$ ? 6-


49/64

idealCaso con diferente


50/64

Voltaje pico inverso


51/64

Transistores de potencia


52/64

Transistores de potencia

Regiones funcionamiento BJT


53/64

Regiones funcionamiento BJT

Tiempos de Conmutacin


54/64

p

Avalancha secundaria


55/64

Avalancha secundaria

Efectos de carga inductiva


56/64

Efectos de carga inductiva

Protecciones


57/64

Protecciones


58/64

Efecto red snu!!er

Transistor "osfet


59/64

Transistor "osfet

Elemento activo controlado por un voltaje aplicado en gate #re$uieren una corriente pe$ue%a de entrada


60/64

Aplicaciones& 'eneradores de alta frecuencia para induccion de calor

Transmisores de radio frecuencia

(istemas inversores para controlar motores


61/64

Ventajas& )a velocidad de conmutacin en el orden de los nanosegundos

*o presentan segunda ruptura

"a#or +rea de funcionamiento

"a#ores ganancias

Alta impedancia de entrada

Amplificacin en clase (


62/64

Amplificacin en clase (


63/64

E/EL/-#RAFYA


64/64

http>GGG.cs.&erIeley.ed"Zc"llerA//2papersradio0oIalK;)AACOpoGerahttp>GGG.%eocities.Gsjaiealopezr$lectronicaApli!cadoresAlta$!cienciahttp>ed"cypedia.Iaradiov.infoli&rarypoon[RFaps.pdfhttp>teleco.!&."na.xj"ventinoj"ventelClaseF.pdf

http>GGG.cenidet.ed".xs"&acaGe&electesis[c'O',C[eo%r.pdf
http://www.cs.berkeley.edu/~culler/AIIT/papers/radio/Sokal%20AACD5-poweramps.pdfhttp://www.geocities.ws/jaimealopezr/Electronica/AmplificadoresAltaEficiencia.pdfhttp://educypedia.karadimov.info/library/poon_RFamps.pdfhttp://telecom.fi-b.unam.mx/juventino/juventel/ClaseF.pdfhttp://www.cenidet.edu.mx/subaca/web-elec/tesis_mc/151MC_eogr.pdfhttp://www.cenidet.edu.mx/subaca/web-elec/tesis_mc/151MC_eogr.pdfhttp://telecom.fi-b.unam.mx/juventino/juventel/ClaseF.pdfhttp://educypedia.karadimov.info/library/poon_RFamps.pdfhttp://www.geocities.ws/jaimealopezr/Electronica/AmplificadoresAltaEficiencia.pdfhttp://www.cs.berkeley.edu/~culler/AIIT/papers/radio/Sokal%20AACD5-poweramps.pdf

Documents

Amplificadores de potencia en RF