Download Etapa de salida Clase AB Operación del circuito

ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Operación del circuito
Para vI=0 y v0=0 se tiene que:
iN=iP=IQ=IS·e(VBB/2VT)
vDD
VBB
2
+
vi
-
VBB
2
Para vI=0 y >0 se tiene que:
v0=vI+(VBB/2)-vBEN
QN
iN iL
iP
QP
-vDD
vo
RL
iN=iP+iL
Por otro lado se tiene:
vBEN+vBEP=VBB
VT·ln(iN/IS)+ VT·ln(iP/IS)=2· VT·ln(iQ/IS)
iN·iP=I2Q
Combinando las dos ec. anteriores:
tecnun
i2N-iL·iN-I2Q=0
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Curva característica de transferencia
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Resistencia de salida
Rout=reN//reP
QN
reN=
VT
iN
QP
reP=
VT
iP
Rout
Rout=
VT VT
VT
//
=
iP
iN
iN+iP
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Polarización del circuito con el uso de diodos
vDD
Ibias
D1
D2
+
vi
-
QN
+
vo
VBB
RL
QP
-vDD
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Polarización usando un multiplicador de VBE
vDD
Ibias
QN
+
R2
IR
vo
Q1
VBB
R1
-
Si se desprecia la corriente de
base de Q1 se tiene:
IC1
IR=
RL
QP
+
vi
-
VBE1
R1
R2
VBB=IR· (R1+R2) =VBE1·(1+ )
R1
-vDD
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Quasi-complementaria
Uno de los problemas de las etapas de salida clase B y AB es la reducida
capacidad para manejar potencia que presentan los transistores pnp. Para
salvar dicha dificultad en gran cantidad de diseños se implementa el
transistor pnp (QP) mediante un transistor pnp (Q3) y un transistor npn (Q4)
capaz de manejar elevadas potencias.
VBE
B +
-
E
E
VBE
B+
Q3
Q4
IC3
tecnun
IE
C
-(VBE /VT)
IC3= -IS·e
IC I =(β +1)I = -(β +1)· I ·e-(VBE /VT)
C
F4
C3
F4
S
IE
QP
C
IC
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Quasi-complementaria
vDD
Ibias
D1
D2
QN
+
vo
VBB
La tensión de saturación del
transistor formado por Q3 y Q4
será VCE3(sat)+VBE4. Este valor es
superior al normal con lo que la
excursión de señal negativa será
menor.
RL
Q3
+
vi
-
Q4
Problemas de inestabilidad del lazo
de retroalimentación formado por
Q3 y Q4. Propenso a oscilaciones a
alta frecuencia (~5 MHz)
-vDD
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Etapa de salida Clase AB
Protección contra cortocircuito
Ibias
vDD
La excursión de señal positiva y
negativa que podrá experimentar
la señal de salida será menor en
un valor RE1·iN. Normalmente
suele ser +0.5 V.
QN
Q3
D1
D2
+
vi
tecnun
RE1
vo
RE2
QP
-vDD
RL
Mejora la estabilidad térmica del
circuito.
ETAPAS DE SALIDA
Amplificadores de potencia de circuito integrado
LM380 (National Semiconductor Corporation)
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Análisis de pequeña señal
LM380 (National Semiconductor Corporation)
tecnun
ETAPAS DE SALIDA
Disipación de potencia (PD) contra potencia de
salida (PL) para el LM380 con RL=8Ω
tecnun