Amplificadores Darlington
Enviado por klimbo3445 • 2 de Noviembre de 2017 • 2.539 Palabras (11 Páginas) • 885 Visitas
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El par Darlington en el amplificador clase A (diseño)
Diseñe un amplificador ES utilizando un par Darlington que posee una β combinada de 10000 y una Vbe= 1.4v. El amplificador debe excitar una carga de 20Ω con Ren=3Ω .utilicense Vcc=12c, fl=20Hz y determínense Ai y Po
Sea Re = Rl ya que existe una ecuación menos que incognitas. Se calcula Rb conociendo Ren conociendo Ren como sigue:
[pic 23]
Ejemplo El par Darlington en el amplificador clase A
Diséñese un amplificador ES utilizando un par Darlington que posee una β combinada de 10 000 y una El amplificador debe excitar una carga de 20 Ω con Utilícese , y determínese .[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]
Se ignora (ya que es mayor) y se despeja :[pic 29][pic 30][pic 31]
[pic 32]
El punto Q está en
[pic 33]
Se utiliza la ecuación de polarización para encontrar [pic 34]
[pic 35]
[pic 36]
Los resistores de polarización están dados por
[pic 37]
[pic 38]
La ganancia de corriente está dada por
[pic 39]
La potencia de salida es
[pic 40]
Se calcula notando que la resistencia total en el trayecto de descarda del capacitor es (), y entonces[pic 41][pic 42]
[pic 43]
El par Darlington proporciona un incremento mayor en la fanancia de corriente que un amplificador con un solo transistor. Además, brinda mayor resistencia de entrada que la que se puede obtener con un amplificador de un solo transistor.
Amplificador clase AB cuasi complementario con par Darlington
Se puede diseñar un amplificador de alta ganancia de corriente utilizando la conexión de un par Darlington y transistores. En esta configuración se conoce como amplificador clase AB cuasicomplementario con par Darlington, e incorpora un par Darlington con transistores npn y un par retroalimentado consiste en un transistor npn y uno pnp
Los transistores Q2 y Q4 son transistores npn similares capaces de manejar alta potencia. La carga efectiva para Q1 y Q3 es βRl (donde βes la ganancia de corriente en el transistor de salida), que es grande comparada con Rl. Por lo tanto el punto de operación para estos transistores es mucho menor en la línea de carga que de los transistores Q2 y Q4
La señal de entrada positiva provoca que Q1 conduzca, pero Q3 permanece a corte ya que se trata de un transistor pnp. Conforme la señal de entrada se hace negativa, Q1 se corta y Q3 conduce. Asi, el circuito de entrada y opera como el amplificador de potencia de simetría complementaria analizado antes. El resistor R1 se puede ajustar para minimizar la distorsión de cruce por cero permitiendo que conduzcan tanto Q1 como Q2 cuando la señal de entrada esta cercana a cero
[pic 44]
Amplificador Darlignton
Esta configuración sirve para que el dispositivo sea capaz de proporcionar una gran ganancia de corriente y, al poder estar todo integrado, requiere menos espacio que dos transistores normales en la misma configuración. La ganancia total del Darlington es el producto de la ganancia de los transistores individuales. Un dispositivo típico tiene una ganancia en corriente de 1000 o superior. También tienen un mayor desplazamiento de fase en altas frecuencias que un único transistor, de ahí que pueda convertirse fácilmente en inestable. La tensión base-emisor también es mayor, siendo la suma de ambas tensiones base-emisor. Y para transistores de silicio es superior a 1.2V. la beta de un transistor o par Darlington se halla multiplicando las de los transistores individuales. La intensidad del colector se halla multiplicando la intensidad de la base por la E
[pic 45]
Beta Si
β1 y β2 son suficientemente grandes que:
Un inconveniente es la duplicación de la base-emisor de tensión. Y a uniones entre la base y transistores Darlington, el voltaje equivalente es la suma de ambas tensión-emisor: Para la tecnología basada en silicio cada V
Bej es de aproximadame cuando el dispositivo está función región activa o saturada, la tensión necesaria de la pareja es de1,3 V.
Comportamiento
Esta configuración sirve para que el dispositivo sea capaz de proporcionar una gran ganancia de corriente y, al poder estar todo integrado, requiere menos espacio que dos transistores normales en la misma configuración. La ganancia total del Darlington es el producto de la ganancia de los transistores individuales. Un dispositivo típico tiene una ganancia en corriente de 1000 o superior. También tiene un mayor desplazamiento de fase en altas frecuencias que un único transistor, de ahí que pueda convertirse fácilmente en inestable. La tensión base-emisor también es mayor, siendo la suma de ambas tensiones base-emisor, y para transistores de silicio es superior a 1.2V.
Un inconveniente es la duplicación aproximada de la base-emisor de tensión. Ya que hay dos uniones entre la base y emisor de los transistores Darlington, el voltaje base-emisor equivalente es la suma de ambas tensiones base-emisor:
[pic 46]
Para la tecnología basada en silicio, en la que cada VBEi es de aproximadamente 0,65 V cuando el dispositivo está funcionando en la región activa o saturada, la tensión base-emisor necesaria de la pareja es de 1,3 V.
Otro inconveniente del par Darlington es el aumento de su tensión de saturación. El transistor de salida no puede saturarse (es decir, su unión base-colector debe permanecer polarizada en inversa), ya que su tensión colector-emisor es ahora igual a la suma de su propia tensión base-emisor y la tensión colector-emisor del primer transistor, ambas positivas en condiciones de funcionamiento normal.
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