Amplificadores Introduccion

EES
David Moreno
17812731
Seccion 2

Un amplificador es todo dispositivo que, mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno. Aunque el término se aplica principalmente al ámbito de los amplificadores electrónicos, también existen otros tipos de amplificadores, como los mecánicos, neumáticos, e hidráulicos, como los gatos mecánicos y los boosters usados en los frenos de potencia de los automóviles. Amplificar es agrandar la intensidad de algo, por lo general sonido. También podría ser luz o magnetismo, etc. En terminos generales, "amplificador", es un aparato al que se le conecta un dispositivo de sonido y aumenta la magnitud del volumen. Se usan de manera obligada en las guitarras eléctricas, pues esas no tienen caja de resonancia, la señal se obtiene porque las cuerdas, siempre metálicas y ferrosas, vibran sobre una cápsula electromagnética, y esa señal no es audible, pero amplificada por un amplificador suena con el sonido característico de las guitarras eléctricas. En una interfase se le puede agregar efectos, como distorsionadores, trémolo y esas cosas. Las radios y los televisores tienen un amplificador incorporado, que se maneja con la perilla o telecomando del volumen y permite que los pongas más fuerte o más despacio.

Tipos de amplificadores

• Electrónica II-E35:
o Amplificador electrónico.
o Amplificador operacional.
o Amplificador con realimentación.
o Amplificador diferencial.
o Amplificador de transconductancia variable.
o Amplificador realimentado en corriente.
o Amplificador de aislamiento.
o Amplificador de instrumentación.
o Amplificador de potencia.

• Física:
o Amplificador de energía.
o Amplificador óptico.
o Amplificador de luz.

Amplificadores Retroalimentados

En su búsqueda de métodos para el diseño de amplificadores con ganancia estable para el uso de los repetidores telefónicos Harold Black, un ingeniero de electrónica de la compañía Western Electric inventó el amplificador retroalimentado en 1928.

Desde entonces esta técnica se ha ocupado tan ampliamente que es casi imposible pensar en los circuitos electrónicos sin alguna forma de retroalimentación, tanto implícita como explícita; la mayor parte de los sistemas físicos incluyen alguna forma de retroalimentación. Más aún el concepto de la retroalimentación y su teoría asociada es utilizado corrien-temente en áreas diferentes de la Ingeniería, como el modelo de sistemas biológicos.

Los elementos activos utilizados en los amplificadores electrónicos, tales como válvulas, transistores bipolares, o transistores de efecto de campo, presentan, junto a la ventaja de permitir obtener una gran ganancia, varios defectos que entorpecen su aplicación, a saber:

a) Una considerable dispersión de parámetros entre elementos nominalmente iguales, que hace que la ganancia tenga un valor indefinido, especialmente en los amplificadores fabricados en cantidad, o al reemplazar un dispositivo por otro.

b) La variación o deriva de dichos parámetros con la temperatura, o por envejecimiento, o por cambio en las condiciones de polarización, que ocasiona fluctuaciones en la ganancia.

c) La no linealidad de sus características de transferencia. Las más comunes son las saturaciones y cortes, y el efecto que producen es una distorsión no lineal, es decir, con agregado de componentes armónicas que no están presentes en la señal original.

d) Una respuesta en frecuencia insuficiente o inadecuada. También produce distorsiones, aunque en este caso de carácter lineal, vale decir que las frecuencias ya existentes en la señal se atenúan o amplifican de un modo no uniforme.

e) Niveles de impedancia de entrada y salida que en general no se adaptan a las impedancias de la fuente de señal y de la carga respectivamente. La desadaptación a la entrada se traduce en un empeoramiento de la relación señal/ruido, y la de la salida en un desperdicio de potencia y de amplificación.

Un amplificador ideal debería producir a la salida una señal exactamente proporcional a la señal de entrada a través de un factor fijo y definido. Las no idealidades de los amplificadores reales hacen que ello no suceda sino aproximadamente. En 1934, H.S. Black aplicó el concepto de realimentación, propio de los sistemas de control, a los amplificadores, logrando solucionar en gran medida los inconvenientes mencionados.
Previamente había investigado una solución más compleja mediante técnicas conocidas
como feedforward

Sistemas Realimentados

Antes de estudiar su aplicación a los amplificadores, analizaremos el concepto de realimentación en un sistema genérico. Un sistema con una entrada y una salida se dice que está realimentado cuando se toma una parte de la salida y se la reinyecta en la entrada. Consideremos el diagrama de bloques de la figura 1. Consta de tres partes. El sistema básico, cuya función de transferencia es a, el bloque de realimentación, con transferencia ß, y el bloque comparador, que resta la señal realimentada de la señal de entrada.