domingo, 30 de mayo de 2010

Configuracion del amplificador, tipos de realimentacion, ventajas, combinaciones de transferencia, topologias, diferenciador de tension

David Moreno
17812731
EES
http://feedbackamplifiers.blogspot.com/2010/05/configuracion-del-amplificador-tipos-de.html




Configuración del amplificador realimentado




Normalmente bA>>1 _Af ~1/b
1+bA es el factor de mejora.
En ese factor aumenta el ancho de banda, disminuye la sensibilidad… Amplificador sin realimentación con frecuencia de corte superior en wH
A(s)=Am/(1+s/wH)
aAf=A/(1+bA)
aAf(s) = Afm/(1+s/wHf) siendo Afm=Am/(1+bAm) y wHf = wH(1+bA)
? La ganancia se reduce en 1+bA ? El ancho de banda aumenta en 1+bA
Amplificador sin realimentación con frecuencia de corte inferior en wL
A(s)=Ams/(s+wL)
aAf=A/(1+bA)
aAf(s) = Afms/(s+wLf) siendo Afm=Am/(1+bAm) y wLf = wL/(1+bA)
? La ganancia se reduce en 1+bA ? El polo de baja frecuencia disminuye en 1+bA

Amplificadores ideales y configuraciones de realimentación

4 posibilidades 1. Tensión 2. Corriente 3. Transresistencia 4. Transconductancia

En el caso de amplificadores de voltaje la realimentación debe aumentar Rin y disminuir Rout, para que toda la tensión que proviene de la señal de entrada caiga sobre el amplificador y para que toda la tensión de la señal de salida caiga sobre la carga que se coloque. En los amplificadores de transresistencia la realimentación debe disminuir la Rin y disminuir Ro, para que toda la corriente de la señal de entrada pase por el amplificador y para que toda la tensión de salida del amplificador caiga sobre la carga colocada. En el caso de amplificadores de corriente la realimentación deberá disminuir Rin y aumentar Rout, para que toda la corriente de la señal de entrada pase por el amplificador y para que toda la corriente de salida pase por la carga colocada. Y por último en los amplificadores de transconductancia la realimentación deberá aumentar Ri y aumentar Ro, para que toda la tensión de la señal de entrada caiga sobre el amplificador y para que toda la corriente de salida pase por la carga colocada.

Amplificador de Tensión

IDEAL REAL
Amplificador de Corriente

IDEAL REAL
Amplificador de Transresistencia

IDEAL REAL
Amplificador de Transconductancia

IDEAL REAL
La Realimentación aumenta o disminuye Rin y Rout de forma que los amplificadores se parezcan más al caso ideal.

Efecto de la Realimentación

Amplificador en Tensión Rin Rout

Amplificador en Corriente Rin Rout

Amplificador de Transresistencia Rin Rout

Amplificador de Transconductancia Rin Rout

Tipos de realimentación

La Realimentación en Tensión se opone a cualquier variación de la señal de entrada que intente cambiar la tensión de salida a reduce la Rout (adecuada para los amplificadores de tensión y transresistencia)

La Realimentación en Corriente se opone a los cambios de corriente, haciendo que la salida sea una fuente de corriente cte a aumenta la Rout (adecuada para los amplificadores de corriente y transconductancia)

Tipos de realimentacion

La Realimentación en Serie.


Se conecta en serie el circuito del amplificador con el de realimentación. Esto incrementa la resistencia de entrada (adecuada para amp. de tensión y transconductancia).

La Realimentación en Paralelo

Se conectan en paralelo el circuito amplificador y el de realimentación. Esto disminuye la resistencia de entrada (adecuada para amp. de corriente y transrresistencia).
Realimentación de tensión en serie para amplificador de tensión.

Realimentación de corriente en paralelo para amplificador de corriente.

Ventajas

La principal ventaja del desarrollo usando amplificadores con realimentación en corriente es la altísima velocidad que proporcionan. En consecuencia, se ha comprobado que aumentar la velocidad tiene como ventaja una mejora del sonido. Así mismo, la velocidad influye en la rapidez en la que se podrán corregir los fallos que ellos mismos producen.

Los amplificadores realimentados en corriente (CFA) es un tipo de amplificador electrónico cuya entrada negativa es sensible a la corriente, a diferencia de los amplificadores normales que lo son a la tensión (VFA).

El CFA fue inventado sobre 1988. Normalmente son producidos como circuitos integrados con la misma asignación de pines que los VFA, permitiendo así que los dos tipos puedan ser fácilmente intercambiables. En configuraciones simples, tales como amplificadores lineales, un CFA puede ser usado en lugar de un VFA sin modificar el circuito, pero en otros casos, como en los integradores se necesita un rediseño. La configuración clásica del amplificador con cuatro resistencias también funciona con un CFA, pero el CMRR es muy pobre.


Hay cuatro distintas combinaciones de transferencia en los amplificadores retroalimentados.

Avf= Xo = voltaje de salida
Xi voltaje de entrada AMPLIFICADOR DE VOLTAJE
Aif= Xo = corriente de salida AMPLIFICADOR DE VOLTAJE
Xi corriente de entrada
Gif =Xo = corriente de salida AMPLIF.DE TRANSADMITANCIA
Xi voltaje de entrada
Rmf= Xo = voltaje de entrada AMPLIF.DE TRANSIMPEDANCIA
Xi corriente de entrada

Topologías Básicas

Amplificadores de voltaje (retroalimentación en serie y derivación)

se requiere impedancia de entrada alta e impedancia de salida baja. Muestrea voltaje y suma voltaje.

Amplificadores de corriente (retroalimentación en derivación y serie).

Impedancia de entrada baja y de salida alta. Muestrea corriente y suma corriente.

Amplificadores de transcoductancia (retroalimentación serie-serie)

Muestrea corriente y suma voltaje.

Amplificadores de transimpedancia (retroalimentación derivación-derivación)

Muestrea voltaje y suma corriente.

Si consideramos la realimentación negativa conectando la resistencia Rf entre la salida y la entrada. La comparación real de la salida y la entrada tiene lugar combinando las corrientes i1 e i2 en el nodo de entrada, por lo que se le llama diferenciación de corriente. Para facilitar el análisis se puede sustituir la resistencia de realimentación por el circuito equivalente.

Según el señor Schilling un amplificador diferenciador de corriente negativa comprende conceptualmente tres secciones.

• Un amplificador al que se le aplica la realimentación
• Una red de realimentación que puede contener desde una sola resistencia hasta un circuito con elementos no lineales.
• Un circuito diferenciador (o sumador) en que la salida se compara con la entrada.

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