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C.E.A.D.21.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 21 (2 ore) Progetto diProgetto di Amplificatore in classe A – B a simmetria complementari.

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1 C.E.A.D.21.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 21 (2 ore) Progetto diProgetto di Amplificatore in classe A – B a simmetria complementari

2 C.E.A.D.21.2 Richiami Amplificatori per grandi segnaliAmplificatori per grandi segnali Rendimento e EfficienzaRendimento e Efficienza Amplificatori in classe AAmplificatori in classe A Amplificatori in classe BAmplificatori in classe B Amplificatori in classe A – BAmplificatori in classe A – B

3 C.E.A.D.21.3 SPECIFICHE Amplificatore audio caratterizzato da :Amplificatore audio caratterizzato da : –PU = 100 W –RL = 4  Richiesta protezione contro cortocircuitiRichiesta protezione contro cortocircuiti –Non permanenti

4 C.E.A.D.21.4 Schema Q1 Q7 Q8 Q3 RP1 RP2 RA RE6 RK RL 4  Q5 Q6 VCC1 VCC2 CS R2 RS R1 RB Q4 RE4 VS Q2 RE5

5 C.E.A.D.21.5 Push - Pull Q1 RL 4  VCC1 35 V VCC2 35 V Q2

6 C.E.A.D.21.6 Protezioni contro cortocircuiti Q7 Q8 RP1 RP2

7 C.E.A.D.21.7 Moltiplicatore di V BE Q3 RA RB

8 C.E.A.D.21.8 Carico dinamico RE6 RK Q5Q6 RE5

9 C.E.A.D.21.9 Preamplificatore CS R2 RS R1 Q4 RE4 VS

10 C.E.A.D Scelta dei FINALI Coppie DARLINGTON complementariCoppie DARLINGTON complementari  V CE > 2 V cc  I Cmax > I M NPN MJ3001NPN MJ3001  V CE = 80 V; I C = 10 A;  P D =150 W; h fe > 1000 PNP MJ2501PNP MJ2501  V CE = -80 V; I C = -10 A;  P D =150 W; h fe > 1000 Q1 Q2

11 C.E.A.D Scelta delle V CC Dall’equazioone alla maglia d’uscitaDall’equazioone alla maglia d’uscita VCC > 32 per essereVCC > 32 per essere sicuri di non avere saturazioni o interdizioni VCC più bassa possibileVCC più bassa possibile per ridurre la potenza dissipata Q1 Q m RL 4 Q5 VCC1 RE5 I0I0

12 C.E.A.D Scelta delle correnti Polarizzazione in classe A – B Serve a garantire il funzionamento inServe a garantire il funzionamento in classe A – B Basso valore per ridurreBasso valore per ridurre la dissipazione di potenza sui finali Q1 RP1 RP2 Q2 I Q0

13 C.E.A.D Correnti dei transistori Q 1 ; Q 2 e Q 3 Corrente di base max di Q 1Corrente di base max di Q 1 Corrente di base di Q2Corrente di base di Q2 Corrente di Q3Corrente di Q3 Q1 Q3 RP1 RP2 Q2 I BQ1 IMIM IMIM I BQ2 I CQ3

14 C.E.A.D Correnti di Polarizzazione Corrente in RA e RB (partitore pesante)Corrente in RA e RB (partitore pesante) Generatore di correnteGeneratore di corrente Corrente di riposo di Q4Corrente di riposo di Q4 Correte Max di Q4Correte Max di Q4 0 RA RE6 Q5 Q6 RB RE5 I0I0 I0I0 Q4 RE4 Q2 Q1

15 C.E.A.D Scelta dei transistori rimanenti (’) Q 3  BJT di potenza per essere accoppiato termicamente a Q 1 e Q 2Q 3  BJT di potenza per essere accoppiato termicamente a Q 1 e Q 2BD V CE = 45 V; I C = 3 A; h fe = 100 Q4Q4BSP43 V CE = 80 V; I C = 1 A; h fe = 150; PD = 2 W Q3 Q4

16 C.E.A.D Scelta dei transistori rimanenti (’’) Q 5 e Q 6  Q 5 = Q 6Q 5 e Q 6  Q 5 = Q 6BSP33 V CE = -80 V; I C = -1 A; h fe = 150; PD = 2 W Q 7Q 72N2222 V CE = 30 V; I C = 0.5 A; h fe =100 Q 8Q 82N2907 V CE = -30 V; I C = -0.5 A; h fe =100 Q7 Q8 Q5Q6

17 C.E.A.D Progetto delle resistenze (’) Protezione in corrente (I Umax = 8 A)Protezione in corrente (I Umax = 8 A) Partitore R A, R BPartitore R A, R B RP1 RP2 RA RB Pot. da 4.7 K 

18 C.E.A.D Progetto delle resistenze (’’) Resistenze del generatore di corrente R E4 e R E5Resistenze del generatore di corrente R E4 e R E5 dall’equazione di VCC Resistenza R E4Resistenza R E4 RE6 VCC1 VCC2 RE4 RE5 I0I0

19 C.E.A.D Progetto delle resistenze (’’’) R KR K R 1 e R 2 (partitore pesante)R 1 e R 2 (partitore pesante) RK VCC2 R2 R1 Pot. da 33 K  Pot. da 4.7 K  VCC1 RE6 RE4 Q4 I0I0

20 C.E.A.D Potenza dissipata da Q 1 e Q 2 Dall’espressione dell’efficienza in classe BDall’espressione dell’efficienza in classe B In caso di protezione permanente contro cortocircuiti si avrebbeIn caso di protezione permanente contro cortocircuiti si avrebbe

21 C.E.A.D Resistenza termica In base all’equivalenza termicaIn base all’equivalenza termica

22 C.E.A.D Schema Finale Q1 Q7 Q8 Q3 RP m  RP m  RA 2.1 k  RE6 338  RK 2.84 k  RL 4  Q5Q6 VCC1 35 V VCC2 35 V CS R2 3.3 k  RS R1 33 k  RB 700  Q4 RE4 338  VS Q2 RE5 338  MJ3001 MJ2501 BD BSP43 BSP33 2N2222 2N2907

23 C.E.A.D Conclusioni Progetto completo dell’amplificatoreProgetto completo dell’amplificatore Necessità di verificare il guadagnoNecessità di verificare il guadagno (conto manuale) Verifiche mediante simulatoreVerifiche mediante simulatore –Punti di riposo –Amplificazione –Banda –Distorsioni Possibile miglioramento mediante reazionePossibile miglioramento mediante reazione


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