CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

Presentazione sul tema: "CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI"— Transcript della presentazione:

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

2 Richiami Amplificatori per grandi segnali Rendimento e Efficienza
Amplificatori in classe A Amplificatori in classe B Amplificatori in classe A – B C.E.A.D.

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

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

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

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

7 Moltiplicatore di VBE RA Q3 RB C.E.A.D.

8 Carico dinamico RE6 RE5 Q6 Q5 RK C.E.A.D.

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

10 1 Scelta dei FINALI Coppie DARLINGTON complementari NPN MJ3001
VCE > 2 Vcc ICmax > IM NPN MJ3001 VCE = 80 V; IC = 10 A; PD =150 W; hfe > 1000 PNP MJ2501 VCE = -80 V; IC = -10 A; Q1 Q2 C.E.A.D.

11 2 Scelta delle VCC Dall’equazioone alla maglia d’uscita
VCC > 32 per essere sicuri di non avere saturazioni o interdizioni VCC più bassa possibile per ridurre la potenza dissipata VCC1 I0 RE5 Q1 Q5 Q7 RL 4 87.5 m C.E.A.D.

12 3 Scelta delle correnti Polarizzazione in classe A – B
Serve a garantire il funzionamento in classe A – B Basso valore per ridurre la dissipazione di potenza sui finali Q1 IQ0 RP1 RP2 Q2 C.E.A.D.

13 4 Correnti dei transistori Q1; Q2 e Q3
Corrente di base max di Q1 Corrente di base di Q2 Corrente di Q3 IBQ1 Q1 IM RP1 Q3 ICQ3 RP2 IM Q2 IBQ2 C.E.A.D.

14 5 Correnti di Polarizzazione
Corrente in RA e RB (partitore pesante) Generatore di corrente Corrente di riposo di Q4 Correte Max di Q4 I0 I0 RE6 RE5 Q1 Q5 Q6 RA RB Q4 Q2 RE4 C.E.A.D.

15 6 Scelta dei transistori rimanenti (’)
Q3  BJT di potenza per essere accoppiato termicamente a Q1 e Q2 BD175-16 VCE = 45 V; IC = 3 A; hfe = 100 Q4 BSP43 VCE = 80 V; IC= 1 A; hfe = 150; PD = 2 W Q3 Q4 C.E.A.D.

16 6 Scelta dei transistori rimanenti (’’)
Q5 e Q6  Q5 = Q6 BSP33 VCE = -80 V; IC= -1 A; hfe = 150; PD = 2 W Q7 2N2222 VCE = 30 V; IC= 0.5 A; hfe=100 Q8 2N2907 VCE = -30 V; IC= -0.5 A; hfe=100 Q6 Q5 Q7 Q8 C.E.A.D.

17 7 Progetto delle resistenze (’)
Protezione in corrente (IUmax = 8 A) Partitore RA, RB RA RP1 RP2 RB Pot. da 4.7 K C.E.A.D.

18 7 Progetto delle resistenze (’’)
Resistenze del generatore di corrente RE4 e RE5 dall’equazione di VCC Resistenza RE4 VCC1 I0 RE6 RE5 RE4 VCC2 C.E.A.D.

19 7 Progetto delle resistenze (’’’)
RK R1 e R2 (partitore pesante) VCC1 Pot. da 4.7 K RE6 I0 RK R1 Q4 R2 RE4 VCC2 Pot. da 33 K C.E.A.D.

20 8 Potenza dissipata da Q1 e Q2
Dall’espressione dell’efficienza in classe B In caso di protezione permanente contro cortocircuiti si avrebbe C.E.A.D.

21 Resistenza termica In base all’equivalenza termica  TJ TA JC CA
DIS CD DA  C.E.A.D.

22 Schema Finale C.E.A.D. VCC1 RE6 35 V RE5 338  338  MJ3001 Q1 Q6 Q5
BSP33 BSP33 2N2222 Q7 RA RP1 RK Q3 87.5 m 2.84 k 2.1 k RL 4  RP2 RB BD175 -16 R1 87.5 m 33 k 700  2N2907 Q8 RS CS Q4 BSP43 Q2 VS MJ2501 R2 RE4 3.3 k 338  VCC2 35 V C.E.A.D.

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