C.E.A.D.19.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 19 (2 ore) Amplificatori per grandi segnaliAmplificatori per grandi segnali Rendimento.

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1 C.E.A.D.19.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 19 (2 ore) Amplificatori per grandi segnaliAmplificatori per grandi segnali Rendimento e EfficienzaRendimento e Efficienza Amplificatori in classe AAmplificatori in classe A Accoppiamento capacitivoAccoppiamento capacitivo

2 C.E.A.D.19.2 Richiami Amplificatore CEAmplificatore CE DistorsioniDistorsioni PotenzaPotenza

3 C.E.A.D.19.3 Amplificatore C-E Schema di principio DistorsioniSchema di principio Distorsioni + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RLRL Q VUVU + -- V CE ICIC V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

4 C.E.A.D.19.4 Distorsioni Distorsioni di 2 a armonicaDistorsioni di 2 a armonica

5 C.E.A.D.19.5 Determinazione per via grafica Dalle caratteristiche:Dalle caratteristiche: V CE I V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

6 C.E.A.D.19.6 Distorsioni Per la 2 a armonica si ha:Per la 2 a armonica si ha: Per ordini superiori si ha:Per ordini superiori si ha:

7 C.E.A.D.19.7 Osservazione La potenza duscita non è fortemente influenzata da eventuali distorsioniLa potenza duscita non è fortemente influenzata da eventuali distorsioni EsempioEsempio –per una distorsione totale del 10% (valore molto elevato) si ha solo un aumento dell 1% della potenza duscita

8 C.E.A.D.19.8 Bilancio energetico Potenza erogataPotenza erogata Potenza sul caricoPotenza sul carico V CE I V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

9 C.E.A.D.19.9 Scelta del punto di riposo Potenza dissipata dallelemento attivoPotenza dissipata dallelemento attivo Vaolori limiteVaolori limite per transistore perfettamente lineareper transistore perfettamente lineare V CESAT = 0 V CESAT = 0 V CE ICIC V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

10 C.E.A.D.19.10 Potenze Le potenze in gioco risultanoLe potenze in gioco risultano

11 C.E.A.D.19.11 Rendimento Il massimo rendimento si ha quando la potenza utile, di prima armonica è massimaIl massimo rendimento si ha quando la potenza utile, di prima armonica è massima

12 C.E.A.D.19.12 Efficienza Rapporto fra potenza utile e potenza che deve dissipare lelemento attivoRapporto fra potenza utile e potenza che deve dissipare lelemento attivo La max potenza utile si ha per la max dinamicaLa max potenza utile si ha per la max dinamica La max potenza dissipata dal BJT si ha per segnale nulloLa max potenza dissipata dal BJT si ha per segnale nullo

13 C.E.A.D.19.13 Osservazioni Il carico è accoppiato direttamente sul collettoreIl carico è accoppiato direttamente sul collettore Il carico è percorso dalla continuaIl carico è percorso dalla continua Si può usare laccoppiamento capacitivoSi può usare laccoppiamento capacitivo + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RCRC Q VUVU + -- CUCU RLRL V0V0 V cc I0I0

14 C.E.A.D.19.14 Massima dinamica Il punto di riposo deve essere al centro della retta di carico dinamicaIl punto di riposo deve essere al centro della retta di carico dinamica Ipotesi R C = R LIpotesi R C = R L V0V0 V cc I0I0

15 C.E.A.D.19.15 Aumento del rendimento Aumentare R C, senza aumentare la caduta staticaAumentare R C, senza aumentare la caduta statica –Polarizzazione mediante specchio di corrente Accoppiamento in continuaAccoppiamento in continua –Eliminazione di Ca e Cu Doppia alimentazioneDoppia alimentazione –per avere massima dinamica Uso dellinseguitore di emettitoreUso dellinseguitore di emettitore –ottimo amplificatore di corrente

16 C.E.A.D.19.16 Schema + -- VSVS -V CC R1R1 V CC RLRL Q1Q1 VUVU + -- Q2Q2 RSRS D1D1

17 C.E.A.D.19.17 Caratteristica di trasferimento VUVU VSVS 0.7 V CC -V CESAT -V CC +V CESAT + -- VSVS -V CC R1R1 V CC RLRL Q1Q1 VUVU + -- Q2Q2 RSRS D1D1

18 C.E.A.D.19.18 Specchio di corrente Trascurando V CESATTrascurando V CESAT

19 C.E.A.D.19.19 Accoppiamento a trasformatore Schema di principioSchema di principio + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RLRL Q V CE ICIC V CC V CC /R L IMIM I0I0 ImIm VmVm V0V0 VMVM

20 C.E.A.D.19.20 Rendimento Il punto di riposo è scelto in modo da avere la max dinamicaIl punto di riposo è scelto in modo da avere la max dinamica

21 C.E.A.D.19.21 Fenomeno di raddrizzamento + -- VSVS V BB RBRB CACA V CC RLRL Q RERE CECE V CE ICIC V CC B0REB0RE

22 C.E.A.D.19.22 Osservazioni Leventuale presenza di componente continua dovuta alla non linearità viene rivelata su C ELeventuale presenza di componente continua dovuta alla non linearità viene rivelata su C E La caduta risultaLa caduta risulta Il punto di riposo risulta spostato e quindi non è più garantita la max dinamicaIl punto di riposo risulta spostato e quindi non è più garantita la max dinamica Lo spostamento è proporzionale al segnaleLo spostamento è proporzionale al segnale

23 C.E.A.D.19.23 Conclusioni Amplificatori per grandi segnaliAmplificatori per grandi segnali Rendimento e EfficienzaRendimento e Efficienza Amplificatori in classe AAmplificatori in classe A Accoppiamento capacitivoAccoppiamento capacitivo Accoppiamento induttivoAccoppiamento induttivo Fenomeno di raddrizzamentoFenomeno di raddrizzamento