Circuito amplificador a transistores.
Para la práctica de hoy vamos a montar un amplificador tipo Push - Pull que funcione en clase AB. El rendimiento de dicho amplificador es elevado y podemos obtener potencias elevadas con poco voltaje. Cabe decir que vamos a utilizar bajo voltaje para la protección de los transistores que vamos a usar, pues al funcionar del modo que lo hace, la intensidad que circulan por los mismos es muy elevada.
Como fuente de señal podemos utilizar el previo de microfono que hemos diseñado en la anterior práctica o un MP3 cualquiera a un volumen no máximo de 10 puntos (por lo general tiene de 30 a 40 puntos).
La potencia de salida del amplificador es baja ya que es un amplificador de baja potencia, y será del orden de un vatio y medio. Cuando esté montado podrás comprobar como se calientan los transistores de potencia elegidos que son en este caso un PNP BD138 y un BD139 NPN.
Como previo hemos elegido el BC548 que además proporcionará la inversión para la entrada del amplificador en contra fase. Como queremos que trabaje en clase AB, vamos a utilizar un par de diodos rápidos 1N4148 que nos proporcionarán la tensión Vbe de los transistores de potencia y así no se producirá distorsión de cruce.
Lista de componentes.
Para montar el circuito necesitarás los siguientes elementos.
● R1 = 12KΩ 1/4W Como fuente de alimentación necesitarás una fuente simétrica para obtener la máxima potencia del circuito, pero si no dispones de ella, puedes utilizar la fuente de alimentación que creamos en otra práctica y unir el terminal negativo de la fuente y la masa en este circuito con el negativo de la alimentación de la práctica anterior. Para conseguir una fuente de alimentación simétrica utiliza un regulador integrado como el LM317 con el cual podrás crear fuentes reguladas y simétricas.
●R2 = 1K8Ω 1/4W
●Re = 180Ω 1/4W
●Rc = 820Ω 1/4W
●RL1 = 2.2Ω 1/2W
●RL2 = 2.2Ω 1/2W
●RL = Altavoz 8Ω.
●Ce = 22µF
●Ca = 47µF
●D1 = 1N4148
●D2 = 1N4148
●T1 = BD137
●T2 = BD138
●Q3 = BC548C
Los transistores de potencia están trabajando en clase AB gracias a los diodos de señal, que producen una tensión similar a la tensión umbral de los transistores entre su base y emisor, lo cual reduce la perdida de señal por cruce (que es el recorte de la señal producido por la tensión base emisor del transistor).
Cálculo de la primera etapa.
Como es un amplificador en emisor común polarizado por emisor, resolvemos como hemos estado haciendo en otros capítulos del curso de electrónica para novatos y electrónica avanzada de mirpas.com.
Primero calculamos los valores de continua del amplificador. La ganancia de este transistor BC548 es de 250.
VBB queda:
Vbb = 1K8 ÷ (12K||1K8) x 6V
Vbb = 1K8 ÷ 9391,30
Vbb = 1,15V
Ie = 0,45 ÷ 180 + 9391,30 x 250
Ie = 0,45 ÷ 38,2852
Ie = 11,75mA
Vc = 6V - (0,01175A x 820 - 1,4V)
Vc = 4,6V - 9,635V
Vc = -5,035V
Este valor indica que el BC548 está conduciendo a la saturación y que la intensidad en el colector será máxima. Por tanto, toda la señal se reproducirá en el colector. Si te fijas bien en el circuito, la resistencia de colector del BC548, junto a los diodos, la tensión Vce y la tensión de la resistencia de emisor, polarizan a los transistores de potencia en contrafase.
Así pues, el transistor BD138 recibe el pulso negativo, y el BD139 el pulso positivo. La resistencia de carga de cada transistor de potencia indica la grán intensidad que va a circular por los mismos. En la salida se ha agregado una carga a cada salida, que estabilizará los semiciclos amplificados de los transistores. En paralelo con esta carga, conectaremos nuestro altavoz para probar el circuito.
El siguiente vídeo te muestra el proceso de montaje y el funcionamiento del mismo.