Transcript Etapa de Salida Clase AB con Multiplicador VBE como polarizacion

Por:
Maria del Rosario Aragón
Emanuel Llanos
Ruben Sara
Mario Rodriguez
Para el circuito de la figura, suponer
VCC=10V, VCE(SAT)=0.2V, IS1=IS2=5*10-18A,
IPOL=1mA, VBE=0.7V, IS3=10-18A.
a) Demuestre una relación entre VBE3 y VBB
VBE  I1R1
VBB  I R ( R1  R2 )
VBB
VBE

( R1  R2 )
R1
VBB
 R2 
 VBE   1
 R1 
b) Diseñar un amplificador VBE tal que IQ sea el 10%
I Q  0.1I L
I Q  I S1eVBE / Vt
VBB  VBE1  VBE 2  2VBE1
VBB
VBE1 
2
VCC
IL 
RL
VBB
 VCC 
10

  0.05ln
 2VT ln
V  1.88V
18 
 10 * 8 * 5 *10 
 10RL I S1 
Suponiendo un R1=2KΩ
 R2

1.88V  0.7
 1
 2k 
R2  3.37k
c) Calcular la eficiencia si Vi=7sen(ωt)
1
PL 
2
2
I V
L L
0
VL  Vo sen( wt )
IL 
Vo sen( wt )
RL
2
2
Vo sen( wt )
Vo
1
PL 
V
sen
(
wt
)
*
dwt

o
2 0
RL
2 RL
PS  2PS


VCCV0
1 V0 sen( wt )
P 
VCC dwt 
2 0
RL
RL

S
2
Vo
V
2 RL

 o  0.5497
2VCCV0 4VCC
RL
PS 
2VCCV0
RL
d) Calcular la eficiencia si
2
1
PL 
2
I
L
VL
0
V L  Vo
Vo
RL
IL 
1
PL 
2
2

 Vo 2
Vo
Vo
  Vo *
dwt    Vo * 
dwt  

RL
RL

0
 RL
1
PS 
2
2
2
V0
VCCV0
V
dwt

0 RL CC
RL
Vo
V
RL

 o  0.7
VCCV0 VCC
RL
e) Repita los apartados C y D, incluyendo la
fuente de corriente.
Suponiendo una señal de entrada senoidal y teniendo
en cuenta IQ, se tiene que:
2
V
PL  o
2RL

1
1
P 
(
I

I
)
V

L
Q CC
2 0
2

S
PS 
VCC
2
PS  2PS

 V0 sen( wt )




I
Q VCC dwt
0  RL

VCC I Q 
 2V0
 V V


 I Q    0 CC 
R
R

2
 L
  L


2
Vo

 2V

2 R LVCC  0  I Q 
 RL

Suponiendo una señal de entrada cuadrada y teniendo
en cuenta IQ, se tiene que:
2
V
PL  o
RL
1
PS 
2
2
 V0

VCC



I
V
dwt

0  RL Q  CC
2
2
Vo

V

RLVCC  0  I Q 
 RL

2
 V0

V0



I
dwt

V

I
CC 
Q
0 RL Q
 RL

f) Muestre la expresión para la eficiencia en
potencia. Calcule la eficiencia máxima
Para una señal senoidal

Vo
4VCC
 MAX 

4
 78%
Para una señal cuadrada

Vo
VCC
 MAX 
VCC
 100%
VCC
g) Calculo de la Figura de Merito
PS  PL  PC
PC  PQ1  PQ2
PC  2 PQ1  PS  PL
2 PQ1  PS  PL
PQ1 
PS  PL
2
dPQ1
dVo
V0 

VCC
V
 o 0
RL 2 RL
2VCC

FM 
MAX ( PQ1 )V 0 2VCC / 
MAX ( PL )VOVCC

2
VCC I Q VCC 2
4VCC

 2
2
RL 2
 RL
2
VCC
2 RL
8 1*103 * 8 2
FM  
 2  0.3641
8
10

8 I Q RL
2


 2
RL
VCC

Maxima Omitiendo
IQ
Maxima Tomando
IQ
Señal
Señal senoidal
Eficiencia
78,53%
Señal cuadrada
100%
Señal senoidal
78,44%
Señal cuadrada
99%
7sin(wt)
Omitiendo IQ
54.97%
70%
7sin(wt)
47%
Tomando IQ
53.59%