Amplificador de potencia de clase A: disipación de potencia

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Consideremos el siguiente amplificador de potencia de clase A:

Yaquíestálasimulacióneneldominiodeltiempodelapotenciadisipadaatravésdeltransistor:

Como podemos ver, la potencia varía de aproximadamente \ $ 0.1W \ $ a \ $ 1W \ $. ¿Cómo podemos interpretar esto?

    
pregunta A6EE

2 respuestas

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Cuando la base se maneja en el pico positivo, la corriente del emisor del seguidor del emisor está en un máximo porque debe suministrar a ambos la corriente de sumidero actual, así como la corriente actual a través de \ $ R_1 \ $ . Pero esto es también en el mismo punto en el que \ $ V_ \ text {CE} \ $ está al mínimo. Así que aquí hay un mínimo de poder.

Cuando la base se mueve en el pico negativo, la corriente del emisor seguidor del emisor es mínima porque ahora solo tiene que suministrar la diferencia entre lo que requiere el sumidero actual y lo que se está suministrado a través de \ $ R_1 \ $. Pero esto es también en el mismo punto donde \ $ V_ \ text {CE} \ $ está en un máximo. Una vez más, hay un mínimo de poder aquí.

Entonces hay dos mínimos de poder en cada ciclo. Sus valores mínimos no tienen que ser iguales entre sí, debido a la \ $ V_ \ text {BE} \ $ tensión.

Los dos máximos de potencia deben ser aproximadamente del mismo valor y se producirán justo cuando el voltaje de la señal esté cerca de \ $ 0 \: \ text {V} \ $. Puedes resolver esto simplemente lo suficiente. Ignorando \ $ V_ \ text {BE} \ $ completamente por ahora (asumiendo que la señal aparece directamente como el voltaje del emisor), la potencia en el BJT es aproximadamente: \ $ P = \ left (V _ + - V_ \ text {IN } \ right = cdot \ left (I_1 + \ frac {V_ \ text {IN}} {R_1} \ right) \ $. Tomando la derivada, resulta que la potencia máxima se produce cuando \ $ V_ \ text {IN} \ approx \ frac {1} {2} \ left (V _ + - I_1 \ cdot R_1 \ right) \ $. Para su configuración actual, esto ocurre aproximadamente en \ $ V_ \ text {IN} \ approx 0 \: \ text {V} \ $

Puede probar esta idea cambiando el voltaje positivo del riel de suministro a \ $ 14 \: \ text {V} \ $, por ejemplo. Entonces debería encontrar que la potencia máxima se produce a aproximadamente \ $ V_ \ text {IN} \ approx +2 \: \ text {V} \ $.

Eso es realmente todo lo que hay que hacer.

    
respondido por el jonk
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La diferencia solo se debe al desplazamiento Vbe DC en la resistencia.

Dado que Vin = Vb es 0V dc, Ve = Vin - Vbe (descuidando Rbe)

Si agrega Vbe = 0.7V dc offset a sig.gen. de entrada, entonces la salida será de 804mW para cada pico y el voltaje será simétrico a aproximadamente 0V.

Se pierde cierta variación de voltaje debido a \ $ r_ {be} \ $ en una corriente de emisor de base Ib = (Isink / hFE) (en teoría 9 ^ 2/100 = 810 mWpeak)

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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