Una consulta sobre el amplificador de potencia BJT

Para ser estrictamente correcto, la potencia tomada de la fuente de entrada sería un juego justo para calcular la eficiencia. Sin embargo, la mayoría de la gente ignora que debido a que la potencia de entrada de señal del amplificador push-pull (por ejemplo) es probablemente inferior al 1% de la potencia de salida .

Esto se debe a que una etapa push-pull necesita otro transistor delante de él (generalmente un emisor común) para configurar la polarización de la etapa push-pull y si este transistor proporciona el diez por ciento de la potencia a la etapa push-pull. (a través de los rieles de alimentación), entonces la potencia de entrada de CA para este transistor de extremo frontal podría ser una décima más baja nuevamente y probablemente mucho más.

Por lo tanto, es un punto justo pero trivial IMO.

Todos los amplificadores de potencia con los que puedo pensar que se inician se alimentan de una fuente de CC fija (generalmente voltaje fijo). Los transistores de potencia se controlan para convertir esta fuente para generar potencia de CA de salida. Las diferentes clases de amplificadores de potencia tienen una eficiencia máxima teórica; por simplicidad, este máximo no incluye la potencia de conducción, ya que requeriría conocer las características de los transistores: Máxima eficiencia clase A: 50%
Máxima eficiencia de clase B: 75%
Clase D max eficiencia: 100%
Estas cifras nunca se alcanzan en la práctica porque ningún transistor es de riel a riel (en voltaje o corriente). Y la eficiencia general que usted proponga es aún peor, porque ningún transistor tiene una ganancia de potencia infinita. Por ejemplo, he construido un amplificador de radiofrecuencia del tipo Clase E con una eficiencia de RFpower / (DCpower) de aproximadamente el 95%. Pero la eficiencia general del transmisor, incluido el oscilador, el búfer, el controlador y la etapa de potencia, solo tuvo una eficiencia del 50%.

Teniendo en cuenta los amplificadores de potencia de audio, la potencia de la señal de entrada es despreciable, en comparación con la potencia de salida del amplificador. Considere una ganancia de voltaje de circuito cerrado de aproximadamente 10x a 50x, y también está comparando una impedancia de carga de salida de 4-8 ohmios a una impedancia de entrada real en kiloOhmios de dos dígitos como mínimo (omitamos el debate sobre la cifra de ruido vs . impedancia de la fuente de señal por el momento). Por lo tanto, la ganancia de potencia puede ser 10000x o superior.

Si quiere decir un amplificador de línea de RF, una ganancia de potencia bastante normal de +20 dB significa una amplificación de 100x. ¿Una diferencia del 1% en la eficiencia energética hace alguna diferencia práctica?

En ese contexto, la eficiencia energética general es una cifra mucho más útil: potencia de salida frente a consumo de energía. Tenga en cuenta que los amperios lineales de clase AB tienen una eficiencia típica de 50 a 65% (71% máximo teórico para una señal de onda sinusoidal y rieles de alimentación de CC), los amperios de clase D en "modo conmutado" tienen niveles de eficiencia de "modo conmutado" (80 a 90 % o tal vez más). Las cifras anteriores son para "muy poca distorsión", a menudo especificada como 1% THD. Un aspecto particular, donde el conocimiento de la eficiencia energética del circuito es útil, es el diseño térmico (disipación de calor).

= > Es más bien una cuestión de definición y utilidad práctica.