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Informe1 Final CE
Informe1 Final CE
Informe1 Final CE
DATOS
OBSERVACIONES:
NOTA:
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
Hay tecnologías cuya aplicación se va ampliando con el paso del tiempo. En su origen,
la amplificación clase D no tuvo una gran difusión en las electrónicas de gama alta, pero
su excelente rendimiento, tanto en términos de tamaño como de consumo, ha hecho que
hoy en día veamos una mayor difusión de la que pensábamos hace unos años.
Todo comenzó en 1995 cuando tres amigos juntaron tres ingredientes en su cocina: el
amor por la música, la pasión por la tecnología y la curiosidad por la experimentación.
Luca Lastrucci, su hermano Claudio, y su amigo mutuo Antonio Peruch comenzaron
modificando amplificadores y a veces construirlos desde cero; tuvieron éxito en hacer lo
que otros habían tratado de hacer antes, pero con un éxito limitado, la fabricación de un
amplificador de clase D perfectamente operativo y estable para altos niveles de
potencia.
Hoy en día la compañía Powersoft es el líder mundial en la fabricación y desarrollo de
amplificadores livianos, de alta potencia, en un espacio de rack único y de bajo
consumo de energía para el mercado del audio profesional. Sus amplificadores de
última generación se pueden encontrar en una gran variedad de mercados, que van
desde los estadios, centros deportivos, parques temáticos, centros de espectáculos y
aeropuertos a centros de convenciones, iglesias, cines y clubes, y son utilizados por las
compañías de sonido para giras más importantes del mundo.
Dado que no son pocos los fabricantes que están empleando la clase D en sus más
recientes modelos, es interesante conocer en detalle las características de dicha
amplificación para conocer sus ventajas e inconvenientes respecto a las mucho más
frecuentes, clase A y clase AB.
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PROCEDIMIENTO
1. DESCRIPCIÓN
El proyecto consiste en diseñar e implementar un amplificador clase D de 200 Wrms,
este deberá poseer una eficiencia bastante cercana al 100%, y con una mínima distorsión
de sonido. Además, junto a este se le debe acompañar un preamplificador y un
ecualizador de un mínimo de 7 bandas basados en amplificadores operacionales.
2. DIAGRAMA DE BLOQUES
Para el amplificador Clase D tenemos:
Señal de
Entrada
Amplificador Señal de
Modulador Filtro Pasabajos
MOSFET Salida
Realimentación
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La señal PWM en general se produce con un circuito comparador, el cual tiene dos
entradas y una salida, como lo muestra la figura 2, La entrada marcada con + se llama
entrada no inversora y la entrada marcada con - es la entrada inversora. Cuando el
voltaje en la entrada inversora excede el voltaje de la entrada no inversora, el
comparador cambia a su estado de salida saturado negativo (comúnmente -5V
dependiendo de con cuanto se alimenta al amplificador operacional) Cuando el voltaje
en la entrada no inversora excede el voltaje de la entrada inversora, el comparador
cambia a su estado de salida saturado positivo.
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Fig. 3. Circuito equivalente real de un E-MOSFET.
Realimentación:
CUESTIONARIO PREVIO
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2. Comente acerca del método empleado para la medición de la corriente de
entrada del transformador. Medir las ganancias corriente y potencia a la
frecuencia central de cada cto. (por ej. 60 Hz) y Compare los resultados teóricos
con los experimental y justifique las diferencias si las hubieran.
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
Circuito en NI Multisim
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Señal de Analógica del Circuito
Circuito en Proteus
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Señal de Analógica del Circuito
b) Analizar y señalar las características eléctricas y electrónicas de los transistores
MOSFET de potencia en AF, en base a las hojas de datos.
d) Analizar y efectuar el cálculo del siguiente circuito. Hallar y graficas los puntos de
trabajo de cada transistor, y componen activo.
Vcc2
Po= Po=200 w RL=4 ohm
2. RL
Vcc=√ 2 Po . RI Vcc √ 2∗200∗4 Vcc=40 v
Ganancia de corriente:
V 40
I= I= I =10 A
RL 4
Disipación de potencia del mosfet:
I 2 rDS 52∗0.35
Pmos= Pmos= Pmos=4.375 w
2 2
Rendimiento:
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Po−2∗pmos 200−2( 4.375)
n= n= n=0.9562
pi 200
Porcentaje de n=95.25 %
V. PROCEDIMIENTO
1. Construya el circuito de la Fig. 1, observando la polaridad correcta de los
capacitadores, el transistor y la fuente de energía. Ajuste la tensión de alimentación
requerida, así como de la corriente de soporte.
Z out :
V O =11.668 V
NL
V O =11.162 V
L
ΔV O =0.506 V ⇒ R L ≡0.506 V
V O =V Z =V L + V Amp
O
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VO
ZO = ∗R L
VL
11.162
ZO = ∗4
0.506
ZO =88.24 Ω
Teórico Experimental
VO NL
11.668 V 11.059V
VO L
11.162 V 11.856V
RL 0.506 V 0.500V
ZL 47 k Ω 50kΩ
ZO 88.24 Ω 85.60Ω
Medir las ganancias tensión, corriente y potencia a la frecuencia central de cada cto.
(por ej. Entre 1 y 10KHz) y Compare los resultados teóricos con los experimentales
virtuales y justifique las diferencias si las hubiera. Comente acerca de los valores
máximos de Vo y Vi, la distorsión observada porque razón se produce y como
corregir.
a. Tensión. –
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Podemos observar la ganancia de tensión entre la entrada y salida podemos
ver que de entrada tenemos una señal de 3 volts pico-pico, y de salida
tenemos una señal amplificada en amplitud y manteniendo su frecuencia y
fase, esta señal tiene 45.9 volts pico-pico es por eso que hay una ganancia
de 15.
b. Corriente. –
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En cuanto a potencia se refiere tiene el mismo factor de ganancia ya que
tenemos el valor del voltaje y el valor de la corriente podemos utilizar la
formula.
P=I∗V
Donde tenemos que la potencia de salida nos sale 32.52Watts Rms.
Se concluye que, los amplificadores clase d tienen una eficiencia muy alta
al igual que la ganancia.
Se concluye que, los amplificadores clase d tienen un consumo bajo con
respecto a otra clase de amplificadores.
Se concluye que, los transistores MOSFET tienen un rápido proceso de
conmutación y amplificación con respecto a los transistores BJT incluso
con respecto a los JFET.
Se concluye que, el amplificador clase d requiere un filtro de bobina
condensador para reducir los armónicos generados en anteriores procesos.
Se concluye, el filtro CL (bobina condensador) tienen un gran consumo de
energía lo cual hará que se reduzca la energía de salida dando como
consecuencia reducción de potencia.
VIII. BIBLIOGRAFIA
[1] BOYLESTAD Robert L., NASHELSKY Louis: Electrónica: Teoría de Circuitos y Dispositivos
Electrónicos. México, 10° Edición, Pearson, 2009.
[2] MALVINO Albert, BATES David J.: Principios de Electrónica. España, 7° Edición, McGraw-
Hill, 2007.
[3] SCHILLING Donald L., BELOVE Charles: Circuitos Electrónicos Discretos e integrados.
España, 3° Edición, McGraw-Hill, 1993.
[4] FLOYD Thomas L.: Dispositivos Electrónicos. México, 8° Edición, Pearson, 2008.
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