¿Que es mejor en un amplificador de potencia clase A la ganancia de tensión o la de corriente?

[joy117]

Hola que tal. Recientemente estoy aprendiendo sobre amplificadores de potencia y viendo sus rectas de carga estatica y dinámica, por lo que entiendo, lo que más se utiliza para que la bocina suene es el voltaje. Dado que al aumentar la corriente del colector (Ic) disminuye el voltaje colector-emisor (Vce) y viceversa, me surgieron estás dudas:
¿para que sirve la ganancia de corriente en el amplificador?
¿Que es mejor, tener mayor ganancia de voltaje o mayor ganancia de corriente?
¿Lo mejor es tener equilibrio entre los valores de voltaje y corriente?
Agradecería mucho que pudieran resolver estás preguntas.

 

[Scooter]

Hola que tal. Recientemente estoy aprendiendo sobre amplificadores de potencia y viendo sus rectas de carga estatica y dinámica,

Muy bien

por lo que entiendo, lo que más se utiliza para que la bocina suene es el voltaje.

No.
Está todo ligado, por más tensión que quieras poner no va a pasar sin corriente disponible y viceversa

Dado que al aumentar la corriente del colector (Ic) disminuye el voltaje colector-emisor (Vce) y viceversa,

No, haciendo eso cambias el punto de trabajo. Si aumentas la corriente lo normal es cambiar las resistencias para aumentar la corriente porque si te acercas al punto de saturación te quedas sin amplificador.
Aparte que la corriente por el altavoz no es la misma que la corriente por el colector, aunque están relacionadas.

me surgieron estás dudas:
¿para que sirve la ganancia de corriente en el amplificador?

Para todo, para que amplifique.
Salvo que tengas una carga de impedancia muy alta lo normal es amplificar ambas

¿Que es mejor, tener mayor ganancia de voltaje o mayor ganancia de corriente?

Las dos, no hay de una sin la otra

¿Lo mejor es tener equilibrio entre los valores de voltaje y corriente?

Si

Agradecería mucho que pudieran resolver estás preguntas.

Que hablen los gurús del audio, probablemente mis respuestas tengan fallos.


En amplificadores de potencia raramente se usan amplificadores clase A, suelen ser clase B o AB y últimamente (este milenio) clase D.

 

[joy117]

Hola que tal gracias por tus respuestas.

Está todo ligado, por más tensión que quieras poner no va a pasar sin corriente disponible y viceversa

No, haciendo eso cambias el punto de trabajo. Si aumentas la corriente lo normal es cambiar las resistencias para aumentar la corriente porque si te acercas al punto de saturación te quedas sin amplificador.

Lo que me causa confusión, porque no logro encontrar una respuesta, es que parámetros seguir para elegir la corriente adecuada. Por ejemplo, se que uno de los parámetros para elegir el voltaje de salida (Vout) es el voltaje de entrada (Vin) y la ganancia del transistor (B) que quedan relacionados como:

Vout = (B)(Vin)

Entonces, por lo que se, si tenemos en la base del transistor 200mV rms y una ganancia de 25 tendríamos un voltaje pico (Vp) de 5V por lo que Vcc como mínimo tendría que ser de 10V y Vceq = 5V (o cercano) para evitar el recorte de la onda por saturación o corte. Pero ¿como seleccionas la corriente de colector adecuada? Porque es lo que no encuentro, un parámetro que me indique que corriente fijar. Por eso creía que lo que más importaba era la ganancia en tensión.

Aparte que la corriente por el altavoz no es la misma que la corriente por el colector, aunque están relacionadas.

Hasta donde entiendo la corriente que pasa por el altavoz se obtiene de Vout y la impedancia de la bocina y mientras no sobrepase la potencia (W = V²/R) que el fabricante indique todo bien. Pero ¿Como se relaciona Ic? Supongo que de ahí que no entienda su importancia.

Para todo, para que amplifique.
Salvo que tengas una carga de impedancia muy alta lo normal es amplificar ambas

¿En este caso se requeriría de más corriente debido a que la que pasa por la carga es muy pequeña?

En amplificadores de potencia raramente se usan amplificadores clase A, suelen ser clase B o AB y últimamente (este milenio) clase D.

Lo sé, los A distorsionan muy poco la señal de entrada pero son muy ineficientes, lo correcto sería un AB pero muchas de las cosas que utilizan los AB se aprenden con los A (o eso creo) aparte que como son más simples cuesta menos trabajo entenderlos. Una vez que entienda el funcionamiento del A voy a pasar con los AB, y por lo que ví, los D utilizan un generador de onda de sierra y un operacional por lo que de momento quedan un poco fuera de mi alcance.

 

[Scooter]

Hola que tal gracias por tus respuestas.

Lo que me causa confusión, porque no logro encontrar una respuesta, es que parámetros seguir para elegir la corriente adecuada. Por ejemplo, se que uno de los parámetros para elegir el voltaje de salida (Vout) es el voltaje de entrada (Vin) y la ganancia del transistor (B) que quedan relacionados como:

Vout = (B)(Vin)

No, eso no es así.
Ic = hfe · Ib Eso es todo, lo de las tensiones te lo has inventado.

Entonces, por lo que se, si tenemos en la base del transistor 200mV rms y una ganancia de 25 tendríamos un voltaje pico (Vp) de 5V por lo que Vcc como mínimo tendría que ser de 10V y Vceq = 5V (o cercano) para evitar el recorte de la onda por saturación o corte. Pero ¿como seleccionas la corriente de colector adecuada? Porque es lo que no encuentro, un parámetro que me indique que corriente fijar. Por eso creía que lo que más importaba era la ganancia en tensión.

Olvida las tensiones cuando hables de transistores bipolares. Van por corriente.
La corritnete adecuada va en función de la impedancia de la carga, del acoplamiento del condensador de salida etc.

Hasta donde entiendo la corriente que pasa por el altavoz se obtiene de Vout y la impedancia de la bocina y mientras no sobrepase la potencia (W = V²/R) que el fabricante indique todo bien. Pero ¿Como se relaciona Ic? Supongo que de ahí que no entienda su importancia.

P=U²·R P potencia magnitud W vátio, unidad. En general una cosa es la magnitud y otra la unidad. ej la distancia se mide en metros.
Ic está relacionada por la impedancia del condensador de acoplamiento, El altavoz no va en el lugar de Rc porque tendría una componente de continua indecente.
De nuevo los amplificadores en clase A raramente se usan en la etapa de potencia lo normal es usar un AB complementario.

¿En este caso se requeriría de más corriente debido a que la que pasa por la carga es muy pequeña?

Lo sé, los A distorsionan muy poco la señal de entrada pero son muy ineficientes, lo correcto sería un AB pero muchas de las cosas que utilizan los AB se aprenden con los A (o eso creo) aparte que como son más simples cuesta menos trabajo entenderlos. Una vez que entienda el funcionamiento del A voy a pasar con los AB, y por lo que ví, los D utilizan un generador de onda de sierra y un operacional por lo que de momento quedan un poco fuera de mi alcance.

Los D resumidamente usan PWM digital como señal de salida.

 

[sergiot]

Entonces, por lo que se, si tenemos en la base del transistor 200mV rms y una ganancia de 25 tendríamos un voltaje pico (Vp) de 5V por lo que Vcc como mínimo tendría que ser de 10V y Vceq = 5V (o cercano) para evitar el recorte de la onda por saturación o corte. Pero ¿como seleccionas la corriente de colector adecuada? Porque es lo que no encuentro, un parámetro que me indique que corriente fijar. Por eso creía que lo que más importaba era la ganancia en tensión.

Es muy simple, la corriente esta dada por la resistencia de la bobina del parlante, si en teoria cargas con 8 Ohms, el transistor tendrá que poner a masa el retorno del parlante, en el cual el otro lado de la bobina va a fuente, +B, y esa tensión sea cual sea, tiene que ser capaz de soportar esa corriente, poner un transistor que soporte 10A, con una fuente que apenas entrega 2A, el limite son los 2A de la fuente y no los 10A del transistor.
En resumidas cuentas, la potencia, corriente y todo, está dada por la fuente, el transistor solo se encarga de entregar esa energia al parlante.
Obviamente es todo resumido a un simple transistor como lo planteaste al principio, pero todo se basa en la fuente.

 

[joy117]

Es muy simple, la corriente esta dada por la resistencia de la bobina del parlante, si en teoria cargas con 8 Ohms, el transistor tendrá que poner a masa el retorno del parlante, en el cual el otro lado de la bobina va a fuente, +B, y esa tensión sea cual sea, tiene que ser capaz de soportar esa corriente, poner un transistor que soporte 10A, con una fuente que apenas entrega 2A, el limite son los 2A de la fuente y no los 10A del transistor.
En resumidas cuentas, la potencia, corriente y todo, está dada por la fuente, el transistor solo se encarga de entregar esa energia al parlante.
Obviamente es todo resumido a un simple transistor como lo planteaste al principio, pero todo se basa en la fuente.

Hola que tal, gracias por tu respuesta.

Entonces si entendí bien, lo que fija la corriente del amplificador sería la potencia maxima que puede suministrar la fuente de poder. Pero supongo que también se deben de tomar en cuenta el límite de corriente de los componentes que selecciones, ya que, sí tienes resistencias de ½ watt o ¼ de watt no van a soportar la corriente que pase a través de ellas.

También me surgen unas dudas y es que si la bocina que tengo me indica que trabaja a 10w ¿Es bueno tenerla trabajando siempre a esa potencia? o ¿Esa es la potencia maxima que soporta? y debería tenerla a 7w. Por ejemplo tengo una fuente de alimentación de 5V a 2A suficiente para suministrar 10w pero ¿es bueno tener trabajando a la bocina y la fuente con esa potencia todo el tiempo?

No, eso no es así.
Ic = hfe · Ib Eso es todo, lo de las tensiones te lo has inventado.

Por lo menos es lo que me dicen en el minuto 3 de este video:

Ic está relacionada por la impedancia del condensador de acoplamiento. El altavoz no va en el lugar de Rc porque tendría una componente de continua indecente.

De nuevo los amplificadores en clase A raramente se usan en la etapa de potencia lo normal es usar un AB complementario.

Entonces Ic está relacionada con la respuestas en frecuencia del amplificador y su impedancia

 

[sergiot]

Obvio que todo tiene que ver con todo, tener un fuente que entregue 10A y hacerlos pasar por un transistor que solo soporte 5A, no es viable, lo mismo pasa con la bobina del parlante, por eso cada parlante tiene indicada la potencia maxima y la musical que suele ser un poco mayor, si a la bobina le metes una Vcc, se quema en un parpadeo, ya que trabaja con alterna, y esta alterna es variable en frecuencias, por eso un existen los divisores de frecuencia para hacer trabajar cada tipo de parlante en la frecuencia correspondiente, un tweeter de potencia maxima directa de 10W puede estar colocado en un bafle que soporte 100W, por el solo hecho de hacer trabajar al tweeter en su frecuencia de trabajo, y como los tiempos en donde se entrega potencia son muy cortos, es que soportan mas potencia.

 

[Scooter]

Entonces si entendí bien, lo que fija la corriente del amplificador sería la potencia maxima que puede suministrar la fuente de poder.

Esa es una de las limitaciones, mas potencia de la que entra no va a salir seguro.
Hay unas cuantas limitaciones mas

Pero supongo que también se deben de tomar en cuenta el límite de corriente de los componentes que selecciones, ya que, sí tienes resistencias de ½ watt o ¼ de watt no van a soportar la corriente que pase a través de ellas.

Esa es otra, otra el punto de trabajo, oa eficiencia, la impedancia de salida frente a la de entrada, la respuesta en frecuencia y seis docenas mas de cosas

También me surgen unas dudas y es que si la bocina que tengo me indica que trabaja a 10w

Un altavoz indica "que puede" trabajar a 10W, no que lo haga

¿Es bueno tenerla trabajando siempre a esa potencia? o ¿Esa es la potencia maxima que soporta? y debería tenerla a 7w.

Correcto, dependiendo de lo que quieras que dure puedes dejar mas o menos margen, incluso la puedes usar a 12W por un corto periodo y no pasará "nada"

Por ejemplo tengo una fuente de alimentación de 5V a 2A suficiente para suministrar 10w pero

w minúscula significa otra cosa, es W mayúscula
w magnitud de trabajo(work) medida en la unidad unidad J julio. Magnitud potencia P medida en W vátios.
w = P · t
osea
1 J = 1 W · 1 s

¿es bueno tener trabajando a la bocina y la fuente con esa potencia todo el tiempo?

"esa" potencia es la que la fuente "puede" llegar a dar, no es la que da si o si y te obligue a "tragártela", te la ofrece y tu si quieres la "usas". La potencia consumida por el amplificador dependerá de la señal de entrada, de su factor de amplificación y de sus pérdidas que en el caso de un clase A son ENORMES. Así que con suerte con una fuente de 10W obtendrías 5W (muy optimista)

Por lo menos es lo que me dicen en el minuto 3 de este video:

No veo videos. Si quieres me lo escribes, pero si dice que la ganancia en tensión es Ib·hfe como decías tu está MAL.
Si tienes dudas del video preguntas al del video. Si tienes dudas de la web X preguntas en la web X (Normas del foro)

Entonces Ic está relacionada con la respuestas en frecuencia del amplificador y su impedancia

Más bien al revés

 

[joy117]

Obvio que todo tiene que ver con todo, tener un fuente que entregue 10A y hacerlos pasar por un transistor que solo soporte 5A, no es viable, lo mismo pasa con la bobina del parlante, por eso cada parlante tiene indicada la potencia maxima y la musical que suele ser un poco mayor, si a la bobina le metes una Vcc, se quema en un parpadeo, ya que trabaja con alterna, y esta alterna es variable en frecuencias, por eso un existen los divisores de frecuencia para hacer trabajar cada tipo de parlante en la frecuencia correspondiente, un tweeter de potencia maxima directa de 10W puede estar colocado en un bafle que soporte 100W, por el solo hecho de hacer trabajar al tweeter en su frecuencia de trabajo, y como los tiempos en donde se entrega potencia son muy cortos, es que soportan mas potencia.

Disculpa no me explique bien jaja, no me refería a que iba a conectar la bocina a DC si no que en cierto momento va a haber picos de 10W pero como menciona Scooter mientras no tenga constantemente la bocina trabajando a esa potencia no hay problema. En cuanto al divisor de frecuencia no los he investigado mucho pero al solo tener un altavoz supongo que solo tengo que preocuparme por una sola frecuencia

 

[DOSMETROS]

sí tienes resistencias de ½ watt o ¼ de watt no van a soportar la corriente que pase a través de ellas.

En rigor se mide y/o calcula la corriente y tensión que la atraviesan (preferiblemente bajo la peor condición ) y con eso se calcula su potencia nominal , a los fines prácticos se suele usar como mínimo el doble de ese valor.

 

[joy117]

En rigor se mide y/o calcula la corriente y tensión que la atraviesan (preferiblemente bajo la peor condición ) y con eso se calcula su potencia nominal , a los fines prácticos se suele usar como mínimo el doble de ese valor.

Entonces si tengo Ic=50mA como corriente maxima para alterna y Vcc=5V tendría que utilizar resistencia de ½ watt

 

[DOSMETROS]

Exacto .