Propongo la discusión de este tema para saber si es posible implementar etapas de audio de alta calidad usando estas topologías y conocer además si existen otras topologías fuera de las tradicionales VFAs y no tan tradicionales CFAs.
Quien pueda aportar diseños de CFAs en potencia y por qué no en clase A pura, serán bienvenidos.
Como datos interesantes en CFAs:
El polo de ganancia en lazo abierto de los CFAs suele estar a mayor frecuencia que el polo de ganancia en lazo abierto de los VFAs.
En los CFAs, la red de realimentación influye en el valor de la ganancia en lazo abierto.
La ganancia en lazo cerrado, para corriente continua, la establece la red de realimentación.
El polo esta determinado por la resistencia de la red de realimentación (dispuesta generalmente entre salida y entrada inversora, a la que llamaremos R1) y la capacidad interna del CFA.
Si mantenemos constante R1 (que define el polo) y variamos sólo la otra resistencia de la red de realimentación (dispuesta generalmente entre entrada inversora y 0V, a la que llamaremos R2) tendremos un amplificador con ganancias y anchos de banda independientes, en el que R2 impone el valor de ganancia y R1 impone el valor de ancho de banda. Cabe aclarar que los circuitos reales denotan una pequeña dependencia entre estos dos parámetros (ganancia en lazo cerrado y ancho de banda) que es más pronunciada cuanto mayor sea la ganancia del circuito. Casos extremos de ganancia en lazo cerrado pueden provocar un producto ganancia por ancho de banda constante de valor (similar a los VFAs).
Los CFAs no están limitados por el slew rate, es decir, no hay un slew rate máximo como en los VFAs.
El slew rate es directamente proporcional a la variación de tensión que se produzca en la salida e inversamente proporcional a la resistencia R1.
El buffer de entrada del CFA degrada el slew rate de todo el dispositivo. La degradación no es tan notoria en configuraciones de alta ganancia pero sí lo es en configuraciones de baja ganancia. La configuración más rápida es la inversora, comparada a la no inversora.
R1 se procura sea lo más baja posible de modo de conseguir el mayor ancho de banda con un adecuado margen de fase para no tener un excesivo sobreimpulso. R1 no puede valer cero (seguidor de tensión) ni tampoco es deseable que contenga capacidades. Valores típicos menores a 1.000 ohmios.
No se deben colocar capacidades a la entrada del circuito y menos si son grandes.
No colocar capacidades en el lazo de realimentación (en paralelo a R1).
Pueden existir efectos cancelatorios entre capacidades en el lazo de realimentación y capacidades en la entrada inversora, pero igualmente se desaconseja agregarlas como capacitores físicamente, salvo aquellas formadas por el propio layout que resultan inevitables.
Capacidades de carga mayores a 10 pF pueden provocar inestabilidades, por lo que se recurre a técnicas como colocar resistencias en paralelo a la capacidad de carga (si el circuito lo permite), aumentar R1 ó intercalar una pequeña resistencia (de 10 a 50 ohmios) en serie con la carga.
La corriente de ruido en la entrada no inversora es despreciable comparada a la corriente de ruido en la entrada inversora (típicamente una relación de 10 a 1). Estas corrientes de ruido suelen ser mayores que en los VFAs, pero el voltaje Vn suele ser menor. Debido al uso de resistencias bajas para R1, la tensión de ruido a la salida puede ser incluso menor que en VFAs.
Los cambios de temperatura y tensión afectan más al dispositivo, comparados a los VFAs.
Poseen menos etapas de ganancia que los VFAs, que hace que se introduzcan menos retardos.
Poseen menos precisión en corriente continua que los VFAs.
Poseen más precisión en corriente alterna que los VFAs.
El ancho de banda en lazo abierto es mayor que en VFAs.
La distorsión es menor que en VFAs, debido a la configuración complementaria (por cada transistor NPN hay otro PNP complementario).
Gracias
Quien pueda aportar diseños de CFAs en potencia y por qué no en clase A pura, serán bienvenidos.
Como datos interesantes en CFAs:
El polo de ganancia en lazo abierto de los CFAs suele estar a mayor frecuencia que el polo de ganancia en lazo abierto de los VFAs.
En los CFAs, la red de realimentación influye en el valor de la ganancia en lazo abierto.
La ganancia en lazo cerrado, para corriente continua, la establece la red de realimentación.
El polo esta determinado por la resistencia de la red de realimentación (dispuesta generalmente entre salida y entrada inversora, a la que llamaremos R1) y la capacidad interna del CFA.
Si mantenemos constante R1 (que define el polo) y variamos sólo la otra resistencia de la red de realimentación (dispuesta generalmente entre entrada inversora y 0V, a la que llamaremos R2) tendremos un amplificador con ganancias y anchos de banda independientes, en el que R2 impone el valor de ganancia y R1 impone el valor de ancho de banda. Cabe aclarar que los circuitos reales denotan una pequeña dependencia entre estos dos parámetros (ganancia en lazo cerrado y ancho de banda) que es más pronunciada cuanto mayor sea la ganancia del circuito. Casos extremos de ganancia en lazo cerrado pueden provocar un producto ganancia por ancho de banda constante de valor (similar a los VFAs).
Los CFAs no están limitados por el slew rate, es decir, no hay un slew rate máximo como en los VFAs.
El slew rate es directamente proporcional a la variación de tensión que se produzca en la salida e inversamente proporcional a la resistencia R1.
El buffer de entrada del CFA degrada el slew rate de todo el dispositivo. La degradación no es tan notoria en configuraciones de alta ganancia pero sí lo es en configuraciones de baja ganancia. La configuración más rápida es la inversora, comparada a la no inversora.
R1 se procura sea lo más baja posible de modo de conseguir el mayor ancho de banda con un adecuado margen de fase para no tener un excesivo sobreimpulso. R1 no puede valer cero (seguidor de tensión) ni tampoco es deseable que contenga capacidades. Valores típicos menores a 1.000 ohmios.
No se deben colocar capacidades a la entrada del circuito y menos si son grandes.
No colocar capacidades en el lazo de realimentación (en paralelo a R1).
Pueden existir efectos cancelatorios entre capacidades en el lazo de realimentación y capacidades en la entrada inversora, pero igualmente se desaconseja agregarlas como capacitores físicamente, salvo aquellas formadas por el propio layout que resultan inevitables.
Capacidades de carga mayores a 10 pF pueden provocar inestabilidades, por lo que se recurre a técnicas como colocar resistencias en paralelo a la capacidad de carga (si el circuito lo permite), aumentar R1 ó intercalar una pequeña resistencia (de 10 a 50 ohmios) en serie con la carga.
La corriente de ruido en la entrada no inversora es despreciable comparada a la corriente de ruido en la entrada inversora (típicamente una relación de 10 a 1). Estas corrientes de ruido suelen ser mayores que en los VFAs, pero el voltaje Vn suele ser menor. Debido al uso de resistencias bajas para R1, la tensión de ruido a la salida puede ser incluso menor que en VFAs.
Los cambios de temperatura y tensión afectan más al dispositivo, comparados a los VFAs.
Poseen menos etapas de ganancia que los VFAs, que hace que se introduzcan menos retardos.
Poseen menos precisión en corriente continua que los VFAs.
Poseen más precisión en corriente alterna que los VFAs.
El ancho de banda en lazo abierto es mayor que en VFAs.
La distorsión es menor que en VFAs, debido a la configuración complementaria (por cada transistor NPN hay otro PNP complementario).
Gracias
. Además era un diseño simple, estable (estos no oscilaban casi nunca), con un gran ancho de banda, pero con la terrible desventaja de la alta sensibilidad a las variaciones de la tensión de alimentación (ese es el motivo por el que FAPESA recomendaba fuentes reguladas para los modelos de potencia relativamente baja). Claro que el cálculo de la realimentación era un pequeño lío, por que era por corriente al emisor de la etapa de entrada, que además fijaba la impedancia de entrada del amplificador...así que ahí nomás empezaban los compromisos 
