ES1090207U

ES1090207U - Power amplifier (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1090207U
Application number: ES201300587U
Authority: ES
Inventors: José RUANO MOYANO
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: ES1090207Y

Abstract

Power amplifier (1) is characterized by comprising an operational amplifier (op1) connected its output to the input of a non-linear power amplifier, and whose output (vo) is the output of this power amplifier. The inverting input of the operational amplifier (op1) links through a resistor (r4) with the input voltage (VI) of the power amplifier. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Amplificador de potencia. Power amplifier.

El amplificador de potencia es un dispositivo electrónico que permite que la tensión de salida sea directamente proporcional a la tensión de entrada, y pueda suministrar altas corrientes y tensiones. Es de una gran precisión, sencillez tecnológica. The power amplifier is an electronic device that allows the output voltage to be directly proportional to the input voltage, and can supply high currents and voltages. It is of great precision, technological simplicity.

Background

Los amplificadores de potencia actuales son de una mayor complejidad tecnológica y por tanto de mayor coste. The current power amplifiers are of greater technological complexity and therefore of greater cost.

Description of the invention

Amplificador de potencia se caracteriza por comprender un amplificador operacional conectado su salida a la entrada de un amplificador de potencia no lineal, y cuya salida es la salida de este amplificador de potencia. Power amplifier is characterized by comprising an operational amplifier connected its output to the input of a non-linear power amplifier, and whose output is the output of this power amplifier.

Con esta disposición se consigue que la tensión de salida del amplificador de potencia no lineal, cuya tensión de salida es inversamente proporcional a la de su entrada, pero guardando una relación no lineal. Se consigue sea controlada por este amplificador operacional, cuya salida está conectada a la entrada del amplificador de potencia no lineal. With this arrangement, the output voltage of the non-linear power amplifier is achieved, whose output voltage is inversely proportional to that of its input, but keeping a non-linear relationship. It is achieved controlled by this operational amplifier, whose output is connected to the input of the non-linear power amplifier.

Cuando la tensión de salida del amplificador operacional sea máxima, la tensión de salida del amplificador de potencia no lineal será mínima, y cuando sea mínima la salida del amplificador operacional, pues será máxima la salida del amplificador de potencia no lineal. When the output voltage of the operational amplifier is maximum, the output voltage of the non-linear power amplifier will be minimal, and when the output of the operational amplifier is minimal, since the output of the non-linear power amplifier will be maximum.

La entrada inversora del amplificador operacional enlaza por medio de una resistencia con la tensión de entrada del amplificador de potencia. La entrada no inversora del amplificador operacional enlaza con la tensión de salida del amplificador de potencia no lineal, a través de una resistencia. The inverting input of the operational amplifier links by means of a resistor with the input voltage of the power amplifier. The non-inverting input of the operational amplifier links with the output voltage of the non-linear power amplifier, through a resistor.

De esta manera el aumento de la tensión de entrada del amplificador de potencia provoca un aumento de la tensión en la entrada inversora del amplificador operacional y en consecuencia disminuye la tensión en la entrada del amplificador de potencia no lineal, aumentando la tensión de salida del amplificador de potencia. In this way, the increase in the input voltage of the power amplifier causes an increase in the voltage at the inverting input of the operational amplifier and consequently decreases the voltage at the input of the non-linear power amplifier, increasing the output voltage of the amplifier of power

Si esta tensión de salida del amplificador de potencia es mayor a la fijada por su entrada, al haberse establecido una realimentación, provoca que sea mayor la tensión en la entrada no inversora del amplificador operacional, aumentando en consecuencia la tensión de entrada del amplificador operacional no lineal, y en consecuencia disminuyendo la tensión de salida, hasta conseguirse la deseada. If this output voltage of the power amplifier is greater than that set by its input, since a feedback has been established, it causes the voltage at the non-inverting input of the operational amplifier to be greater, thereby increasing the input voltage of the operational amplifier not linear, and consequently decreasing the output voltage, until the desired one is achieved.

En definitiva con este amplificador operacional conectado de esta manera se consigue que si bien se dispone un amplificador de potencia no lineal, el conjunto sea un amplificador de potencia, cuya salida guarda una relación lineal de proporcionalidad con su entrada. In short, with this operational amplifier connected in this way, it is achieved that although a non-linear power amplifier is available, the assembly is a power amplifier, whose output is linear in proportionality with its input.

Entre la salida de este amplificador operacional y su entrada inversora hay un condensador, y entre la entrada no inversora y masa hay otro condensador. Between the output of this operational amplifier and its inverting input there is a capacitor, and between the non-inverting input and ground there is another capacitor.

Con estos condensadores se consigue establecer la velocidad de respuesta del amplificador de potencia. With these capacitors, the response speed of the power amplifier can be established.

El amplificador de potencia no lineal comprende, un segundo amplificador operacional cuya salida conecta con el terminal puerta de un transistor mosfet canal N. Un segundo transistor mosfet canal N , cuyo terminal puerta enlaza con el terminal drenador del anterior transistor, que a su vez está conectado a un tensión positiva de potencia por medio de una resistencia. Un tercer transistor mosfet canal N, cuyo terminal puerta enlaza con la entrada del amplificador de potencia no lineal. El terminal fuente del segundo transistor mosfet está conectado al terminal drenador del tercer transistor mosfet, constituyendo la salida del amplificador de potencia. The non-linear power amplifier comprises a second operational amplifier whose output connects to the gate terminal of a N-channel transistor. A second N-channel transistor, whose gate terminal links to the drain terminal of the previous transistor, which in turn is connected to a positive power voltage by means of a resistor. A third N-channel mosfet transistor, whose gate terminal links to the input of the non-linear power amplifier. The source terminal of the second mosfet transistor is connected to the drain terminal of the third mosfet transistor, constituting the output of the power amplifier.

Con esta disposición de componentes se consigue un amplificador de potencia no lineal, cuya salida es inversamente proporcional a la entrada, guardando una relación no lineal. Donde este segundo amplificador operacional se encarga de controlar la tensión en el terminal puerta del primer transistor, de manera que la tensión en su terminal drenador controla el segundo transistor. With this arrangement of components a non-linear power amplifier is achieved, whose output is inversely proportional to the input, keeping a non-linear relationship. Where this second operational amplifier is responsible for controlling the voltage at the gate terminal of the first transistor, so that the voltage at its drain terminal controls the second transistor.

La entrada no inversora de este segundo amplificador operacional se conecta al terminal drenador del primer transistor mosfet, por medio de una resistencia. La entrada no inversora de este segundo amplificador operacional se conecta a la entrada del amplificador de potencia no lineal, por medio de una resistencia. La entrada inversora deThe non-inverting input of this second operational amplifier is connected to the drain terminal of the first mosfet transistor, by means of a resistor. The non-inverting input of this second operational amplifier is connected to the input of the non-linear power amplifier, by means of a resistor. The investment input of

este segundo amplificador operacional se conecta a la salida del amplificador de potencia no lineal, por medio de la resistencia. This second operational amplifier is connected to the output of the non-linear power amplifier, by means of the resistance.

Estableciéndose esta nueva realimentación, se consigue que la tensión en el drenador del primer transistor, sea igual al la tensión de salida del amplificador de potencia más una tensión, tal que la tensión puerta-fuente en el segundo transistor sea la deseada. By establishing this new feedback, it is achieved that the voltage at the drain of the first transistor is equal to the output voltage of the power amplifier plus a voltage, such that the door-source voltage at the second transistor is the desired one.

Brief description of the drawings

Esquemas de ilustrativos de una realización preferida. Fig. 1.: Amplificador de potencia Illustrative schemes of a preferred embodiment. Fig. 1 .: Power amplifier

Description of a preferred embodiment

Ver Figura 1 Para Va = 623Vdc En el primer amplificador operacional OP1, y1 * (623)+y2 * (12) - (y1+y2+y3) * (8) = 0 y1 * (0)+y2 * (12) - (y1+y2+y3) * (4) = 0 y4 * (12)+y5 * (12) - (y4+y5+y6) * (8) = 0 y4 * (0)+y5 * (12) - (y4+y5+y6) * (4) = 0 y1+y2+y3 = y4+y5+y6 Luego, R1 = 1M05 R2 = 20K R3 = 10K R4 = 20K R5 = 20K R6 = 20K See Figure 1 For Va = 623Vdc In the first OP1 operational amplifier, y1 * (623) + y2 * (12) - (y1 + y2 + y3) * (8) = 0 y1 * (0) + y2 * (12) - (y1 + y2 + y3) * (4) = 0 y4 * (12) + y5 * (12) - (y4 + y5 + y6) * (8) = 0 y4 * (0) + y5 * (12) - (y4 + y5 + y6) * (4) = 0 y1 + y2 + y3 = y4 + y5 + y6 Then, R1 = 1M05 R2 = 20K R3 = 10K R4 = 20K R5 = 20K R6 = 20K

En el segundo amplificador operacional OP2, Ecuación pretendida, Para V1 = 4.5v T2 y T3 está en corte. VG = Vo+9-V1 Sabemos que, y7 * (Vo)+y8 * (12) = y12 * (12)+y10 * (V1)+y13 * (VG) Hacemos, y7 = y13 = y10 Despejando, VG = Vo - (y8 - y12)/y13 * (12) - V1 Luego, y8 - y12/y13 * 12 =9 - > y8 - y12 = 0.75 * y13 De las ecuaciones, y7 * (623)+y8 * (12) - (y7+y8+y9) * (8) = 0 y7 * (0)+y8 * (12) - (y7+y8+y9) * (4) = 0 In the second OP2 operational amplifier, Equation intended, for V1 = 4.5v T2 and T3 is in cut. VG = Vo + 9-V1 We know that, y7 * (Vo) + y8 * (12) = y12 * (12) + y10 * (V1) + y13 * (VG) We do, y7 = y13 = y10 Clearing, VG = Vo - (y8 - y12) / y13 * (12) - V1 Then, y8 - y12 / y13 * 12 = 9 -> y8 - y12 = 0.75 * y13 Of the equations, y7 * (623) + y8 * (12) - (y7 + y8 + y9) * (8) = 0 y7 * (0) + y8 * (12) - (y7 + y8 + y9) * (4) = 0

Se tiene que, y8 = (51.9) * y7 = (51.9) * y13 y9 = (102.8) * y7 = (102.8) * y13 También, y12 = (51.15) * y13 De la ecuación, y10 * (0)+y12 * (12)+y13 * (0) - (y10+y11+y12+y13) * (4) = 0 Se tiene, y11 = 2 * y12 - y10 - y13 = (100.3) * y3 Se comprueba, y10 * (12) +y12 * (12)+y13 * (623) - (y10+y11+y12+y13) (V+) = 0 v+ debe ser menor o igual a 8v. R7 = 1M02 R8 = 19K6 + 200 R9 = 10K R10 = 1M02 R11 = 10K2 R12 = 20K1 R13 = 1M02 R14 =100K C1=C2=100pF You have to, y8 = (51.9) * y7 = (51.9) * y13 y9 = (102.8) * y7 = (102.8) * y13 Also, y12 = (51.15) * y13 From the equation, y10 * (0) + y12 * (12) + y13 * (0) - (y10 + y11 + y12 + y13) * (4) = 0 You have, y11 = 2 * y12 - y10 - y13 = (100.3) * y3 Check, y10 * ( 12) + y12 * (12) + y13 * (623) - (y10 + y11 + y12 + y13) (V +) = 0 v + must be less than or equal to 8v. R7 = 1M02 R8 = 19K6 + 200 R9 = 10K R10 = 1M02 R11 = 10K2 R12 = 20K1 R13 = 1M02 R14 = 100K C1 = C2 = 100pF

Claims

1.one.: Amplificador de potencia (1) se caracteriza por comprender un amplificador operacional (OP1) conectado su salida a la entrada de una amplificador de potencia no lineal, y cuya salida (Vo) es la salida de este amplificador de potencia. La entrada inversora del amplificador operacional (OP1) enlaza por medio de una resistencia (R4) con la tensión de entrada (Vi) del amplificador de potencia. Power amplifier (1) is characterized by comprising an operational amplifier (OP1) connected its output to the input of a non-linear power amplifier, and whose output (Vo) is the output of this power amplifier. The inverting input of the operational amplifier (OP1) links by means of a resistor (R4) with the input voltage (Vi) of the power amplifier.

2.2.: Amplificador según reivindicación anterior caracterizado porque la entrada no inversora del amplificador operacional (OP1) enlaza con la tensión de salida (Vo) del amplificador de potencia no lineal, a través de una resistencia (R1). Amplifier according to previous claim characterized in that the non-inverting input of the operational amplifier (OP1) links with the output voltage (Vo) of the non-linear power amplifier, through a resistor (R1).

3.3.: Amplificador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque entre la salida (V1) de este amplificador operacional (OP1) y su entrada inversora hay un condensador (C1), y entre la entrada no inversora y masa hay otro condensador (C2). Amplifier according to any of the preceding claims characterized in that between the output (V1) of this operational amplifier (OP1) and its inverting input there is a capacitor (C1), and between the non-inverting input and ground there is another capacitor (C2).

4.Four.: Amplificador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el amplificador de potencia no lineal comprende, un segundo amplificador operacional (OP2) cuya salida conecta con el terminal puerta de un transistor mosfet canal N (T1). Un segundo transistor mosfet canal N (T2), cuyo terminal (VG) puerta enlaza con el terminal drenador del anterior transistor (T1), que a su vez está conectado a un tensión (Va) positiva de potencia por medio de una resistencia (R14). Un tercer transistor mosfet canal N (T3) , cuyo terminal puerta enlaza con la entrada (V1) del amplificador de potencia no lineal. El terminal fuente del segundo transistor mosfet (T2)está conectado al terminal drenador del tercer transistor mosfet (T3), constituyendo la salida (Vo) del amplificador de potencia. Amplifier according to any of the preceding claims characterized in that the non-linear power amplifier comprises a second operational amplifier (OP2) whose output connects to the gate terminal of a N-channel mosfet transistor (T1). A second transistor mosfet channel N (T2), whose terminal (VG) gate links to the drain terminal of the previous transistor (T1), which in turn is connected to a positive voltage (Va) of power by means of a resistor (R14 ). A third N-channel mosfet transistor (T3), whose gate terminal links to the input (V1) of the non-linear power amplifier. The source terminal of the second mosfet transistor (T2) is connected to the drain terminal of the third mosfet transistor (T3), constituting the output (Vo) of the power amplifier.

5. 5.: Amplificador según reivindicación 4 caracterizado porque la entrada no inversora de este segundo amplificador operacional (OP2) se conecta al terminal drenador del primer transistor mosfet (T1), por medio de una resistencia (R13). Amplifier according to claim 4 characterized in that the non-inverting input of this second operational amplifier (OP2) is connected to the drain terminal of the first mosfet transistor (T1), by means of a resistor (R13).

6.6.: Amplificador según reivindicación 4, 5 caracterizado porque la entrada no inversora de este segundo amplificador operacional (OP2) se conecta a la entrada (V1) del amplificador de potencia, no lineal, por medio de una resistencia (R10). Amplifier according to claim 4, characterized in that the non-inverting input of this second operational amplifier (OP2) is connected to the input (V1) of the non-linear power amplifier, by means of a resistor (R10).

7.7.: Amplificador según reivindicación 4, 5, 6 caracterizado porque la entrada inversora de este segundo amplificador operacional (OP2) se conecta a la salida (Vo) del amplificador de potencia no lineal, por medio de la resistencia (R7). Amplifier according to claim 4, 5, 6 characterized in that the inverting input of this second operational amplifier (OP2) is connected to the output (Vo) of the non-linear power amplifier, by means of the resistor (R7).