6. Circuitos amplificadores

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El nombre asignado a estos circuitos es suficientemente clarificador, aún así diremos que los amplificadores son dispositivos que tienen por misión amplificar la señal de entrada, de manera que a la salida del mismo ésta haya aumentado de magnitud. Podemos suponer pues, que una señal débil que llegue a la entrada de un amplificador será entregada con las mismas características a la salida pero aumentada.

Si nos preguntamos qué tipo de señal podemos ampliar la respuesta es sencilla: tensiones, intensidades, potencia, tanto en señales continuas como alternas.

La característica principal de un amplificador es la ganancia, que designaremos por la letra A y que relaciona el valor de la señal de salida con el de entrada. Si queremos amplificar el voltaje de una señal entonces tendremos que la ganancia será:

Y de la misma manera tendremos la ganancia si amplificamos intensidad o potencia:

Si sustituimos la potencia por su valor entonces podremos poner:

Normalmente se han utilizado los amplificadores para amplificar señales de audio, y puesto que el oído humano es capaz de percibir señales desde 2·10-5 Pa (umbral de audibilidad) hasta 100 Pa (umbral del dolor); lo amplío de esta gama de presiones obliga a utilizar una escala más adecuada, tal es el caso de la logarítmica. Esta escala se expresa en decibel dB en honor al inventor estadounidense Alexander Graham Bell.


 

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Seguramente desde pequeño aprendiste algunos de los inventos que marcaron el devenir de las sociedades de los siglos pasados y por supuesto el nombre de sus inventores. Aunque no es el cometido de este tema me parece de justicia aclarar una cuestión que viene en cierto modo al caso. Que Graham Bell inventó el teléfono es algo que no cuestiona casi nadie; pues bien, aquí te topas con alguien que no está de acuerdo.
Te informo que el inventor del teléfono, en realidad debería llamarlo teletrófono, fue Antonio Meucci, y aunque eso hoy en día ya será muy difícil demostrar, Bell pudo haberle robado la patente. El 11 de junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la resolución 269 por la que reconoce a Meucci como inventor del teléfono, pese a ser Bell estadounidense y Meucci un inmigrante italiano.
Si quieres saber más haz clic en este enlace Antonio Meucci .

Hay otro detalle que debe ser tenido en cuenta cuando se diseñan o usan amplificadores, y no es otro que el hecho de que la respuesta frecuencial sea estable en un intervalo de frecuencias. La respuesta para frecuencias inferiores y superiores será atenuada y se indicará por la frecuencia de corte inferior y superior.
Respuesta frecuencial en amplificadores

Imagen 32: Respuesta frecuencial en amplificadores.
Fuente: Elaboración propia.

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El rango o intervalo en los que la ganancia se mantiene constante se conoce como ancho de banda. Como se ve en la gráfica, los límites inferior y superior del ancho de banda vienen marcados por aquellos puntos en los que la ganancia es inferior a 3 dB.
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Calcula el valor de la tensión de salida de un amplificador cuando a la entrada se aplica una tensión de 150 mV; si la ganancia es de 40 dB.
Repasa el concepto de logaritmo.

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Tenemos un amplificador de tensión como el de la figura en el que la ganancia de tensión Avo es 120 y un generador de entrada Vg suministra una tensión máxima de 30 mV, siendo su resistencia interna 500 Ω y la resistencia de carga R = 3 kΩ. Si la resistencia de entrada es de 8 kΩ y la de salida de 700 Ω; se desea conocer:

Imagen 33: Amplificador de tensión.
Fuente: Elaboración propia.

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  1. Las tensiones e intensidades de entrada y salida.
  2. La ganancia de tensión, intensidad y potencia
  3. El valor de las ganancias expresadas en dB

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