Distorsion Del Amplificador 44p6f

DISTORSIÓN DEL AMPLIFICADOR En la mayoría de los casos, la función de transferencia de un sistema es lineal e invariante del tiempo. Cuando una señal pasa por un dispositivo no lineal, contenido adicional es añadido a las armónicas de las frecuencias originales. Una señal senoidal pura posee una sola frecuencia a la cual el voltaje varía de forma positiva y negativa en la misma cantidad. Un amplificador ideal es capaz de amplificar una señal senoidal pura para ofreces una versión mayor, donde la forma de onda resultante es una señal senoidal pura de una sola frecuencia. Cuando ocurre la distorsión, la salida no será una copia exacta de la señal de entrada. La distorsión puede presentarse debido a que la característica del dispositivo no es lineal (distorsión de amplitud). Existe la distorsión cuando los dispositivos y elementos del circuito responden a la señal de entrada de forma diferente a distintas frecuencias (distorsión de frecuencia) La manera en que se pueden analizar las formas de ondas distorsionadas periódicas es el análisis de Fourier. Este método describe cualquier forma de onda periódica, en términos de su componente fundamental de frecuencia y de componentes de frecuencia en múltiplos enteros (componentes armónicos). La frecuencia fundamental no se considera una armónica. El análisis de Fourier no permite frecuencias armónicas fraccionales, solamente múltiplos enteros de la fundamental.

Distorsión Armónica Si la frecuencia fundamental tiene una amplitud y el enésimo componente de frecuencia tiene una amplitud , la distorsión armónica puede definirse como:

% distorsión de la armónica enésima El componente fundamental es mayor que cualquier componente armónico.

DISTORSIÓN ARMÓNICA TOTAL Cuando una señal de salida tiene varios componentes individuales de distorsión armónica, se puede considerar que la señal tiene una distorsión armónica total que se basa en los elementos individuales combinados según la relación de la siguiente ecuación:

DISTORSIÓN DE LA SEGUNDA ARMÓNICA

En la imagen que tenemos a la derecha es la forma de onda del la corriente del colector la cual esta distorsionada por la segunda armónica y se puede aproximar usando una series de Fourier de la siguiente manera.

Sabemos

que

la

serie

de

fourier

tiene

la

forma

donde

Ahora como la curva es una función par tenemos que queda solo dependiendo de cosenos.

entonces la serie de fourier nos

Además si nos quedamos con los primeros 2 términos de la suma de fourier podemos aproximar la onda a:

es el corrimiento que presenta la señal en su contradominio. las armónicas.

y

Si vemos la gráfica, hay 3 puntos definidos sobre ella que son punto 1 y el punto 3 En el punto 1

como

cada uno está cuando

las amplitudes de

, punto 2

respectivamente.

,

entonces, (I)

En el Punto 2

(II) En el Punto 3 (III) Resolvemos el sistema que forman las ecuaciones (I), (II) y (III) y obtenemos,

(IV) (V) Entonces por lo visto antes, la distorsión de segunda armónica puede expresarse como

(VI) Sustituyendo en (IV) las ecuaciones (IV) y (V) obtenemos,

De forma similar, la distorsión de segunda armónica puede expresarse en términos de voltajes colector-emisor medidos:

Potencia de la señal que tiene distorsión Al presentarse la distorsión, la potencia de salida entregada al resistor de carga

debido al

componente fundamental de la señal distorsionada será

La potencia total debida a todos los componentes armónicos de la señal distorsionada puede entonces calcularse mediante

La potencia total también puede expresarse en términos de la distorsión armónica total,