Tipos de Amplificadores y Configuraciones de Realimentación: Efectos y Acoplamientos

Tipos de Amplificadores y su Clasificación

Los amplificadores se pueden clasificar según la relación entre la señal de salida y la señal de entrada. A continuación, se describen los cuatro tipos principales:

• Amplificador de tensión: Un amplificador de tensión proporciona una tensión de salida proporcional a la tensión de entrada.
• Amplificador de corriente: Un amplificador de corriente proporciona una corriente de salida proporcional a la corriente de entrada.
• Amplificador de transconductancia: Un amplificador de transconductancia proporciona una corriente de salida proporcional a la tensión de entrada.
• Amplificador de transresistencia: Un amplificador de transresistencia proporciona una tensión de salida proporcional a la corriente de entrada.

Efectos de la Realimentación en Amplificadores

La realimentación es un proceso en el que una parte de la señal de salida de un amplificador se devuelve a la entrada. La realimentación puede ser positiva o negativa, y tiene un impacto significativo en las características del amplificador. La siguiente tabla resume los efectos de la realimentación negativa en diferentes configuraciones:

Resistencia de Entrada con Realimentación

Si la señal de realimentación vuelve a la entrada en serie con la tensión aplicada, aumenta la resistencia de entrada. Como la tensión de realimentación (Vf) se opone a la tensión de entrada (Vs), la corriente de entrada (Ii) es menor de la que tendríamos en ausencia de Vf. De ahí que la resistencia de entrada con realimentación sea Rif = Vs / Ii.

Resistencia de Salida con Realimentación

Una realimentación negativa con un muestreo de tensión, sin importar la forma de retorno de la señal desde la salida a la entrada, tiende a disminuir la resistencia de salida. De todos los análisis realizados hasta aquí se puede decir que si en un amplificador no realimentado aumenta la resistencia de carga (RI), la tensión de salida (Vo) crece, pero si está realimentado negativamente, Vo aumentará mucho menos de lo que lo haría sin realimentación. Entonces, la tensión de salida tiende a permanecer constante cuando RI varía, en consecuencia, se deduce que la resistencia de salida con realimentación (Rof) es menor que la resistencia de entrada (Ri).

Teorema de Miller

Cuando tenemos un amplificador con un capacitor de realimentación y la ganancia es muy grande, esta realimentación puede modificar el comportamiento del amplificador. Un circuito así es difícil de analizar, ya que la capacidad afecta a los circuitos de entrada y salida simultáneamente. El teorema de Miller reemplaza el circuito original por un circuito equivalente más fácil de analizar, en el que se tienen dos problemas simples en lugar de uno complejo.

Amplificadores Multietapas

Es frecuente que una etapa amplificadora única no sea capaz de suministrar una señal a la amplitud requerida. En estos casos, se conectan dos o más etapas. Existen tres formas básicas de acoplar etapas amplificadoras, cada una con sus características:

Acoplamiento por Transformador

La transferencia de señal de una etapa a otra se produce por la inducción electromagnética generada por el transformador. Ha caído en desuso debido a que es muy voluminoso, tiene un costo elevado y una pobre respuesta en frecuencia.

Acoplamiento por Capacitor

Consta de un capacitor que acopla la señal de alterna de salida de la primera etapa a la entrada de la segunda, manteniendo aislados los niveles de continua en ambas etapas.

Ventajas:

• Facilidad de diseño.
• Bajo costo.
• Espacio reducido.

Desventajas:

• Presenta inconvenientes a bajas frecuencias, ya que la reactancia del capacitor se hace importante.

Acoplamiento Directo

Este consiste en conectar simplemente un conductor como acoplamiento entre ambas etapas.

Ventajas:

• Respuesta en frecuencia muy buena a frecuencias bajas.

Desventajas:

• La polarización, dado que el nivel de continua de salida de la primera etapa es el mismo que el de entrada de la segunda.
• Inestabilidad.