Tecnología Electrónica

Fundamentos de Amplificadores: Tipos, Clases y Aplicaciones

¿Qué es un Amplificador?

Un amplificador aumenta la amplitud (voltaje, corriente o potencia) de una señal de entrada usando energía de una fuente de alimentación. No crea energía—controla una salida mayor basada en una entrada menor.

Bloques Clave

  • Etapa de entrada — alta impedancia, bajo ruido.
  • Etapa(s) de ganancia — amplificación de voltaje/corriente (transistores, válvulas, FETs).
  • Etapa de salida — baja impedancia, impulsa la carga (altavoz, antena, línea).
  • Fuente de alimentación — proporciona rieles DC; la eficiencia depende de la topología.

Ejes de Clasificación

Por Rango de Frecuencia

  • Audio (20 Hz–20 kHz): Hi-fi, PA, amplificadores de instrumento.
  • RF (kHz–GHz): LNA, PA, amplificadores control en radios, radar, satcom.
  • Video/Banda ancha: MHz–GHz, ganancia plana, baja distorsión.
  • DC/Precisión: Amplificadores operacionales, amplificadores de instrumentación (offsets µV).

Por Potencia de Salida

  • Pequeña señal: mW (preamplificadores, amplificadores operacionales).
  • Media potencia: 0.1–50 W (audio, controladores RF).
  • Alta potencia: 100 W–kW (difusión, industrial, PA de conciertos).

Por Ángulo de Conducción (Clase)

ClaseConducciónEficienciaLinealidadUso Típico
A360°~25 %MejorAudio de alta gama, laboratorio
AB>180°, <360°~50–60 %BuenaLa mayoría de audio, controladores RF
B180°~78 %Distorsión de cruceAudio push-pull (rara vez solo)
C<180°>80 %Pobre (necesita carga sintonizada)Amplificadores de potencia RF
D (Conmutación)PWM90 %+Buena (con retroalimentación)Audio, motor, telecom
E/FConmutación resonante>90 %N/A (RF)PAs RF, carga inalámbrica

Topologías Especializadas

  • Amplificador operacional: Entrada diferencial, salida simple, alta ganancia, función definida por retroalimentación.
  • Amplificador de instrumentación: Ganancia diferencial de precisión, alto CMRR.
  • Buffer (seguidor de voltaje): Ganancia ≈ 1, transformación de impedancia.
  • Distribuido/Onda viajera: Microondas/mmWave banda ancha.

Elija según ancho de banda de señal, potencia, eficiencia, linealidad, ruido y costo.

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Amplificadores y preamplificadores