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Dia 7 Una uez que mbernos cómo funcíona la uóluula y cómo se la pone en condiciones de funcionar medinnte los sistemas d,e alimentación, podemos corlenzar a ocuParnos de los circuitos de aplicación, o seade las funciones que pueden ser cubiertas por lr,s uóluulns. Algunas nociones sobre tales maiones básicas se dieron al explícar cómo tra- bajan los diodos, triodos y pentodos, pero deb.e considerarse que esas referencins son insuficientes frente a las grand.es posibiliilades que ofrecen. Las jornadas uenideras estarán iJedicadas a los circuitos de aplicación de udluuks y, en particular, Ia presente tratará el tema de ln amplificación que es en esencia ln más im.portante. Ya llegaremos a estar de acuerdo en que otras funciones son deriuadas de la am'plificación y enton' ces quedará justificada In frase anterior. Pero, mientras llegamos a esos otros ten'Las, pensenxos que cuando escuchamos un disco pasado por un equipo ile alta fiilelidad, estarhos comprobando que Ins uáluulas son capaces ile brindarnos todo lo que de ellas se esperú Y ilespués de este breue preámbulo destinado a ponernos en tena, aborde' mos h tarea d,e estudif a la uáluula ampfficando. LA VAtVUtA AMPTIFICANDO Cuando estudiamos el comportamiento de la válvula triodo vimos al tratar las figuras 29 y 30 que la propiedad más importante era el efecto amplificador, o sea que pequeñas variaciones de tensión producidas en la grilla se traducían en grandes variaciones de tensión en el circuito de placa; inclusive dimos un ejemplo numérico para demostrar ese efecto. Ahora hemos llegado al momento de tratar el tema con mayores detalles. Amplificación de tensión La mención que hicimos a lo tratado en el capí tulo 3 deja la sensación que la válvula puede ampli- ficar tensiqnes y en realidad es posible amplificar también corrientes y potencias; pero esas posibi lidades las veremos a meüda que entremos más a fondo en el tema. Para comenza¡ retomamos el fenómeno de la amplificación de tensión. No podemos seguir mostrando esquemas teó- ricos como el de la kgura29, de modo que mostra- mos en la figura Bl el circuito de una rálvula triodo como amplificadora de tensión. Veamos las funciones de los elementos que vemos en este cir- cuito, Por lo pronto hay que alimentar o polarizar los diferentes electrodos de la válvula V y entonces aparece la alimentación de placa, que se conectará a la línea del positivo general que indicamos *B, a través del resistor de carga de placa Ra. Para polarizar la grilla usamos el recurso ya cr nocido de insertar en el circuito de cátodo un r, sistor Rc y un capacitor Cc. La grilla debe unirse Fig. 81.- Circuito de una etapa amplificadoraa válvu triodo. chasis para que reciba esa polarización, pero no e forma ürecta, pues se haría un cortocircuito co Ia señal de entrada; se intercala entonces el resist< de carga de grilla Rg.

Valvulas amplificadores

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Dia 7Una uez que mbernos cómo funcíona la uóluula y cómo se la pone en condiciones

de funcionar medinnte los sistemas d,e alimentación, podemos corlenzar a ocuParnosde los circuitos de aplicación, o sea de las funciones que pueden ser cubiertas por lr,s

uóluulns. Algunas nociones sobre tales maiones básicas se dieron al explícar cómo tra-

bajan los diodos, triodos y pentodos, pero deb.e considerarse que esas referencins son

insuficientes frente a las grand.es posibiliilades que ofrecen. Las jornadas uenideras

estarán iJedicadas a los circuitos de aplicación de udluuks y, en particular, Ia presente

tratará el tema de ln amplificación que es en esencia ln más im.portante. Ya llegaremos

a estar de acuerdo en que otras funciones son deriuadas de la am'plificación y enton'

ces quedará justificada In frase anterior. Pero, mientras llegamos a esos otros ten'Las,

pensenxos que cuando escuchamos un disco pasado por un equipo ile alta fiilelidad,estarhos comprobando que Ins uáluulas son capaces ile brindarnos todo lo que de ellas

se esperú Y ilespués de este breue preámbulo destinado a ponernos en tena, aborde'

mos h tarea d,e estudif a la uáluula ampfficando.

LA VA tVUtA AMPTIF ICANDO

Cuando estudiamos el comportamiento de laválvula triodo vimos al tratar las figuras 29 y 30que la propiedad más importante era el efectoamplificador, o sea que pequeñas variaciones detensión producidas en la grilla se traducían engrandes variaciones de tensión en el circuito deplaca; inclusive dimos un ejemplo numérico parademostrar ese efecto. Ahora hemos llegado almomento de tratar el tema con mayores detalles.

Amplificación de tensión

La mención que hicimos a lo tratado en el capítulo 3 deja la sensación que la válvula puede ampli-ficar tensiqnes y en realidad es posible amplificartambién corrientes y potencias; pero esas posibilidades las veremos a meüda que entremos más afondo en el tema. Para comenza¡ retomamos elfenómeno de la amplificación de tensión.

No podemos seguir mostrando esquemas teó-ricos como el de la kgura29, de modo que mostra-mos en la figura Bl el circuito de una rálvulatriodo como amplificadora de tensión. Veamos lasfunciones de los elementos que vemos en este cir-cuito, Por lo pronto hay que alimentar o polarizarlos diferentes electrodos de la válvula V y entoncesaparece la alimentación de placa, que se conectaráa la línea del positivo general que indicamos *B, através del resistor de carga de placa Ra.

Para polarizar la grilla usamos el recurso ya crnocido de insertar en el circuito de cátodo un r,sistor Rc y un capacitor Cc. La grilla debe unirse

Fig. 81.- Circuito de una etapa amplificadora a válvutriodo.

chasis para que reciba esa polarización, pero no eforma ürecta, pues se haría un cortocircuito coIa señal de entrada; se intercala entonces el resist<de carga de grilla Rg.

LA VALVULA AMPLIFICANDO J 1

La tensión de entrada o señal de entrada es e yIa señal o tensión de salida es E, y la tomamÁsobre la carga de placa; el capacitor Ca nos aísla laseñal de salida de la tensión continua presente enla placa, de modo que, del lado derecho de Ca sólotendremos la señal alterna de salida.

La ganancia de la etapa amplificadora de tensiónse calcula dividiendo la tensión de salida, medibleentre extremos de Ra, por la tensión de entradaaplicada a la grilla de la válvula. ¡.Esta cifra deganancia es igual aI factor de amplificación de laválvula? No, porque, a los efectos de la circulaciónde la corriente alterna por el,circuito de placa, laresistencia interna de la válvula queda en serie conla resistencia de carga Ra, y a la salida sólo pode-mos tomar la tensión en esa carqa y no la guequeda como caída de tensión

"tr él ittt"tior d" l"

r,álvula. A título de ejemplo, si la carga Ra tiene elmismo valor de resistencia que la intJrna de la vál-vula, la teirsión que se puede obtener a la salida esla mitad de la máxima, y la ganancia de la etapascrá igual a la mitad del factor de amplificación dela valvula.

La afirmación precedente haría pensar a los lec-tores que para tener mayor ganancia hay queaumentar la resistencia de carga, pero esto redu-ciría el valor'de la intensidad clrcuiante. La teoríanos demues!,rá que el ideal es el caso que pusimosconro ejernplo, es decir que la tendencia es hacerque la resistencia de carga sea igual a la resistenciainterna de placa de la válvula.

La amplificación de la etapa puede ser suficientepara los fines perseguidos o no; si no alcanzarahabría que disponer de dos etapas amplificadorasde tcnsión como la de la figura 81. Dióho de otramanera, si necesitamos amplificar una tensión 500\rces y una etapa nos da una ganancia neta de 25,lray que colocar dos etapas, porque 25 x25 = 625,

algo más de lo necesario. Conviene aclaraf estoúltimo porque hemos multiplicado las ganancias decada etapa en lugar de sumarlas y eso debe serjustificado.

Si tenemos una tensión de 2 volt, por ejemplo, ynecesit¿rmos amplificar 500 veces, es que deseamostener 1.000 volt. Si aplicamos esa tensión de 2 volta la entrada de una etapa amplificadora que tieneuna ganancia neta de 25 veces. resultará una ten-sión a la salida de: 2 x 25: 50 volt. A-hora apli-camos esos 50 volt a la entrada de otra etapa quetambién tiene una ganancia neta de 25 veces, y nosentregará una tensiión a la salida de: 50 t 25 :1.250 volt, que es algo mayor que la cifra exactanecesaria. Lo dicho nos demuestra que si un amplificador tiene varias etapas, la ganancia total seráigual aI producto de las gananciJs parciales.

Amplificación con pentodos

Todo lo dicho para la amplificación de tensióncon una válvula triodo es válido para el caso de unpentodo, cuya aplicación como amplificador de

Cabe preguntarse cuál es el motivo de usar unpentodo.en lugar de un triodo como amplificadorde tensión. La respuesta es obvia: si el pentodotiene mayor ganáncia que el triodo, podemos aho-rrar etapas amplificadoras de tensión que empleentriodos. Por ejemplo, podemos suponet qrrá ,rroetapa amplificadora con pentodo equivale a dosetapas amplificadoras con triodos, si bien en lapráctica los resultados no son tan optimistas.

Fig. 82.. Circuito de un etapa ampiificadora a válvula pentodo.

5B APRENDA VALVULAS Y TUBOS EN 15 DIAS

Las consideraciones sobre ganancia neta de laetapa que hicimos para el triodá son válidas para elpentodo, Hay que tener en cuenta que, como enlos pentodos la resistencia interna es mayor, paracumplir con la condición ideal de colocar una resis-tencia de carga Ra igual a la interna se usan en lospentodos resistencias de carga de valores más altosque en los triodos.

Amplif icación de potencia

La mayor parte de las veces un amplificador aválvulas se emplea para accionar un dispositivo queconsume cncrgía. En los amplificadores de sonido,en los receptores de radio y en cl canal de sonidode los televisores, el amplificador debe accionar unparlante para suministrar sonid<.¡. El sonido se

Como se necesita alto rendimiento, es común elempleo de válvulas pentodo y en este caso apareceun tetrodo de haces concentrados, que resultaideal para este trabajo. En el circuito de grilla nohay ninguna novedad, pues tenemos la señal deentrada proveniente de las etapas anteriores, elresistor de carga de grilla Rg y el capacitor Cg queaísla la tensión continua de placa de la válvulaprevia. En el cátodo t¿mpoco hay novedades, puestenemos allí el conjunto de polarización de grillaRc y Cc.

Recién al encarar el circuito de placa vemos algonuevo, y se trata de un transformador T, cuyoprimario aparece conectado en serie con la alimén-tación de placa que se hace desde el *8. El secun-dario de T se conecta a la carga que llamamos

produce mediantc prcsiones y depresiones del airey para producirlas hay que ejercer presiones sobreel aire mediante el cono del parlante, lo que im-plica un consumo de energía. La capacidad deproducir energía se llama potencia y de allí sale elnombre dado a los amplificadores que tienen esafinalidad.

En Electrónica la potencia se determina me-diante el producto de la tensión por la intensidadde la corriente, de modo que un amplificador depotencia debe tener la propiedad de amplificar latensión pero soportando una fuerte corriente.Ambos factores estarán presentes en el circuito decarga o consumo representado, en los casos pues.tos antes como ejemplos, por el parlante.

Veamos ahora el circuito típico de un amplifi-cador de potencia que se muestra en la figur'a 83.

Fi6 83.- Circuito de unaetapa amplificadora de

potencia.

genéricamente Z para reconocerle que esa cargatendrá un valor de impedancia. La tensión con-iinu" de placa queda aislada de la carga Z por elmismo transformador, ya que no hay conexióncléctrica entre sus dos bobinados.

Por el primario de T circula la corriente deplaca, mezcla de la continua y la alterna de señal.Esa corriente produce un c¿rmpo magnéüco en elnúcleo del transformador que inducirá una tensiónen el secundario; como éste está conectado sobrela carga Z, por ella circulará una corriente alter-nada de señal. La parte continua de la corrienteprimaria no aparece en el secundario porque, al noten'er variaciones, no induce tensión en el secun-dario; la parte alterna de la corriente de placa tienevariaciones y entonces ellas son las que inducen latensión secundaria. Luego, en el secundario del

LA VALVULA AMPLIFICANDO S9

transformador tend¡emos una tensión inducidaque responde en forma de onda y en frecuencia ala señal alterna que está amplificando la válvula, yla corriente circulante por la carga tendrá tambiénr:sas misrnas variaciones y frecuencia. El pmductode esa tensión por esa intensidad nos da una cifrade potencia, que será absorbida por la carga.

R elación del transformador

Sabemos que la válvula como amplificadoradebe tener una carga en placa, cuyo valor es Ra. Lafábrica de la válvula da el valor ideal para Ra y si setrata de un resistor no hay ningún problema encoloca¡ allí el valor exacto. En el caso de la fizura

TENSbNDE GRILLA

libro, demuestran que la carga reflejada sobre elprimario es igual al producto de la carga secundariapor el cuadrado de la relación de espiras del tran+formador.

Pongamos un ejemplo concreto para ilustrar allector. Si usamos un transfo¡mador que tiene unarelación de espiras de 50, quiere decir que por cadaespira que hay en el secundario habrá 50 espiras enel primario; si el secundario tiene 40 espiras, elprimario tendrá 40 x 50: 2.000 espiras. Ahora, sien el circuito de la figura 83 usarnos ese translor-mador y conect¿mos como carga un parlante cuyabobina móvil tenga 4 ohm de impedancia, la cargareflejada sobre el primario se calcula multiplica,rdoesos 4 ohm por el cuadrudo de la relación de es-piras, o sea 50 x 50 = 2.500; multipliquemos 4 x2.500 = f0.000 ohm. Luego, la carga Ra vale10.000 ohm, y deberá ser la ideal para la válvula Vde ese circuito. Caso contrario, hay que cambiar eltransformador por otro que tenga una relación deespiras que permita cumplir con la condición dadapor el fabricante de válvulas al especificar la cargade placa.

Distorsión del amplificador

Un amplificador de potencia debe entregar a Iacarga una señal que guarde similitud absohita conla señal aplicada a la entrada del mismo. Una ondao señal se caracteriza por su amplitud o valor decresta, por su frecuencia y por la forma de Ia onda.Intuitivarnente, nos damos cuenta que será fácilconseguir que el amplificador nos aumente la

flamadas senoides o también sinusoides, pero en lapráctica, las ondas sonoras no tienen la-forma desenoides puras, pues el timbre del sonido precisa_mente está caracterizado por Ia forma de onda.Luego, el amplificador debe respetar la forma deonda original, de lo contrario el sonido que repro-duce el parlante no será igual al que próviene delinstrumento y que de alguna maneia teníamoscomo señal de entrada. Si se cambia la forma deonda se dice que hay distorsión o deforrnación.

Veamos cómo se puede producir deformaciónen un amplificador, para lo cual nos ayudaremoscon la figura 84. Aparece allí la característica gri-lla-placa del pentodo que no es una recta sino quepresenta culatura, como ocurre en la realidad. Laseñal aplicada a la grilla es una senoide pura condos semiciclos iguales a y b y mediante la construc-ción eráfica conocida obtenemos la forma de onda

l ' ig. 84.- Gráfico que demuestra la deformación de la ondaen la corriente de placa-

fi3 no hay un resistor sino que está el primario deltransformador T. En el secundario de T tenemosr:<rnectada la carga Z que en la práctica no es otra('osa que la l¡obina móvil del parlante. Se ha con-venido en tomar como impedancia de la bobinarnóvil el valor que presenta a una señal de I.000ciclos de frecuencia.

¿De qué manera la impedancia de la carga sepresenta en el circuito de placa de la válvula?Ocurre que hay una transferencia de impedanciadesde el secundario hacia el primario, y se dice quela carga refleja sobre el primario un cierto vdoideimpedancia o resistencia de carga. Estudios teó-ricos que no podemos rcalizat aquí por salirset'ompletamente del tema y del nivel dado a este

60 APRENDA VALVULAS Y TUBOS EN T5 DIAS

de la corriente alterna en placa, i[ue son doe semi-ciclos A y B que ya no sorriguales. La curvatura dela característica grilla-placa- de la válvula nos haproducido un achatamiento en el semicicho infe_

F'ig. 85.- Efecto de la deformación por tercera armónicasobre la onda fundamental l.

Ahora conviene investigar en qué se traduce enla práctica el cambio en tá forma de onda. Tome-

Ahora hagamos la operación inversa, que semuestra en la figura 86. Tomemos la senoide de-formada I y sumemos punto a punto una senoidetambién deformada pero con fase opuesta o con-tra¡ia a la I que es la 2; el resultado ei una senoidepura, la 3. Hemos corregido la üstorsión inyec-tando en la señal distorsionada una fracción de la

Realimentación negaüva

Acabamos de ver que una manera de eliminar laüstorsión, o por Io menoe reducirla, ya gue en lapráctica el caso de Ia figura B6 es muy opti-l.rr,consiste en inyectgr a la entrada del ampiificadorparte de la señal de salida, pero con fase invertid.a.Esta técnica se llama realilnentaciónnegatiuay ve_remoe cómo aplicarla.

. Tomemos para empezar una etapa amplificadorade potencia, figu1a BZ, la cual ia srpone-o.

"triodo para simplificar la explicación. pénsemos unpoco; cuando la tensión de grilla aumenta haciavalores más negativos, la corriénte de placa reducesu valor por haber mayor frenado d" l" grill" ,cuando. la tensión-en grilla reduce su valor négativála corriente de placa aumenta de valor por iabe.

Fig 87.- Aplicación de realimentación negaüva directa_mente desde la placa a la grilla-

menor frenado del flujo electrónico. Esto nos dicectaramente que a aumentos en grilla correspondendisminuciones en placa y viceve-rsa. podemás decirentonces que las señales en grilla y en placa estándesfasadas en medio ciclo.

LA T/ALVULA AMPLIFICANDO 6 l

C tiene la misión de aislar de la grilla la tensióncontinua de placa.

Veamos un caso concreto para saber cómo sedosifica la realimentación negativa. Supongamosque Ia tensión de entrada a grilla sea de I0 volt, yque el triodo tenga una ganancia efectiva de l0veces; en placa tendremos una tensión alterna de100 volt. Queremos aplicar tn 20% de realimen-tación negativa, o sea que la tensión correctoradebe ser el 20% de los l0 volt de entrada, es decirI volt. El juego divisor de tensión Rl y Rg, debe:naritener una proporción tal que de los 100 volt aia salida queden 98 volt en Rl y 2 volt en Rg. SiP.g vale 100 Kilohm, el total Rl + Rs debe valer Sllegohm, porque 100 es 50 veces 2 y 5 Meghorn esi¿mbién 50 veces 100 Kilohm.

En los circuitos prácticos suele aplicarse reali-:rentación negativa a través de más de una etapa.l,rr ejemplo, la figura BB nos muestra cómo se=plica a través de dos etapas. Para ello se toma la:'nsión correctora del secundario del transfor-nador de saliila T y se aplica parte de la tensiónrilí disponible, llue €s üstorsionada, al cátodo ile",-1. mediante un divisor de tensión formado porll v R2. Aparte, en ese cátodo. está el conjunto de'- rlarización normal formado por Rc y Cc. El capa-

citor C tiene ld misión de aislar la tensión continuaque hay en el cátodo de Vl para evitar que seaplique al parlante. Las proporciones que debenguardar los valores de Rl y R2 se calculan enforma similar al caso propuesto como ejemplo; latensión correctora que se aplica entre extremos deR2 queda insertada en la grilla de Vl y cumple sumisión reductora de la deformación. Un detalleque debe cuidarse es que la tensión correctora seanegaüua o sea que tenga fase opuesta con respectoa la tensión de señal que hay en el lugar donde seaplica y para ello debe tenerse en cuenta que cadaválvula y cada transformador introducen en el cir-cuito una diferencia de fase de medio ciclo. Ennuestro caso tenemos un defasaje de tres meüosciclos, ya que Vl, Y2y T producen medio ciclo dedefasaje cada uno; a los efectos prácticos los ciclosenteros de defasaje no se cuentan, de modo quetres meüos ciclos son un ciclo y medio, y descon-tando el ciclo entero nos queda meüo ciclo. Eso eslo que necesitábamos, u4 defasaje de medio ciclo,luego el lazo de realimentación negativa de la figu-ra BB está bien aplicado. En los circuitos prácticosde amplificadores se dan siempre los valores de losresistores que dosifican la señal correctora y loslugares de aplicación, de tal modo que ambos deta-

:NTRADA

F i*- BB.- Aplicación de realimentación negativa desde la carga hasta el cátodo de la preamplificadora.

APRENDA VALVULAS Y TUBOS EN 15 DIAS

lles cumplen con las condiciones antes explicadas.

Amplificador simétrico

La idea de aumentar el rendimiento de los am-plificadores de potencia hizo agazar el ingenio delos invesügadores hasta que suigió el moitaje de-nominado simétrico (en EE.UU. se llama puslr-pull) que requiere dos válvulas iguales y que mos-tramos en la figura 89. Aparecen dos transforma-dores Tl y T2 y más adelante veremos que elprimero se puede reemplazar por otros dispoÁitivosmás económicos, Veamos el funcionamienio.

Hay una señal de entrada e a la cual hay queconvertirla en dos señales iguales pero con fasesopuestas, las que aparecen en Ia figura como lasdos- tensiones Eg qu" se aplican a las grillas deambas válvtrlas. Las corrientes de placa guardaránentre sí el mismo defasaje, y circularánlada unapor la mitad del primario del transformador T2.Observemos que las partes continuas de es¿LS co-rrientes de placa circulan por ese primario en sen-tidoscontrarios, pues micntras la de Vl circula porel bobinado en dirección hacia arriba, la de Vi lohace hacia abajo; la consecuencia de esto es que elcampo magnético que originan ambas corrientescontinuas en el primario de T2 tiene dos partesiguales p"1o d" sentido contrario, que se anulanentre sí. Primera ventaja de la disposición simé-túca: anular el campo magnéti"o de continua, quesolo sirve para saturar el núcleo del transformaáory producir üstorsión.

Las corrientes alternas de ambas placas cireulantambión en sentidos contrarios, pero como estándefasadas de meüo ciclo entre sí, se suman, produ-ciendo un efecto magnéüco doble. Esto lo verernosmejor en el gráfico de la figura 90 que muestra lasfases respectivas. Por ahora digamos que las ten-siones alternas de placa que sabemos se tomansobre la carga de cada válvula, se suman, tenién-dose entre extremos del primario del transfor-mador una tr:nsión doble. Como habíamos dichoque las corrientes también se sümaban y obtenía-mos un efecto doble, la potencia obtenible, que seobtiene multiplicando la tensión por la corrientc,resulta cuatro veces mayor que con una sola vál-vula, al menos teóricamente; ésta es la segundaventaja de la disposición simétrica.

Veamos ahora la tercera ventaja, tal vez la m,á{importante. Habíamos mencionado la frgural}que muestra las características grilla-placa deambas válvulas. Supongamos que la señal trae dis-torsión por segunda armónica, o sea que tienemezclada una cierta señal de frecuencia'doblc.Luego a ambas grillas se aplican las señales mezcla-das, pero sabemos que entre ellas, las de Vl y V2,debe haber un defasaje de nredio ciclo. Este de{a-saje se logra en los gráficos desplazando las curvasmedio ciclo, pero observamos que al desplazar lacurva grande de medio ciclo, la chica, la de segun-da armónica, queda igual que antes. Luego, alobtener las corrientes de placa de ambas válvulas,las señales fundamentales cumplirán el proceso de

Fig. 89.- Circuito básico de una etapa amplificadora en disposición simétrica.

63LA V ALI/ULA AIWPLIFICAN DO

cirrular en sentidos conharios por las mitades deT2 y sumar sus efectos por estar defasadas enmedio ciclo; pero las segundas armónicas de ambas

elimina directamente toda la deformación porarmónicas pares y para las impares nos quedá elefecto benéfico de la realiment¿ción negátiva. Se

sión d.e /cse, puesto que la segunda tensión que seobtiene tiene fase invertida con respecto a la deentrada.

La figura 91 muestra el sistema más común deinversión de fase a válvula. La válvula Vl es laamplificadora de tensión que existe normalmentee¡r el amplificador y que entrega señal a la válvulasuperior ¿s l¿ disposición simétrica V3. Del cir-cuito de gilla de ésta se toma una deúvación en la

FUNDAMENTAI Vl

VALVUIA VT

VALVULA V2

2eARI¡ONIC^ V1

FONDAT{ENTAL V2

Fig. 90.- En este gráficose demuestra la elimina-ción de armónicas pares

en una etapa simétrica,

2e ARMOT¡|CA VZ

dos señales iguales; ahora veamos las fases de lamismas, Sabemos que entre el circuito de entraday el de salida de una válvula hay un defasaje demedio ciclo, o sea hay oposición de fase, pues yalo explicamos en el párrafo de realimentaciónnegativa; luego, como la tensión para la grilla deV2 la tomamos del circuito de salida de Vl. tendrásu fase opuesta con la tensión a la en"trada de Vlque es lo que queríamos.

La figura 92 nos muestra un sistema inversor defase más económico, pues se usa la misma váIvulapreamplificadora; se llama catodino y consiste enagregar al cátodo de la válvula una resistencia Rigual a la R que forma la carga de placa de laválvula" Aparte tenemos la carga de grilla Rg y l"

ES

comprende que en los amplificadores de potenciamodernos no se use otro montaje que el simétricoen las etapas de salida.

Inversión de fase

Dijimos que el monta.ie simétrico para amplifi-cadores de potencia requería convertir a la señal deentrada en dos tensiones iguales pero con fasesopuestas" Para lograrlo, en la figura 89 vimos quese usaba un transformador, pero advertimos que sepodía usar otro sistema; laraz6n de evitar el trans.formador es que es costoso y además, introducedeformación por saturación magnética. El proce-dimiento para lograr lo que se dijo se llarna inuer-

64 APRENDA VALVULAS Y TUBOS EN ]5 DIAS

VI r t V¡

tL

+B

R5Vz

\r=7 v4

IB+B

Fig 91.- Ci¡cuito de un inversor de fase que toma tensión de la carga de grilla de la etapa final

resistencia de polarización catodica Rc que sonnormales. El único detalle es Sue Rg debe conec-tarse al punto de unión de Rc y R porque la grillase polariza por Rc solamente. Ahora bien, como iacorriente de placa circula por la earga de placa ypor el circuito de cátodo, pasará por las dos resis.tencias iguales R y tendremos en ellas dos ten-siones iguales. Veamos ahora las fases de esas dostensiones. En el moemnto que la corriente de placatiende a aumentar, siguiendo el ciclo de alterna, seproduce un aumento de caída de tensión en la Rde placa, o sea que la tensión entre extremos deesa R disminuye; al mismo tiempo, la caída detensión en la R de cátodo aumenta. Osea que en elmismo momento se produce una üsminución de iatensión instantánea en placa y un aumento de latensión instantánea en cátodo. Esto quiere decirque esas dos tensiones están en oposición de fase oque tienen la fase invertida, Ya tenemos nuestroinversor de fase. El inconveniente de este sistema

es que reduce la ganancia de la etapa por tener queusarse resistores R de valor bajo y además, la r:argade grilla Rg no retorna a chasis, lo que obliga acolocar un capacitor a la entada.

La figura 93 nos muestra otro tipo de inversorde fase que emplea una váIvula triodo para ese fin;mejor dicho, se wa una doble triodo, una de cuyassecciones es la preamplificadora normal y la otra elinversor de fase. En el cátodo común o unión de

ios dos cátodos se intercala un resistor R, además.del de polarización Rc. La señal de entrada se

apüca al triodo de la izquierda y el de la derechatiene su grilla a masa para la señal a través delcapacitor C. La señal para este segundo triodo se

to¡na del resistor R y como éste forma parte delcircuito de placa, esa tensión estará en oposiciónde fase con la señal de grilla del tríodo de la iz-quierda. En consecuencia las señales marcadascomo I y 2 estarán en oposición de {ase.

LA VALVULA AMPLIFICANDO o5

Clases de ampüficaciiin simétrica

El sistema de amplificación simétrica que vimosen la figura 89 no aclaraba un detalle muy impor-tante que sé refiere a este procedimiento, y que

l'ig. 92.- Circuito básico del inversor de fase tlel tipo ca-. todino.

ahora veremos con ayuda de la figura 94. Comotenemos dos válvulas amplificadoras, podemoshacer que cada una nos entregue solamente mediociclo de la señal de salida o podemos hacer queentreguen el ciclo entero. Veantos las particulari-dades de ambos sistemas.

Primero, consideremos que cada válvula trabajadurante todo el ciclo, y en este caso tenemos lo

oue se llama clnse A. En erilla tenemos una señalün ciclo completo; el puñto de trabajo está en lamitad de la parte recta de la característica grilla-placa de la váIvula y la polarización para la grillaestá dada por el punto L, con valor OL. El ciclo dela corriente de placa es completo. Esto mismo lo

podemos übujar para la otra válvula, solo que la

fase de la curva será invertida. Este sistema clase A

de amplificación se usa para amplificadores deaudio de muy buena calidad pero de no muy altorendimiento,

Veainos ahora la clase B en la misma figam 94.La polaizaciín de grilla está dada por el punto M,con valor OM y lleva la válvula al corte; luego, solohabrá corriente de placa durante medio ciclo de la

señal en grilla. El otro medio ciclo lo provee la otraválvula y reproducimos en el transformador de

salida el ciclo completo. La amplituil de la señal en

auüo de alta ganancia y no tan buena calidad,

como sería el caso de los moduladores para trans

misión de la palabra.

Advertimos que hay amplificación simétrica de

clases intermedias, llamadas clase AB, en la cual la

válvula trabaja un poco más de meüo ciclo pero

ho el ciclo entero. Dentro de ella se distingue la

que trabaja con corriente de grilla, como clnse AB2

y la que no tiene corriente ile grilla, como cl¿se

,48t. Todo 'esto pertenece al campo de los diseños

de amplificadores, y por ende escapa al objeto de

este libro.

(

Fig, 93.- Circuito básico del inversor de fase de acopla-miento catódico.

Por último, veamos la llamada clase C, que tene'mos en Ia misma figura 94 y que corresponde alcaso en el cual la polarización de grilla se lleva másallá del corte, punte N, con valor ON. La válvulano trabaja ni siquiera en medio ciclo de plaea, por

{

SEÑAL1

66 APRENDA VALVULAS Y TUBOS EN ]5 DIAS

+CLASE A

CLASE E

CLASE C

Fig 94,- Gráfico que pemite clasificu las diferentes clases de amplificación.

lo que la curva no es m€dia senoide, sino una curvaespecial. Este tipo de amplificación se usa sola-mente en señales de R.F., es decir frecuencias ele-vadas para transmisión, donde la forma de la ondano nos preocupa. El rendimiento lógicamente essuperior, ya que mantenemos la amplitud de laseñal en placa con menor superficie de la curva, loque nos dice que tendremos una misma amplitudde salida con menor valor de corriente circulante.

Acoplamientos entre etapas

Hemos dicho que Ia válvula como amplificadorapodía trabajar con señales de alta o de baja fre-cuencia, más concicidas como señales de raüo fre-cuencia (R.F.) y audio frecuencia (A.F.); tambiénüjimos que muchas veces no era suficiente unasola etapa amplificadora y había que colocar dos omás Inclusive tuvimos oportunidad de ver en lafigura 88 un amplificador de dos et¿pas Veamosahora las modalidades que adopta el acoplamientoentre etapas según el destino del amplificador.

En primer lugar tenemos lo que se llama acopla-miento a resistencia y capaciilad o simphmente

acoplnmiento RC. Es el más común y lo vemos cnla figura 95, que nos resulta conocida por ser sirni-lar a la que ya vimos. Este tipo de acoplamiento cstípico en amplificadores de tensión para audiofrc-cuencia. La ventaja es su simplicidad y el inconve-niente es la presencia del capacitor C de acopla-miento, por el hecho de que el mismr.¡ tiene unaimpedancia que depende de la frecuencia y lasseñales de audio tienen frecuencias variables desdeunos 30 hasta unos f6.000 ciclos por segundo.Luego, como C quede en serie con la señal, seproducirá una pérdida de amplificación en las seña-les de frecuencias bajas, puesto que para ellas au-menta la impedancia de C.

Veamos ahora el acoplamiento sintonizado qut.muestra la figura 96. Cuando un amplificador tra-baja con señales de frecuencia fija, puede aumen-tarse el rendimiento del mismó usando como carsade placa un circuito sintonizado a la frecuencia Jctrabajo. La ventaja que se obtiene es que la impr:-dancia de un circuito sintonizado es máxima a lafrecuencia de sintonía y al ser máxima la carga dcplaca se logra una tensión mayor de salida. Otra

LA VALVULA AMPLIFICANDO 67

lentaja es que si se mezclan con la señal otras defrecuencia üférente, estas serán atenuadas, porreducirse mucho la impedancia del circuito sintoni-zado a frecuencias distintas a las de sintonía.f-omo vemos en la figura, este efecto se mejoratodavía haciendo sintonizada la carga de grilla dela etapa siguiente. Este tipo de acoplamiento, que.¿ llama doble sintonizado, es típico en los amplifi,adores llamados de frecuencia intermedia (t'.I.)-n los receptores superheterodinos.

La figura 97 nos muestra un circuito de acopla-¡riento simple sintonizado que tiene propiedades,¡milareS al anteúor. Se emplea cuando debe reto-

";'ne la sintonía, para cuyo objeto el capacitor Cuele ser variable. La carga en grilla de la etapa

Fig. 95.- Esquema de e-tapas amplificadoras acopladas a resistenciá-

capacidad. I

siguiente es el resistor Rg ya conocido y aparece elcapacitor Cg de acoplamiento para aislar lá tensióncontinua de la placa de la primer válvula y evitarque quede aplicadá a la grilla de V2. Esre tipo deacoplamiento se encuentra en amplificadores deF.I. de video en televisores, en etapas amplifica-doras de transmisores, etcétera.

$ay más tipos de acoplamiento, y por ejemploen la figura 89 vimos el que se llama o nanifornn-dor, que se emplea poco por razones económicasen auüo, pero que se usa frecuentemente en hans,misores, ya que los transformadores p'ara R.F. nollevan núcleo de hierro y no son otra cosa que unpar de bobinas acopladas.

Fig. 96,- Esquema {e etapas amplificadoras acopladas a transformador doble sintonizado.

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Fig, 97.- Esquema de etapas amplificadoras acopladas a circuito sintonizado.