Componentes y Funcionamiento de Fuentes de Alimentación y Amplificadores de Potencia

Fuente de Alimentación

Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la corriente alterna (CA) de la red eléctrica en corriente continua (CC) que necesitan los componentes electrónicos de un equipo. A continuación, se describen las etapas típicas de una fuente de alimentación conmutada:

• Filtro EMC (Compatibilidad Electromagnética): Su función es evitar que las interferencias generadas por la fuente de alimentación se propaguen a la red eléctrica. Su uso es opcional, pero recomendable para cumplir con las normativas de compatibilidad electromagnética.
• Troceador: Está compuesto por transistores que conmutan (conducen y cortan) a alta velocidad. Esto genera pulsos de alta amplitud que son los principales causantes de las interferencias.

Ventajas de las Fuentes de Alimentación Conmutadas

• Los transistores trabajan en conmutación (corte y saturación), lo que reduce la disipación de calor.
• Mayor eficiencia energética.
• Tamaño y peso reducidos.

Desventajas de las Fuentes de Alimentación Conmutadas

• Generan ondas de radiofrecuencia debido a la conmutación, por lo que requieren un blindaje metálico para evitar interferencias.

Etapas Posteriores

• Los pulsos a la salida del troceador suelen tener una frecuencia de alrededor de 100.000 Hz.
• Transformador Reductor: Reduce el voltaje de entrada (por ejemplo, 300V) a un voltaje mucho menor a la salida.
• Rectificador y Filtro: Se puede utilizar un rectificador de media onda con un diodo y un condensador pequeños debido a la alta frecuencia de entrada.
• Bucle de Control (Optoacoplador y Controlador): Este bucle estabiliza la tensión de salida y mejora el rendimiento. Permite que la tensión no caiga y que, si se desconecta la carga, la reactancia del primario sea muy alta, consumiendo muy poca energía.
• Estas fuentes pueden funcionar con voltajes de entrada de 220V o 110V.

Etapas de Potencia: Amplificadores

Amplificadores de Clase A

• Bajo rendimiento: Tienen un consumo elevado incluso en reposo.
• Rendimiento: Alrededor del 25% con condensador de acoplo y del 50% con transformador.
• Uso: Se utilizan cuando la potencia de salida es baja y no se requiere alta calidad.
• Conducen durante los 360º del ciclo de la señal.

Amplificadores de Clase B

• No tienen ganancia de voltaje, pero sí de corriente.
• Utilizan dos transistores, uno NPN y otro PNP, para conducir en ambos semiciclos.
• En los semiciclos positivos conduce T1 (NPN) y en los negativos T2 (PNP).
• Utilizan alimentación simétrica, por lo que no necesitan condensadores de acoplo.
• Requieren dos transistores complementarios.

Amplificadores de Clase C

• El amplificador conduce en un ángulo menor a 180º.
• La onda original se reconstruye con circuitos resonantes, por lo que solo funcionan en alta frecuencia.
• Tienen un rendimiento muy elevado.

Microprocesador

Componentes Principales

• Registro Acumulador: Formado por biestables, almacena los resultados de la ALU.
• Registro de Instrucciones: Recoge las instrucciones del bus de datos.
• Generador de Señales de Control: Acepta señales de entrada y salida para el control del sistema.
• Descodificador de Instrucciones: Decodifica las instrucciones almacenadas en el registro de instrucciones.
• PC (Program Counter): Apunta a la dirección de memoria que se está leyendo o escribiendo.
• ALU (Unidad Aritmético-Lógica): Realiza las operaciones que le llegan por el bus.
• TAR (Registro Temporal de Direcciones): Almacena temporalmente direcciones de memoria para saltos.