Acoplamientoamp

Normalmente la ganancia producida por una sola etapa amplificadora es insuficiente
para producir la amplificación deseada. En estos casos se acoplan dos, tres o más etapas en cascada,
tal como se indica en el diagrama de bloque de la Figura.
La ganancia total que se consigue con este acoplamiento es:
ent
sal
VT
V
V
A 

Teniendo en cuenta que las ganancias que se consiguen en cada una de las etapas se
calculan así:
Operando llegamos a la conclusión que:
El resultado obtenido nos indica que la ganancia de un amplificador con varias etapas en
cascada es igual al producto de las ganancias de cada una de ellas.
Así, por ejemplo, si se acoplasen dos etapas en cascada que poseyeran una ganancia de
100 cada una, se conseguiría una ganancia en conjunto igual a: AVT = 100.100 = 10000
Para realizar este acoplamiento pueden utilizarse condensadores, transformadores,
acoplamiento directo y otros sistemas que estudiaremos a continuación.
2
sal
V3
1
2
V2
ent
1
V1
V
V
A,
V
V
A,
V
V
A 
V3V2V1VT AAAA 

En la Figura se muestra el acoplamiento de dos amplificadores de emisor común
mediante el condensador V2.
Esta forma de acoplamiento es válida cuando las señales de entrada son de corriente
alterna. El condensador bloquea las señales de C.C. de un amplificador a otro y permite el paso de
la señal de C.A. De esta forma, se consigue que las diferentes etapas queden aisladas en lo que se
refiere a la C.C. y, así, se evita el desplazamiento de los puntos Q de funcionamiento del transistor de
cada etapa.

Para entender mejor esto, tomemos como ejemplo el amplificador en cascada de la
figura . Al medir la tensión estática del colector de TI , nos da una tensión de 10 V. Sin embargo, la
tensión estática de la base de T2 es algo inferior, unos 7 V. En este caso, cada uno de estos transistores
posee un punto de funcionamiento independiente. Esto se consigue gracias al aislamiento que
produce el condensador a la C.C.
En el caso de que se cortocircuite el condensador de acopIamiento C2, la tensión de 10 V
quedaría aplicada a la base de T2 , llevando a este transistor a la saturación y la respuesta de este
último ya no sería lineal.
El tipo de condensadores que se suelen utilizar para este tipo de acoplamiento son los
electrolíticos. Con ellos se consigue un valor elevado de la capacidad; aspecto de gran interés para
reducir la reactancia de los mismos a las bajas frecuencias de las señales de C.A. No obstante, este
tipo de acopIamiento deja de ser ventajoso para frecuencias demasiado bajas, pudiéndose afirmar
que su aplicación es aceptable para frecuencias de señal de C.A. superiores a los 10 Hz.

En la Figura se muestra un acoplamiento directo de dos etapas amplificadoras. Este tipo
de acoplamiento se utiliza cuando la frecuencia de la señal es inferior a 10Hz. Para estas frecuencias
tan bajas los condensadores tendrían que poseer una capacidad elevada; cosa inviable en la mayoría
de los casos.
El acoplamiento directo también se aplica para trabajar con señales de Cc., como es el
caso de instrumentos de medida y osciloscopios, que en algunos casos operan con este tipo de
corriente.

Estos amplificadores han de diseñarse de forma que las conexiones directas no desvíen
los puntos de trabajo de cada transistor. Así, por ejemplo, en el amplificador de la Figura hay que
tener en cuenta que la tensión de emisor de TI es la misma que la base de T2. Todas las etapas
necesitan puntos de funcionamiento con tensiones comunes, lo que complica el diseño en los casos
en que hay que acoplar muchas etapas.
Con este acoplamiento se aumenta la sensibilidad a los cambios de temperatura. Por
ejemplo, si aumenta la temperatura en la primera etapa, la corriente de fuga se eleva, aumentando
también β ; esto hace desplazar el punto de funcionamiento del transistor de la siguiente etapa,
haciendo al sistema muy inestable.
Otro inconveniente es que se amplifican las variaciones de tensión que se producen en
la alimentación.
Tanto en el acoplamiento RC como en el directo, la relación de fase entre la entrada y la
salida dependerá del número de etapas y del desfase que produzca cada una de ellas sobre la señal
de entrada. Así, por ejemplo, en el caso de que todas las etapas estén en configuración EC, la salida
estará en fase con la entrada para un numero par de etapas, produciéndose un desfase de 180º si es
impar.

En la Figura se representa un amplificador acoplado con transformador. El bobinado
primario del mismo hace las veces de carga del colector del transistor. En el secundario se conecta la
carga, que puede ser un altavoz u otra etapa amplificadora. La señal se acopla de una etapa a otra
mediante el transformador. Las ventajas del transformador están en la adaptación de impedancias
que con él se consiguen.
La relación de transformación de un transformador viene dada por la relación que existe
entre el número de espiras del bobinado primario y el secundario. Esta relación se cumple también y
con bastante aproximación para las tensiones y corrientes de ambos bobinados, es decir:
1
2
2
1
2
1
I
I
V
V
N
N
m 

Si llamamos Z 1 a la impedancia del bobinado primario yZ2 a la impedancia de la carga
que se conecta en el secundario, se cumplirá que:
Sustituyendo estos valores en la expresión indicada con anterioridad, tendremos que:
de donde:
De aquí se deduce que la impedancia que aparece en el secundario es igual a
Esta expresión nos indica que con un transformador se consigue reducir la impedancia y
mejorar la eficacia del acoplamiento para cargas de baja impedancia.
2
2
2
1
1
1
Z
V
I,
Z
V
I 
2
1
21
12
11
22
1
2 1
ZV
ZV
/ZV
/ZV
I
I
m
Z
Z
m

2
12m
Z
Z

2m
1
2
Z
Z 

Ejemplo :
Supongamos que el transformador de la Figura posee 200 espiras en el bobinado
primario y 20 en el secundario, y que la carga que aparece acoplada en el secundario es de 16
ohmios. Determinar la carga a la que queda sometido el colector del transistor.
Solución:
Primero calculamos la relación de transformación:
La carga que aparece en el primario y que es la aplicada al colector del transistor, es:
Teniendo en cuenta que se trata de un amplificador de emisor común, esta impedancia
será suficiente para provocar una aceptable ganancia de tensión. Recuerda que para este tipo de
amplificadores Av = Rc/re , De esta forma, si, por ejemplo, el valor de la resistencia del diodo emisor
fuese 8 Ω, la ganancia obtenida tendría un valor de:
 160016.102
2
2
1 ZmZ
200
8
1600
Av 
10
20
200
N2
1

N
m

Por otra parte, debido a que el transformador actúa como reductor, la ganancia quedaría
reducida con el acoplamiento según la relación de transformación, es decir:
A pesar de esta reducción, con el transformador se con. sigue más ganancia que si
hubiese hecho un acopIamiento directo. Comprobémoslo:
Si la ganancia de tensión hubiera quedado así:16cR 2
8
16
Av 
e
c
r
R
20
10
200
m

v
vt
A
A

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