De entre las muchas etapas de línea que podemos elegir, esta es una de las que mejores características nos ofrece. Alta impedancia de entrada, baja impedancia de salida, alto PSRR (Power Supply Rejection Ratio) por lo que es prácticamente inmune a las deficiencias de una fuente de alimentación mal filtrada.

   En esencia, un Mu-Follower consiste en un amplificador de Cátodo Común (T2) con una carga activa (T1) y que a su vez es un Seguidor Catódico, razón por la que la impedancia de salida es tan baja. Al mismo tiempo, al tener T2 una carga activa, la linealidad es muy superior.

circuito mu-followerLa configuración que presento tiene un lazo de realimentación formado por Rfb1 y Rfb2, que proporcionan una realimentación de 18dB a 1kHz.

La ganancia en lazo abierto es de 29 dB y en lazo cerrado es de 11 dB (A'=Ao-NFB) suficiente para obtener una salida de línea y atacar a la mayoría de los amplificadores de potencia.

La ganancia de un mu follower vale aproximadamente lo mismo que el valor de mu de la válvula empleada, en este caso la ECC88 tiene una Mu=32. Si no necesitamos tanta ganancia, como en este caso, en que se trata de amplificar la salida de, por ejemplo un lector de CD, cuyo nivel se sitúa en torno a los 2Vrms, podemos disminuir la ganancia aplicando un lazo de realimentación negativa (NFB) y con ello lograremos, además, disminuir la impedancia de salida y sobre todo, disminuir la distorsión de forma considerable.

 

 

---Observa que:
Rload representa la carga del amplificador *no forma parte del circuito*
Vin es la fuente de tensión que representa la señal de entrada y *tampoco forma parte del circuito*

Ambos son necesarios para la simulación en Pspice

 

   En el diagrama de Bode se puede observar el ancho de banda y el diagrama de fase de la tensión de salida, que no ofrece problemas de estabilidad ni en altas frecuencias. El condensador de acoplamiento de salida está calculado para una carga de 47kohm, y no conviene bajar de esta impedancia de carga, pues la distorsión aumenta y el corte de baja también sube.

diagrama de Bode
Diagrama de Ganancia - Fase

En la gráfica Ganancia-Corriente represento la respuesta en frecuencia y las corrientes en cada una de las válvulas. La válvula superior es la que hace de fuente de corriente, y mantiene una corriente constante en toda la banda 20-20kHz, que es la que nos interesa principalmente. Esto nos garantiza una linealidad enorme, a pesar de que la misma válvula que hace de fuente también hace de amplificador (Seguidor Catódico).

diagrama de ganancia-corriente
Diagrama de Ganancia - Corriente

Las características de distorsión que obtenemos son excelentes, y además con buena distribución, predominando 2° armónico sobre todas las demás. Recordemos que el segundo armónico es el mejor tolerado por el oído, siendo los impares peor tolerados, empeorando más aún a medida que aumenta el orden del armónico.

Curva de impedancia de salida (Zo). Tiene mucha influencia el valor del condensador Co.

grafica impedancia de salida
Diagrama de Impedancia de Salida

 

Curva de impedancia de entrada (Zi).-

impedancia de entrada
Diagrama de impedancia de entrada Zi

 

Pspice calcula los siguientes datos para los primeros 20 armónicos:

            THD, Total Harmonic Distortion

Los siguientes datos son para Vin = 1V pico @ 1kHz :

La distorsión armónica total es de THD% = 0.0094%
La distorsión del segundo armónico vale HD2% = 0.0094%
La distorsión del tercer armónico vale HD3% = 0.000039%

Además,

Ganancia en lazo cerrado= 3.5 (11 dB)
Realimentación negativa NFB = 18 dB
Ganancia en lazo abierto = 29 dB
PSRR = 50 dB
Impedancia de entrada Zi = 115 kohm
Impedancia de salida Zo = 70 ohm
Corriente por HT = 2mA (igual a la corriente por cada válvula)
Vak1 = Vak2 = 80V
Vgk1 = Vgk2 = -2.4V

Mi agradecimiento a Jaime Arbona (Puerto Rico) por su ayuda y colaboración, así como por proporcionar los modelos Pspice utilizados aquí.
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