Ganancia (electrónica)

Ganancia (electrónica) Concepto: Magnitud que caracteriza la amplificación en potencia, intensidad o tención que da un dispositivo ante una determinada señal.

Ganancia (electrónica). Cuando dos personas hablan, la comunicación se establece gracias a transferencias de energía que va en las ondas de sonidos. Los cambios en está onda son la señal. En caso de que los interlocutores se encuentren a un metro de distancia, la transferencia de energía es suficiente para que el oído sea sensible y capaz de interpretar el mensaje contenido en los cambios de energía recibida por vía de ondas sonoras. Si, en cambio, los interlocutores se encuentran a 1000 metros de distancia la energía transferida será 10⁶ veces menor y el mensaje no podrá ser interpretado por no ser el oído sensible a las señales de tan poca energía. Para establecer la comunicación es necesario amplificar un millón de veces la señal en el receptor o en el trasmisor o parte y parte. Se dice que se requiere un amplificador con una ganancia de potencia de 10⁶.

Unidades

La ganancia es una magnitud adimensional que se mide en unidades como belio (símbolo: B) o múltiplos de éste como el decibelio (símbolo: dB). La ganancia de potencia se suele expresar en la unidad logarítmica llamada decibel, cuya abreviatura es dB. El decibel es una unidad de medida definida para cuantificar el incremento de la potencia en amplificadores o su pérdida en los atenuadores. La magnitud en dB se obtiene por la expresión: ap(dB)=10log₁₀Ap. Donde ap es la amplificación en dB, mientras Ap es la ganancia o relación entre la potencia de salida (Po) y la de entrada (Pi) al circuito; o sea: Ap=Po/Pi.

• Ejemplo: Ap=2... ap=3dB y Ap=1/10... ap=10dB.

También las ganancias de tensión (voltaje como es mayormente conocido) y de corriente (intensidad) pueden expresarse en esta unidad, a partir de la definición inicial referida a la potencia y se tiene en cuenta la relación que guardan con el voltaje y la intensidad. Entonces, las expresiones correspondientes serían: av=10log₁₀Av, donde Av=Vo/Vi (Vo, voltaje de salida y Vi, de entrada). Por lo que: Av=2 y av=3dB. De igual manera, si Ai=Io/Ii, la ganancia ai en dB se obtiene con la expresión: ai=10log₁₀Ai ó ai=10log₁₀Io/Ii.

Tanto las expresiones dadas para la ganancia de voltaje como para la de corriente en dB, son válidas si tenemos en cuenta que la resistencia de entrada es igual a la de salida del circuito, que los valores de ap, ai y av (en dB) son numéricamente semejantes entre sí.

Tipos de ganancia

Aunque la ganancia, es adimensional, se refiere a cierta magnitud, con lo que tenemos:

• Ganancia de potencia, definida como A_p=Po/Pi y expresada en decibelios es A_p(dB)=10log₁₀Po/Pi
• Ganacia en tensión, de forma similar a la anterior A_v=Vo/Vi: y expresada en decibelios es A_v(dB)=10log₁₀Vo/Vi
• Ganacia en corriente, de forma similar A_i=Io/Ii: y expresada en decibelios es A_i(dB)=10log₁₀Io/Ii

Estas ganancias se relacionan entre ellas a través de las impedancia de entrada y salida del circuito, pero se tiene una idea de sus magnitudes mediante las relaciones siguientes: A_p=A_v*A_i y, si las impedancias son iguales, A_p=(A_v)²

Además existen ganancias "especiales" para determinados componentes:

• Ganancia de antena. Es la relación entre la potencia entregada por la antena y la potencia que entregaría una antena isotrópica.
• Ganancia de conversión. En el caso de mezcladores, determina la potencia de salida, a la frecuencia 2, dividida por la potencia de entrada, a frecuencia 1.
• Ganancia de transducción. Es la relación entre la potencia de una magnitud de entrada, por ejemplo: presión, y la potencia eléctrica entregada.

Ver además

• Amplificador Operacional
• Amplificador de audio 90W
• Amplificador de audio 70Wx2 ecualizado
• Amplificador de audio 50 W
• Amplificador de 25w con pre y control de tonos
• Amplificador de 8W EN 12V
• El amplificador de radiofrecuencia en los receptores de amplitud modulada (AM)
• Amplificador de 100 W
• Amplificador de audio de 7 a 70 watts
• Amplificador de 25 W
• Amplificador de frecuencia intermedia en los receptores de radio de Amplitud Modulada (AM)
• Amplificador de audio de amplitud modulada
• Amplificador Atlanta 50w
• Amplificador clase A
• Amplificador diferencial
• Amplificador UHF
• Amplificadores
• Amplificadores operacionales
• Limitador con amplificadores operacionales

Fuente

• Markus, John : Manual de Circuitos Electrónicos. Alfaomega, Marcombo.
• Millman , Jacob: Electronic Devices and Circuits. Habana, Cuba 1967.
• Principios de la Electrónica – 6° Edición – 1999 Malvino – Editorial Mc Graw Hill
• Electrónica General – Dispositivos Básicos y Analógicos - Antonio Gil Padilla – 1989 - Editorial Mc Graw Hill.