Amplificatori audio e di potenza: funzionamento e classi di amplificazione

Amplificatori audio e di potenza

Di Gaetano Gabriel 5BAmplificatori di potenza Gli amplificatori di potenza sono quegli amplificatori che trasferiscono al carico una potenza rilevante; orientativamente da alcuni decimi di Watt in su. Di solito essi sono costituiti da più stadi di amplificazione, allo scopo, tra l'altro, di ridurre la distorsione non lineare. Sotto è riportato lo schema di principio di un amplificatore audio ingresso - preampl. controllo dei toni. finale di potenza - è un amplificatore del segnale di ingresso controllo dei toni, bassi e alti amplifica la potenza del segnale

Classificazioni e caratteristiche degli amplificatori

Dal punto di vista della banda passante di frequenza, possiamo distinguere i seguenti tipi:

1. Amplificatori in bassa frequenza che variano da 0 a 100 KHz
2. Amplificatori in radiofrequenza che operano le frequenze di circa 100KHz -> 900MHz (questi segnali li troviamo nelle radio)
3. Alte frequenze 500MHz
4. All'interno di un amplificatore si possono trovare diversi tipi di dispositivi attivi (bjt, valvola, fet ecc .. )

Classificazioni degli amplificatori

Dal punto di vista del funzionamento interno si può fare la seguente classificazione:

1. amplificatore di classe A
2. amplificatore di classe AB
3. amplificatore di classe B
4. amplificatore di classe C

Classi degli amplificatori

1. Classe A (hanno buona linearità e buona fedeltà ma un basso rendimento max = 25%) Come amplificatore in classe A si riconosce quello il cui punto di riposo e il segnale d'ingresso sono tali da determinare in ogni momento una corrente nel circuito d'uscita.
2. Classe B (ha una discreta linearità e un buon rendimento max = 78,5%) L'amplificatore in classe B prevede il suo punto di lavoro o di riposo ad un estremo della curva di trasferimento. Lavora solo durante semicicli quindi amplifica solo la parte positiva o quella negativa del segnale.
3. Classe AB (ha un rendimento di 50/60%) L'amplificatore in classe AB lavora in un punto intermedio rispetto ai precedenti, quindi amplifica solo una parte del ciclo.

@Audiovalvole.it 2015 Vi A Vu Classe "A" $$$ Vu Classe "AB" Vu Classe "B"

Parametri fondamentali degli amplificatori di potenza

1. potenza continua fornita con l'alimentatore. E' la massima potenza che dissiperebbe un amplificatore ideale; gli amplificatori reali non riescono mai a fornirla interamente: P = V .I cc C
2. rendimento = potenza del segnale fornito al carico / potenza fornita dall'alimentatore. Maggiore è il rendimento maggiore sarà la potenza fornita dall'amplificatore. n = p cc
3. distorsione = percentuale di variazione del segnale in uscita rispetto a quello di ingresso > distorsione del segnale in uscita

Amplificatori di potenza

microfono sistema amplificatore altoparlante antenna ricevente - antenna trasmittente trasduttore IN OUT servomotore segnali di piccola ampiezza dispositivi che richiedono potenza elevata per poter funzionare

Sistema amplificatore

E' composto da più stadi connessi in cascata Vi Vo stadi del preampl. stadio finale amplificatore di potenza. Amplificazione di tensione e condizionamento (filtraggio e miscelazione) del segnale di ingresso Fornisce al carico (es. Altoparlante) la potenza richiesta I segnali hanno escursione ampia Segnali di piccola ampiezza, i dispositivi attivi (Op.Amp, BJT, JFET, MOSFET) lavorano con "piccoli segnali" I dispositivi attivi lavorano in una zona ampia delle curve caratteristiche ("a grandi segnali")

Classe di funzionamento B

Gli amplificatori vengono suddivisi in classi di funzionamento, a seconda della posizione del punto di lavoro a riposo dei dispositivi attivi Classe B · Un amplificatore funziona in classe B quando i dispositivi sono polarizzati esattamente all'interdizione · I dispositivi conducono solo per mezzo periodo del segnale di ingresso e non dissipano potenza a riposo · La classe B garantisce discreta linearità e buon rendimento B Imax x = 78,5% P P L max ce max % . Per ricostruire tutto il segnale, si utilizza una coppia di dispositivi che operano in controfase · In classe B la semionda negativa viene tagliata, quindi servono configurazioni adatte per avere tutta l'onda amplificata sul carico · La classe B ha inoltre il problema della distorsione di cross-over.