Distorção Harmônica em Amplificadores

Nos processos de avaliação de amplificadores, utilizam-se analisadores de espectro para avaliar o quanto de distorção eles estão incorporando ao sinal amplificado, para, eventualmente, com base em sua característica, modificar-se ou ajustar-se o circuito.

Em nosso caso, os utilizamos para mostrar a composição de harmônicas indesejadas geradas pelo amplificador em análise. Normalmente, em amplificadores transistores em classe B, a composição dessas harmônicas é, mais ou menos, parecida, quando o projeto é bem feito. O ajuste da corrente de repouso e da linearidade da região de “crossover” fazem essa composição mudar em amplitude.

Esse ajuste, com base no que se observa no analisador de espectro, deve ser feito para que se obtenha a composição de harmônicos com a menor amplitude possível, em seu conjunto e individualmente.

Vejamos alguns exemplos:

O que temos acima é a o espectro de frequências (com ponderação A) obtido com a aplicação de um sinal senoidal na entrada do dispositivo, que, se fosse perfeito, deveria mostrar apenas a barra vertical  em 1kHz (1k, na figura). Todo o restante, os pequenos traços à esquerda do 1k, são artefatos gerados indevidamente pelo gerador de sinais e pelo circuito de entrada do analisador e, também, pelo próprio cabo que os conecta.

Isso é o que chamamos de análise de “loopback”, onde um cabo é ligado da saída do analisador à entrada do mesmo. Trata-se de um equipamento de muito alta fidelidade e esses níveis de distorção estão muito abaixo dos limites de audibilidade do ser humano. Esse nível de distorção é chamado de distorção residual, e serve de referência (limite inferior) de nossa capacidade de medição.

Se, no lugar do cabo, colocarmos um amplificador de áudio, poderemos observar a distorção que ele adiciona ao sinal, suas componentes etc.

Agora vamos observar o espectro de frequência apresentado por um dos amplificadores já avaliados em Antenna:

+5

0