Projeto de Amplificadores de Potência para Áudio – Parte I

Amplificadores Classe A: Neste caso, os dispositivos usados para amplificar o sinal conduzem durante todo o tempo, o que, para uma senoide, corresponderia a um ciclo ou um ângulo de 360°. E mesmo sem sinal, há a condução de uma corrente de repouso igual ou maior que a metade do valor de pico desejado para o sinal de saída. Isso leva a uma dissipação média no estágio amplificador bastante elevada, especialmente nos estágios de amplificação de potência. A contrapartida será uma maior linearidade na amplificação, já que não há interrupção na condução de corrente durante a transição entre a amplitude positiva e a negativa do sinal amplificado. Nesse caso, pode ser usado um único elemento ativo (válvula ou transistor) como estágio de potência. Esses são os estágios singelos (Single-Ended ou SE). O preço a pagar vai ser uma eficiência baixíssima, cerca de 10% a 15%. Circuitos push-pull classe A podem chegar a um máximo de 50% (teórico) e vão ficar entre uns 25% e 40% tipicamente. Chamamos de eficiência a relação entre a potência de áudio fornecida à carga e a consumida da fonte de alimentação CC.

Amplificadores Classe B: Aqui, os dispositivos usados para amplificar um sinal simétrico conduzem durante metade do seu período, o que, para uma senoide, corresponderia a um ângulo de 180°. Sem sinal, a corrente de repouso é zero. Isso implica ter uma etapa de saída ou potência com duas metades, uma para as amplitudes positivas e outra para as amplitudes negativas. Ou seja, são obrigatoriamente do tipo “Push-Pull”. Para senoides, cada metade conduz durante um semiciclo, o que traz como consequência o aparecimento de uma região de transição, ou crossover, um “degrau” na passagem da condução de uma metade da etapa de saída para a outra. O resultado disso é o aparecimento de distorção harmônica indesejável, a chamada “distorção de crossover”. A vantagem obtida por essa classe é aumentar a eficiência para cerca de 78% (teoricamente). Para lidar com a distorção de crossover, apareceu a classe seguinte.

Amplificadores Classe AB: Nos amplificadores classe AB, os dispositivos usados para amplificar o sinal conduzem durante mais da metade do período do sinal, o que, para uma senoide, corresponderia a um ângulo maior que 180° e menor que 360°. Sem sinal, a corrente de repouso é maior (em módulo) que zero. Isso torna possível minimizar a distorção harmônica, mantendo uma eficiência da ordem de 60% a 65%.

Amplificadores Classe C: Nestes, a condução de corrente acontece por menos que 180°, o que impossibilita o seu uso para amplificação linear. Vão encontrar uso em amplificadores de RF, onde o sinal de frequência única amplificado pode ser recuperado por um filtro LC sintonizado.

+5

0