Amplificador

Electrónica. Voltaje. Conmutación. Frecuencia

  • Enviado por: Yeroscar Senra
  • Idioma: castellano
  • País: República Dominicana República Dominicana
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11.18 Que es un amplificador de clase A? Que es clase B? y AB? y C? y D?

        Todos esos terminos se refieren a las caracteristicas de

        funcionamiento de las etapas de salida de los amplificadores.

        Resumiendo, los amplificadores de clase A son los que mejor

        suenan, mas cuestan y los menos practicos. Despilfarran corriente

        y devuelven señales muy limpias. La clase AB domina el mercado

        y rivaliza con los mejores de clase A en calidad de sonido. Usa

        menos corriente que los de clase A y pueden ser mas baratos,

        pequeños, frescos, y ligeros. Los de clase D solo se usan para

        aplicaciones especiales como amplificadores de guitarras de bajos

        y de amplificadores para subwoofers. Son incluso mas pequeños que los

        de clase AB y mas eficientes, aunque estan limitados para menos

        de 10kHz (menos del margen total de audio). Los de clase B y clase

        C no se usan en audio.

        En la siguiente discusion, asumiremos que hablamos de transistores

        de etapas de salida, con un transistor por funcion. En algunos

        amplificadores los dispositivos de salida son a valvulas. La

        mayoria de los amps usan mas de un transistor o valvula por

        funcion para incrementar la potencia.

        La clase A se refiere a una etapa de salida con una corriente

        de polarizacion mayor que la maxima corriente de salida que dan,

        de tal forma que los transistores de salida siempre estan

        consumiendo corriente. La gran ventaja de la clase A es que

        es casi lineal, y en consecuencia la distorsion es menor.

        

        La gran desventaja de la clase A es que es poco eficiente, es decir

        que requiere un amplificador de clase A muy grande para dar 50 watts,

        y ese amplificador usa mucha corriente y se pone a muy alta

        temperatura.

        Algunos amplificadores de high-end son clse A, pero la verdadera

        clase A solo esta en quizas un 10% del pequeño mercado de high-end

        y en ninguno del mercado de gama media.

        Los amplificadores de clase B tienen etapas de salida con

        corriente de polarizacion cero. Generamente, un amplificador de

        audio clase B tiene corriente de polarizacion cero en una

        pequeña parte del circuito de potencia, para evitar no

        linealidades. Tienen una importante ventaja sobre los de

        clase A en eficiencia debido a que casi no usan electricidad

        con señales pequeñas.

        

        Los amplificadores de clase B tienen una gran desventaja, una

        distorsion audible con señales pequeñas. Esta distorsion puede

        ser tan mala que lleva a notarse con señales mas grandes. Esta  

        distorsion se llama distorsion de filtro, porque sucede en un

        punto que la etapa de salida se cruza entre la fuente y la

        corriente de amortiguacion. No hay casi ampl de clase B hoy en

        dia a la venta.

        Los amplificadores de clase C son similares a los de clase B

        en que la etapa de salida tiene corriente de polarizacion cero.

        Sin embargo, los amplificadores de clase C tienen una region de

        de corriente libre cero que es mas del 50% del suministro

        total de voltage. Las desventajas de los ampl de clase B

        son mas evidentes en en los amp de clase C, por tanto los de

        clase C tampoco son practicos para audio.

        

        Los amplificadores de clase A a menudo consisten en un

        transistor de salida conectado al positivo de la fuente

        de alimentacion y un transistor de corriente constante

        conectado de la salida  al negativo de la fuente de alimentacion.

        La señal del transistor de salida modula tanto el voltaje

        como la corriente de salida. Cuando no  hay señal de entrada,

        la corriente de polarizacion constante fluye directamente

        del positivo de la fuente de alimentacion al negativo, resultando

        que no hay corriente de salida, se gasta mucha corriente.

        Algunos amp de clase A mas sofisticados tienen dos

        transistores de salida en configuracion push-pull

        Los amp clase B consisten en un transistor de salida

        conectado de la salida al positivo de la fuente de alimentacion

        y a otro transistor de salida conectado de la salida al

        terminal negativo de la fuente de alimentacion. La señal

        fuerza a un transistor a conducir mientras que al otro lo corta,

        asi en clase B, no se gasta energia del terminal positivo al

        terminal negativo.

        

        Los amplificadores de clase AB son casi iguales a los de clase B

        en que tienen dos transistores de salida. Sin embargo, los

        amp de clase AB difieren de los de clase B en que tienen una

        pequeña corriente de libre fluyendo del terminal positivo

        al negativo incluso si no hay señal de entrada. Esta corriente

        de libre incrementa ligeramente el consumo de corriente, pero no

        se incremente tanto como para parecerse a los de clase A. Esta

        corriente de libre incluso corrige casi todas las nolinealidades

        asociadas con la distorsion del filtro. Estos amplificadores se

        llaman de clase AB en vez de A porque con señales grandes, se

        comportan como ampl clase B, pero con señales pequeñas, se

        comportan como ampl de clase A. La mayoria de los amplificadores

        disponibles en el mercado son de clase AB.

        

        Algunos buenos amplificadores hoy en dia usan variaciones de los

        temas anteriores. Por ejemplo, algunos clase A tienen los dos

        transistores alimentados, aunque siempre esten funcionando.

        Un ejemplo especifico de esta clase de ampl es la topologia

        "Stasis" (TM) promovida por Threshold, y usada en unos pocos amp

        de high-end. Los amplificadores Stasis (TM) son de clase A,

        pero no son iguales a los ampl de clase A clasicos.

        Los ampl de clase D usan tecnicas de modulacion de pulsos para

        obtener incluso mayor eficiencia que los de clase B. Mientras que

        los amp de clase B emplean los transistores en regimen lineal para

        modular la corriente y el voltaje de salida, no podrian ser mas

        eficientes de un 71%. Los amplificadores de clase D usan

        transistores que estan o bien encendidos o bien apagados, y casi

        nunca entre-medias y asi gastan la menor cantidad de corriente.

        

        Es obvio que los amplificadores de clase D son mas eficientes que

        los de clase A, clase AB, o clase B. Algunos ampl de clase D

        tienen una eficiencia del 80% a plena potencia. Pueden incluso

        tener baja distorsion, a pesar de no ser tan buena como los

        de clase AB o A.

        

        Los amplificadores clase D son buenos por su eficiencia. Sin

        embargo son terribles por otras razones. Es esencial que un     

        ampl clase D sea seguido por un filtro paso-bajo para eliminar

        el ruido de conmutacion. Este filtro añade distorsion y

        desplazamiento de fase. Incluso limita las caracteristicas del

        ampli en alta frecuencia, y es raro que los ampl de clase D

        tengan buenos agudos. El mejor uso hoy para estos amplificadores

        es en los subwoofers.

        

        Para hacer un muy buen ampl de clase D para toda la banda de

        frecuencias, la frecuencia de conmutacion tiene que estar sobre

        los 40kHz. Incluso, el amplificador debe ir segido por un muy

        buen filtro paso bajo que va a quitar todo el ruido de

        conmutacion sin causar perdida de potencia, desplazamiento de

        fase, o distorsion. Desafortunadamente, la alta frecuencia de

        conmutacion incluso significa disipar potencia de conmutacion.

        Tambien significa que la posibilidad de radiar ruido (podria

        entrar en el sintonizador o la capsula del tocadiscos) es

        muy alta.

        Algunos hablan tambien de las clases E, G y H. Estas no están tan

        estandarizadas como las clases A y B. El amplificador en clase E

        es un amplificador de pulsos (cuyo rendimiento puede ser muy

        elevado) cuya salida se encuentra sintonizada a una determinada

        frecuencia. Suele ser empleado en aplicaciones de radio cuando se

        trabaja a una unica frecuencia o bien en un margen muy estrecho

        de frecuencias. No es de aplicación en audio.

        La clase G se refiere a amplificadores conmutados que

        tienen dos diferentes fuentes de alimentacion. La fuente para

        el amplificador se conecta al voltaje menor para señales debiles

        y al voltaje mayor para señales fuertes. Esto da mas eficiencia

        sin requerir conmutar etapas de salida, de tal modo que pueden

        sonar mejor que los amplificadores clase D.

        La clase H se basa en emplear un amplificador en clase D o una

        fuente de alimentacion conmutada para alimentar a un amplificador

        en clase AB o A. De este modo el amplificador presenta un excelente

        rendimiento y tiene el sonido de un buen amplificador clase AB.

        La clase H es muy empleada en etapas profesionales.