Tipos de Amplificadores de Potencia Entre las diferentes tipologías de etapas de potencia encon tramos:
Clase A Clase B Clase AB Clase C Clase D Clase G BJT MOSFET
Amplificador de Clase A (CLASS-A AMPLIFIER) La corriente de salida circula durante todo el ciclo de la señal de entrada, en un solo transistor. La corriente de polarización del transistor transistor de de salida es alta y con stante durante todo el proceso, independientemente de si hay o no hay salida de audio. La distorsión introducida es muy baja, pero el rendimiento rend imiento también será bajo, estando siempre por debajo del 50 %, lo que significa que q ue la otra mitad de la ccorriente orriente amplificada será disipada por el transistor en forma de calor.
Amplificador clase B (CLASS-B AMPLIFIER) Durante un semiciclo la corriente circula y es ampl ificada por un transistor, y durante otro semiciclo circula y es amplificada por otro transistor, lo cual permite un descanso de un semiciclo a cada transistor y uno de trabajo y disipación de potencia. Además, no circula corriente a través de los transistores de salida cuando n o hay señal de audio. El problema es que ocurre la llamada "distorsión por cruce", ya que cuando en el primer semiciclo la tensión de la señal cae por debajo de los 0.6 V (tensión aproximada de polarización de juntura base-emisor de un BJT), se despolariza el BJT y deja de amplificar lo cual también ocurre cuando en el otro semiciclo, la tensión no llega todavía a los 0.6 V. En resumen, en el caso de una senoidal, tendríamos 1.2 V no amplificados, aunque esta no es la mejor forma de definirlo. Son aquellos aqu ellos amplificadores cuyas etapas de potencia consumen corrientes altas y continuas de su fuente de alimentación, independientemente de si existe señal de audio o no. Esta amplificación presenta el inconveniente de generar una fuerte y constante emisión de calor. No obstante, los transistores de salida están siempre a una temperatura fija y sin alteraciones. En general, podemos afirmar que esta clase de amplificación es frecuente en circuitos de audio y en los equipos domésticos de gama alta, ya que proporcionan una calidad de sonido potente y de muy buena calidad. Resumiendo, los amplificadores de clase A tienen mayor calidad de sonido, cuestan más y son menos prácticos, ya que despilfarran corriente, pero, devuelven señales muy limpias. La clase A se refiere a una etapa de salida con una corriente de polarización mayor que la máxima corriente de salida que dan, de tal forma que los transistores de salida siempre están consumiendo corriente. La gran ventaja de la clase A es que es casi lineal, y en consecuencia la distorsión 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 W, y ese
amplificador usa mucha corriente y se pone a muy alta temperatura. Algunos amplificadores de ‘’high-end’’ son clase A, pero la verdadera clase A solo está en quizás un 10 % del pequeño mercado de ‘’high-end’’ y en ninguno del mercado de gama media. Los amplificadores de clase A a menudo consisten en un transistor de salida conectado al positivo de la fuente de alimentación y un transistor de corriente constante conectado de la salida al negativo de la fuente de alimentación. La señal del transistor de salida modula tanto el voltaje como la corriente de salida. Cuando no hay señal de entrada, la corriente de polarización constante fluye directamente del positivo de la fuente de alimentación al negativo, resultando que no hay corriente de salida, se gasta mucha corriente. Algunos amplificadores de clase A más sofisticados tienen dos transistores de salida en configuración push-pull.
Amplificador de Clase AB (CLASS-AB AMPLIFIER) Mismo caso que el amplificador B solo que existe una pequeña corriente que circula por los 2 transistores constantemente, que los polariza reduciendo enormemente la llamada "distorsion por cruce". Como en los amplificadores de clase A, hay una corriente de polarización constante, pero relativamente baja, evitando la distorsión de cruce (de ahí su nombre: AB). En el caso de amplificadores de sonido son los más usados llegando a distorsiones menores del 0.01 % (THD=0.01%)
Amplificador de clase C (CLASS-C AMPLIFIER) La corriente de salida solo circula durante menos de medio ciclo de la señal de entrada. Y luego se complementa la salida con un circuito compuesto de condensadores y bobinas (circuito tanque). La clase C trabaja para una banda de frecuencias estrecha y resulta muy apropiado en equipos de radiofrecuencia. Esto es debido al fenómeno de resonancia el cual se genera a la salida del amplificador cuando es sintonizado (la impedancia capacitiva e inductiva se cancelan a una frecuencia previamente calculada), aunque no trabaja arriba de 180 grados de ciclo, este amplificador a la salida genera una señal de ciclo completo de señal para la frecuencia fundamental. No se utiliza en sonido, por su gran nivel de distorsión y por que su operación no esta destinada para amplificadores de gran señal o g ran potencia.
Amplificador de clase D (CLASS-D AMPLIFIER) Esta clase de operación usa señales de pulso (digitales). El uso de técnicas digitales hace posible obtener una señal que varía a lo largo del ciclo completo para producir la salida a partir de muchas partes de la señal de entrada. La principal ventaja de la operación en clase D es que los transistores MOSFET de salida trabajan solo en corte y saturación por lo que teóricamente no se disipa potencia en forma de calor y la eficiencia general puede ser muy alta, de entre 90 % a 99 %. En la practica los MOSFETS solo disipan potencia cuando se encuentran conduciendo (saturación) debido a la pequeña resistencia de encendido que poseen, llamada Rdson, de todas maneras esta potencia es despreciable ya que Rdson es del orden de los miliohmios. Además disipan potencias en las transiciones de conducción a no conducción (corte-saturación), este efecto solo se hace notable cuando los tiempos de
subida y bajada son comparables a los tiempos de corte y conducción, es decir a considerables altas frecuencias. Se utilizan transistores MOSFET ya que son los únicos capa ces de conmutar a las elevadas frecuencias de trabajo, del orden de los kHz llegando a los MHz en algunos casos.
Amplificadores de Clase G (De las clase E y F ya no fabrican modelos comerciales). Incorporan varias líneas de tensión que se activan de forma progresiva a medida que el voltaje de entrada aumenta con el fin de lograr mayor eficiencia. Estos equipos dan una potencia de salida mejor a la de los amplificadores de clase A-B, pero con un menor tamaño.
Ancho De Banda Aunque el rango de frecuencias que el ser humano puede percibir está comprendido entre los 20 y 20.000 Hz, en la transmisión de señal AM, se fija un ancho de banda del canal de 10 kHz. Esto nos exige limitar la frecuencia superior de la señal de audio a 5 kHz.
Relación señal/ruido Hace referencia al voltaje de ruido residual a la salida y se expresa en dB. Para que la relación señal /ruido esté por debajo del umbral de audición, debe ser de al menos 100 dB. Mayor, 110 dB, en el caso los amplificadores de alta potencia (por encima de los 200 vatios).
Sensibilidad Indica la cantidad de flujo eléctrico necesario de entrada para producir la máxima potencia de salida. La sensibilidad viene indicada por dBu a una determinada impedancia. El dBu expresa el nivel de señal en decibelios y referido a 0,7746 VRMS. (Al hacer referencia a voltios, en muchos manuales, principalmente norteamericanos, en lugar de dBu usan dBV). Así, 774,6 mVRMS equivaldrán a 0 dBu. Si se supera el valor especificado por la sensibilidad la señal de salida sufrirá un recorte (tanto por arriba como por abajo), como ocurre en los limitadores, y quedara distorsionada de tal modo que puede causar daño en ciertos equipos como en los tweeter . Para evitar este gran problema, la mayoría de equipos profesionales cuentan con un control de nivel de la entrada, que nos permiten atenuar la señal si resulta excesiva.
Separacion De Canales Estereos
Estéreo significa que tiene dos canales de audio... es decir, dos sonidos independientes (uno para cada oído). La estereofonía nos permite simular un ambiente sonoro más parecido a la realidad, pues nos da la sencación de dimensión espacial (algo similar a la 3era dimensión que nos brinda la estereoscopía). La separación de canales es precisamente esta diferencia: en un canal está lo que debe escuchar el oído izquierdo y en otro canal lo que debe escuchar el oído derecho. En algunos estéreos, hay separación de "bías"... ésto significa que separan diferentes frecuencias para diferentes tipos de bocinas: las bocinas agudas son generalmente pequeñas, mientras que las bocinas para graves son bastante más grandes y con cajones amplios. Ésta división es independiente a la estereofonía (se separa también en cada canal). Los dB (deciBeles) son una medida de la intensidad sonora... es una forma de medir el volumen pero también es independiente de la estereofonía. ¿Estás seguro que la leyenda de t u estéreo es literalmente la que escribes? De ser así... es posible que se refiera a una bocina extra con una salida de volumen mayor... Tal es el caso de los subwoofers... generalmente tienen más potencia y dan sonidos únicamente graves. El sonido 5.1 consta de 5 bocinas y 1 subwoofer... yendo más allá de los 2 canales del sonido estéreo... no sólo hay izquierdo y derecho, sino izquierdo frontal y posterior, así como derecho frontal y posterior, además de un canal central... lo que nos da una sensación mayor de precisión espacial en el sonido.
