Definizione di amplificatore a bassa distorsione

Un amplificatore è un circuito elettronico che aumenta la tensione o corrente di un segnale in ingresso debole. È un circuito comune, usato in molti beni di consumo, inclusi telefoni cellulari, strumenti musicali elettronici e televisori. Dagli inizi del 1900, gli ingegneri hanno sviluppato molti design diversi di amplificatori, ognuno con diversi compromessi per efficienza, complessità e distorsione. Un amplificatore a bassa distorsione produce un segnale di uscita pulito, chiaro che replica fedelmente l'originale.

Azione dell'amplificatore

Un amplificatore agisce come una valvola connessa a una fornitura pulita di energia elettrica; il segnale d'ingresso dell'amplificatore controlla la quantità di potenza che fluisce attraverso la valvola in proporzione alla propria forma d'onda. La potenza che esce dalla valvola, a sua volta, va a un diffusore, antenna radio o altro dispositivo. L'amplificatore stesso usa parte della potenza; più ne usa, più bassa è la sua efficienza. La distorsione risulta da errori nel processo di amplificazione. Se la fonte di alimentazione dell'amplificatore non è pulita, anche essa contribuisce alla distorsione.

Distorsione

Un circuito amplificatore accetta segnali elettrici sotto forma di onde. Il lavoro di un amplificatore è aumentare la dimensione delle onde senza alterarne la forma. La distorsione avviene quando il circuito cambia la forma dell'onda d'ingresso. Il clipping, per esempio, è una forma di distorsione che produce un segnale con cime piatte, indipendentemente dal fatto che il segnale originale fosse arrotondato, piccato o avesse qualche altra forma. Un amplificatore audio che fa clipping al suo segnale produce un suono aspro, "ronzante" nella sua uscita.

THD

Un tipico amplificatore audio di buona qualità ha misurazioni di Distorsione Armonica Totale, o THD, dell'1% o inferiore. Gli ingegneri misurano la distorsione in diversi modi, uno essendo un numero chiamato THD ed espresso come percentuale. Per determinare il THD, un tecnico invia un segnale a onda sinusoidale nell'amplificatore e analizza l'uscita. Un'onda sinusoidale ha una singola frequenza pura senza armoniche superiori. Qualsiasi distorsione nell'amplificatore si manifesta come armoniche nell'uscita.

Classi di amplificatore

Gli ingegneri organizzano i design di circuiti amplificatori per classi, come Classe A, Classe B e Classe C. Generalmente, più la lettera della classe è vicina a una "A", più bassa sarà la sua distorsione. Questo si applica ad amplificatori usati per audio, radio e altre applicazioni.

Distorsione ed Efficienza

Gli amplificatori Classe A hanno la distorsione più bassa ma anche la peggior efficienza. Un amplificatore Classe A spreca l'80% o più della sua potenza, quindi sebbene abbiano il miglior segnale d'uscita, scaldano molto, poiché l'energia sprecata diventa calore. La Classe B ha efficienza migliore ma distorsione leggermente più alta. Un design ibrido, noto come Classe AB, è abbastanza efficiente da essere pratico pur producendo ancora bassa distorsione. La maggior parte degli amplificatori audio sul mercato ha un design Classe AB.