Come Funziona un Amplificatore: Principi, Guadagno, Classi e Applicazioni
Un amplificatore aumenta la tensione, la corrente o la potenza di un segnale usando energia da un alimentatore. Non crea energia—modula l'alimentatore per replicare la forma d'onda di input a maggiore ampiezza.
Principio Fondamentale: Il Transistor come Valvola Controllata
Una piccola corrente base/gate (tensione) controlla una corrente collettore/drain maggiore. La forma d'onda di output rispecchia l'input ma con maggiore ampiezza.
Guadagno e Decibel
- Guadagno Tensione (Av) = Vout / Vin
- Guadagno Potenza (Ap) = Pout / Pin
- dB: 20 log10(Av) per tensione; 10 log10(Ap) per potenza.
- Regole chiave: 3 dB ≈ 2× potenza; 6 dB ≈ 2× tensione; 10 dB = 10× potenza.
Classi Comuni di Amplificatori
| Classe | Conduzione | Efficienza | Uso Tipico |
|---|---|---|---|
| A | 360° | ~25 % | Audio alta gamma, strumentazione |
| AB | >180° | ~50–60 % | Audio consumer, amplificatori chitarra |
| D | Commutazione (PWM) | ~90 % | Portatile, audio auto, PA, altoparlanti attivi |
| G/H | Multi-rail | ~70 % | Audio professionale, PA alta potenza |
Categorie di Applicazione
- Audio: Preampli, finali, amplificatori cuffie, amplificatori strumento.
- RF/Telecom: LNA, PA, collegamenti satellitari, torri cellulari.
- Video/Display: Buffer, line driver, driver diodi laser.
- Strumentazione: Op-amp, amplificatori lock-in, stabilizzati chopper.
Gli amplificatori sono onnipresenti—ogni altoparlante, radio, telefono e collegamento in fibra ottica si basa su di essi.