AMPLIFICATORI DI POTENZA

 

Due parametri fondamentali per riconoscere le caratteristiche di un amplificatore di potenza sono:

- rendimento di conversione

- figura di merito

Il rendimento rappresenta il rapporto fra la potenza utile, del segnale fornito in uscita e la potenza assorbita complessivamente dall'alimentazione, mentre la figura di merito rappresenta il rapporto fra la potenza dissipata sul componente attivo, nelle peggiori condizioni di funzionamento e la potenza utile fornita in uscita .
Gli amplificatori di potenza si possono suddividere in quattro grandi famiglie in base al tempo in cui i componenti attivi del finale sono in conduzione, CLASSE A : il componente attivo del finale conduce per tutto il periodo della forma d'onda in ingresso da amplificare (Esempio classico un amplificatore a BJT in configurazione emettitore comune) Il difetto di questi amplificatore, è che pur avendo una risposta fedelissima, la potenza dissipata dal finale è il doppio della potenza che si vuole ottenere sul carico, ad esempio, 1W dinamico su un autoparlante, l'alimentazione deve essere di 4W, il transistor deve dissiparne al massimo 2W.
CLASSE B : rispetto alla classe A, ha il vantaggio di avere un rendimento pari a 0,78, contro quello in classe A pari a 0,5 0,25, di contro però la classe B utilizza due componenti attivi per il finale di potenza, in più è necessaria una alimentazione duale. Un esempio di amplificatore in classe B è la struttura a BJT (uno PNP, uno NPN) Push-Pull. Per ottenere una potenza sul carico di ad esempio 10W, l'alimentazione deve fornire almeno 12,8W, e i transistor ne devono dissipare 2,8W ciascuno. Sulla forma d'onda del segnale di uscita, è presente la cosiddetta distorsione di cross-over, dovuta alla tensione di soglia Vg dei due transistor finali, questo problema, viene eliminato con la pre polarizzazione delle giunzioni in modo che basta una piccola tensione in ingresso per far condurre i due transistor.
CLASSE A-B : polarizzando in modo adeguato i finali, in modo d farli condurre appena si presenta una piccola variazione di tensione in ingresso, trasforma la classe B in classe a A-B. Un amplificatore di potenza, nel nostro caso classe A-B, necessita una pre amplificazione del segnale, invece di applicarlo direttamente ai finali, per questa funzione si inserisce prima dei finale un circuito chiamato driver. Il rendimento di questa classe è uguale a quello della classe B 0,78, la differenza sostanziale è che i finali conducono per un periodo maggiore rispetto alla classe B.
CLASSE C : la classe C, polarizza i finali, innmodo da farli condurre per un tempo che è pari a meno della metà del periodo del segnale di ingresso, sono utilizzati solo per le grandi frequenze.
Rimane ancora una classe di amplificatori da descrivere, gli amplificatori in CLASSE D, la loro funzione è quella di convertire il segnale in ingresso in un treno di impulsi, i quali vengono amplificati da circuiti che lavorano in commutazione ON-OFF e successivamente riconvertiti nel segnale originario amplificato.