Método de diseño de amplificador Clase B

El diseño de amplificadores abarca muchas topologías. Algunas se conocen como Clase A, B, A/B y D. Los diseños Clase B intentan mejorar la topología convencional Clase A aumentando la eficiencia. Todos los amplificadores convierten voltaje en vatios, desperdiciando más de un tercio como calor. Los diseños Clase B siguen siendo ligeramente más eficientes que su primo Clase A mediante un enfoque innovador.

Topología básica

Todos los amplificadores Clase B son fundamentalmente diseños Clase A, con la adición de un segundo transistor de salida. Este transistor está 180 grados fuera de fase con el primero, haciendo que la potencia de salida sea casi la mitad del voltaje de entrada. Aunque ambas señales se compensan internamente, en los terminales de salida la señal se recombinan para crear una señal de audio. El efecto combinado de estos dos transformadores operando en tándem se conoce comúnmente como diseño "push-pull" (empuje-tracción), nombrado así por su operación alternando con la corriente alterna de la que obtienen su energía.

Distorsión

Gran parte de la distorsión presente en una señal de audio proviene de la magnetización del transformador central del amplificador. Esto ocurre porque la mayoría de diseños de amplificadores no usan corriente compensada como los amplificadores Clase B. Siempre que el amplificador esté construido correctamente, las corrientes entrantes de la red fluyen en direcciones opuestas. El resultado es una magnetización del núcleo casi nula. Cualquier aumento dramático en la carga o requisitos eléctricos de un transistor de salida causa un efecto igual y opuesto en el otro.

Calor

Los diseños Clase A convencionales se calientan en reposo. Esto refleja el diseño relativamente arcaico de la topología Clase A. Los amplificadores Clase B no producen nada si no hay señal de entrada, permaneciendo fríos cuando no están en operación. Además de potencialmente aumentar la longevidad del amplificador, esto resulta en más voltaje usado para más vatios, mediante una disminución de la corriente entrante que se disipa como calor desperdiciado. Los diseños Clase B operan rutinariamente al 70-75% de eficiencia, una mejora audaz sobre el 35-50% de los diseños Clase A.

Diseños sin transformador

Una versión esotérica de amplificadores Clase B no usa una fuente de alimentación central convencional grande. En su lugar, la potencia de salida generada se deriva de un gran banco de transistores de salida. En teoría, la ausencia virtual de calor excesivo combinada con interferencia magnética cero de un transformador de potencia convencional significa una salida más limpia y libre de distorsión. Sin embargo, la fabricación de estos tipos de amplificadores es considerablemente más costosa, haciéndolos más raros, y típicamente comercializados en el ámbito del audio boutique.