Definición de un amplificador de baja distorsión

Un amplificador es un circuito electrónico que aumenta el voltaje o la corriente de una señal de entrada débil. Es un circuito común, utilizado en muchos productos de consumo, como teléfonos móviles, instrumentos musicales electrónicos y televisores. Desde principios de 1900, los ingenieros han desarrollado muchos diseños diferentes de amplificadores, cada uno con distintos compromisos entre eficiencia, complejidad y distorsión. Un amplificador de baja distorsión produce una señal de salida limpia y clara que replica fielmente la original.

Funcionamiento del amplificador

Un amplificador actúa como una válvula conectada a una fuente limpia de energía eléctrica; la señal de entrada del amplificador controla la cantidad de potencia que fluye a través de la válvula en proporción a su propia forma de onda. La potencia que sale de la válvula, a su vez, va a un altavoz, antena de radio u otro dispositivo. El propio amplificador utiliza parte de la potencia; cuanto más usa, menor es su eficiencia. La distorsión resulta de errores en el proceso de amplificación. Si la fuente de alimentación del amplificador no es limpia, también contribuye a la distorsión.

Distorsión

Un circuito amplificador acepta señales eléctricas en forma de ondas. La función de un amplificador es aumentar el tamaño de las ondas sin alterar su forma. La distorsión ocurre cuando el circuito cambia la forma de la onda de entrada. El recorte (clipping), por ejemplo, es una forma de distorsión que produce una señal con partes superiores planas, independientemente de si la señal original era redondeada, puntiaguda o tenía alguna otra forma. Un amplificador de audio que recorta su señal produce un sonido áspero y "zumbante" en su salida.

THD (Distorsión Armónica Total)

Un amplificador de audio típico de buena calidad tiene mediciones de Distorsión Armónica Total (THD) del 1 % o menos. Los ingenieros miden la distorsión de varias formas, una de ellas es un número llamado THD y expresado como porcentaje. Para determinar el THD, un técnico envía una señal de onda sinusoidal al amplificador y analiza la salida. Una onda sinusoidal tiene una única frecuencia pura sin armónicos. Cualquier distorsión en el amplificador aparece como armónicos en la salida.

Clases de amplificadores

Los ingenieros organizan los diseños de circuitos amplificadores por clases, como Clase A, Clase B y Clase C. Generalmente, cuanto más cerca está la letra de la clase de la "A", menor será su distorsión. Esto se aplica a amplificadores usados para audio, radio y otras aplicaciones.

Distorsión y eficiencia

Los amplificadores Clase A tienen la distorsión más baja pero también la peor eficiencia. Un amplificador Clase A desperdicia el 80 % o más de su potencia, por lo que, aunque tienen la mejor señal de salida, funcionan muy calientes, ya que la energía desperdiciada se convierte en calor. La Clase B tiene mejor eficiencia pero distorsión ligeramente mayor. Un diseño híbrido, conocido como Clase AB, es lo suficientemente eficiente para ser práctico mientras sigue produciendo baja distorsión. La mayoría de los amplificadores de audio del mercado tienen un diseño Clase AB.