Mini amplificadores caseros: Clase A y Clase B

Amplificación Clase A

Al trabajar con amplificación de audio, es importante elegir un amplificador que no introduzca distorsión en la señal de audio de salida.

Algunos de los primeros amplificadores de audio en uso fueron amplificadores Clase A. Un amplificador Clase A es muy simple y requiere solo un componente activo (como un transistor de unión bipolar o un triodo de tubo de vacío) instalado en el circuito del amplificador. Un amplificador Clase A también reproducirá una forma de onda amplificada "imagen especular", por lo que a menudo se le llama amplificador "inversor".

Una desventaja del amplificador Clase A es su ineficiencia. Un amplificador Clase A típico tiene una eficiencia entre 12% y 25%. La mayor parte de la energía eléctrica puesta en el circuito se disipa como calor.

Para construir un amplificador Clase A simple, selecciona un transistor bipolar de unión NPN que pueda manejar la potencia del circuito. Por ejemplo, si la señal de salida será de 10 vatios, elige un transistor que maneje al menos 100 vatios. También necesitarás tres resistencias: una de polarización, una de emisor y una de colector. Elige una resistencia de alta resistencia (ej. 1MΩ) como resistencia de polarización. Elige una resistencia media (ej. 100 kΩ) como resistencia de colector, y una resistencia moderadamente baja (ej. 1,5 kΩ) como resistencia de emisor. Usa una fuente de alimentación CC regulada para alimentar el circuito.

Conecta una patilla de la resistencia de colector al terminal de colector del transistor. Conecta la otra patilla de la resistencia de colector al terminal positivo de la fuente de alimentación. Conecta una patilla de la resistencia de emisor al terminal de emisor del transistor. Conecta la otra patilla de la resistencia de emisor al terminal negativo de la fuente de alimentación. Conecta una patilla de la resistencia de polarización al terminal de base del transistor. Conecta la otra patilla de la resistencia de polarización al terminal negativo de la fuente de alimentación.

Usa la unión eléctrica entre el terminal de base del transistor y la resistencia de polarización como entrada del amplificador. Usa la unión entre el terminal de colector del transistor y la resistencia de colector como salida del amplificador.

Amplificación Clase B

Los amplificadores Clase B se usan típicamente cuando la distorsión de la señal de salida no es un problema. La ventaja del amplificador Clase B sobre el Clase A es que es mucho más eficiente (aproximadamente 78%); sin embargo, los amplificadores Clase B introducen un fenómeno llamado "distorsión de cruce" (crossover distortion).

Mientras que el único transistor en un amplificador Clase A siempre está listo para amplificar toda la señal de entrada, los dos transistores en un amplificador Clase B amplifican solo la mitad de la señal de entrada cada uno. Cuando la señal CA llega a un punto donde casi no hay corriente fluyendo, el primer transistor se apaga. El segundo no se enciende hasta que la corriente sube a un punto donde puede conducir la señal. Por tanto, hay un breve tiempo donde la señal CA no se amplifica en absoluto, introduciendo distorsión en la salida.

Debido al problema de distorsión, la amplificación Clase B es más adecuada para amplificación de potencia que de audio.

Para construir un amplificador Clase B, necesitarás cuatro resistencias de valor igual (ej. cuatro de 10 kΩ), dos transistores (uno NPN y uno PNP), una fuente de alimentación CC y dos condensadores electrolíticos (polarizados).

Une las patillas negativas de los condensadores (marcadas con "-" cerca de cada patilla negativa). Une la primera patilla de la primera resistencia con la patilla de colector del transistor NPN, y conecta el par retorcido al terminal positivo de la fuente CC.

Une la segunda patilla de la primera resistencia con la primera patilla de la segunda resistencia, la patilla positiva del primer condensador, y el terminal de base del transistor NPN. Une la segunda patilla de la segunda resistencia con la primera patilla de la tercera resistencia. Une la segunda patilla de la tercera resistencia con la patilla positiva del segundo condensador, el terminal de base del transistor PNP, y la primera patilla de la cuarta resistencia. Une la patilla de colector del transistor PNP con la segunda patilla de la cuarta resistencia, y conecta el par al terminal negativo de la fuente. Une los emisores de ambos transistores.

La unión eléctrica de las dos patillas negativas de los condensadores sirve como terminal de entrada de señal. La unión entre las conexiones de emisor sirve como terminal de salida de señal.