Rendimento di un amplificatore - Amplificazione

Classe A : un amplificatore avente in ingresso un segnale sinusoidale si dice funzionante in classe A quando la corrente variabile circola nel dispositivo per tutto il periodo del segnale di ingresso. Un amplificatore di questo tipo ha una distorsione molto ridotta a scapito però di un rendimento assai basso. Di seguito un esempio di curva di amplificazione di un amplificatore in Classe A:

Amplificazione in Classe A

Classe AB : un amplificatore avente in ingresso un segnale sinusoidale di dice funzionante in classe AB quando la corrente variabile attraversa l'elemento non lineare (transistor) per un tempo maggiore di un semiperiodo e minore di un periodo. Dato che in questo caso la corrente in uscita non ha un andamento sinusoidale, si genera una distorsione. Tuttavia questa configurazione consente valori di rendimento superiori a quelli degli amplificatori in Classe A. In campo audio si utilizza spesso questo tipo di configurazione in quanto rappresenta un buon compromesso tra rendimento e fedeltà, anche se la scelta dipende molto dal contesto (ad esempio, nel caso di amplificatori di potenza elevata spesso si sceglie la classe D, in quanto il rendimento diventa preponderante rispetto al controllo della distorsione). Di seguito un esempio di curva di amplificazione di un amplificatore in Classe AB:

Amplificazione in Classe AB

Classe B : un amplificatore avente in ingresso un segnale sinusoidale si dice funzionante in classe B quando la corrente variabile in uscita circola solo per una durata pari a un semiperiodo del segnale di ingresso. Dato che in questo caso la corrente di uscita è composta da una sola semionda e non dall'onda completa, la distorsione è elevata, anche se il rendimento in questo caso può arrivare all'80%. Di seguito un esempio di curva di amplificazione di un amplificatore in Classe B:

Amplificazione in Classe B

Classe C : un amplificatore avente in ingresso un segnale sinusoidale si dice funzionante in classe C quando la corrente variabile in uscita circola per una quantità di tempo inferiore al semiperiodo del segnale in ingresso. La distorsione è in questo caso molto elevata ma il rendimento si avvicina a valori del 100%. Questo tipo di amplificatori non vengono praticamente mai utilizzati in applicazioni audio. Di seguito un esempio di curva di amplificazione di un amplificatore in Classe C:

Amplificazione in Classe C

Naturalmente il segnale di ingresso di un amplificatore è generalmente un segnale che comprende una banda estesa dello spettro sonoro e dunque le descrizioni precedenti non vanno considerate nell'ambito di una singola sinusoide, ma di una serie composita di segnali sinusoidali (frequenze). Vi sono ulteriori classi di funzionamento dei circuiti di amplificazione (D, E, G, H, T, Z ecc) che esulano le finalità di questo corso e che coinvolgono altri principi di progettazione. Per eventuali approfondimenti si rimanda a testi specifici sull'argomento.