Design de amplificadores Classe-a, Classe-b e Classe-ab: Cálculos e Trade-offs de Desempenho

O design do amplificador envolve selecionar a classe adequada com base em requisitos de desempenho, como eficiência, linearidade e dissipação de calor. Compreender os cálculos e os trade-offs para amplificadores Classe-A, Classe-B e Classe-AB ajuda a tomar decisões informadas para aplicações específicas.

Amplificadores de classe A

Os amplificadores de classe A operam com o transistor de saída que conduz ao longo de todo o ciclo de entrada. São conhecidos por alta linearidade e baixa distorção, mas têm baixa eficiência, tipicamente em torno de 25-30%. A corrente de viés é definida de modo que o transistor permaneça ativo em todos os momentos, o que resulta em dissipação de calor significativa.

Os cálculos para amplificadores da classe A focam na corrente de viés e tensão, garantindo que o transistor permaneça na região ativa. A dissipação de potência é calculada como:

P]dissipação = VCC[ × Ibias[

Amplificadores de classe B

Os amplificadores de classe B utilizam dois transistores, cada um conduzindo para metade da forma de onda. Esta configuração melhora a eficiência, atingindo até 78,5%. No entanto, eles são propensos a distorção cruzada quando a saída transiciona entre transistores.

O cálculo chave envolve o viés dos transistores no ponto de corte, com o viés atual definido como zero ou próximo de zero. A eficiência é calculada como:

Eficiência = (P]fora / PDC[]] × 100%

Amplificadores da classe AB

Os amplificadores Classe-AB combinam características de designs Classe-A e Classe-B. Eles usam o viés para manter os transistores ligeiramente conduzidos, reduzindo a distorção crossover, mantendo uma eficiência superior à Classe-A, geralmente em torno de 50-60%.

A corrente de viés é cuidadosamente definida para minimizar a distorção sem calor excessivo. Os cálculos envolvem tensão de viés de equilíbrio e corrente para otimizar o desempenho, controlando a dissipação de energia.

Comercio de desempenho