Cosa si intende per distorsione crossover negli amplificatori di potenza?

Distorsione crossover negli amplificatori di potenza:

Distorsione crossover è un tipo specifico di distorsione che si verifica nella Classe B e Classe AB amplificatori di potenza, in particolare nella regione in cui il segnale di uscita passa da un transistor all'altro.

Ecco una ripartizione:

* Amplificatori di classe B utilizzare due transistor, ciascuno responsabile dell'amplificazione di metà del segnale di ingresso (positivo o negativo). Conducono solo quando la tensione di base è superiore a una determinata soglia, portando a una "zona morta" in cui nessuno dei due transistor conduce completamente.

* Amplificatori di classe AB funzionano in modo simile alla Classe B ma con una corrente di polarizzazione ridotta per garantire che entrambi i transistor siano leggermente conduttivi anche quando il segnale di ingresso è zero. Ciò riduce la "zona morta" ma non la elimina completamente.

Il problema:

* Quando il segnale di ingresso è vicino allo zero, entrambi i transistor sono essenzialmente "spenti" e nessuna corrente scorre attraverso il carico. Ciò porta a una distorsione non lineare dove il segnale in uscita non è una replica perfetta del segnale in ingresso.

* La distorsione è caratterizzata da un "notch" o "buco" nella forma d'onda di uscita, particolarmente evidente con segnali di bassa ampiezza.

Cause:

* Commutazione del transistor: Quando il segnale di ingresso cambia da positivo a negativo (o viceversa), il flusso di corrente passa da un transistor all'altro. Durante questa transizione, c'è un breve periodo in cui nessuno dei due transistor è completamente conduttore, provocando la distorsione.

* Zona morta: La "zona morta" inerente al funzionamento in Classe B e Classe AB è la causa principale della distorsione del crossover.

Effetti:

* Distorsione armonica: La tacca nella forma d'onda di uscita introduce armoniche indesiderate, che possono essere percepite come un suono aspro o sgradevole, soprattutto a basso volume.

* Distorsione di intermodulazione: Questa distorsione si verifica quando nel segnale di ingresso sono presenti più frequenze, portando alla generazione di frequenze aggiuntive non presenti nel segnale originale.

* Fedeltà audio ridotta: La distorsione degrada la qualità audio complessiva, rendendo il suono meno chiaro e dettagliato.

Soluzioni:

* Operazione di classe AB: Come accennato, polarizzare leggermente i transistor con una piccola corrente nel funzionamento in Classe AB aiuta a ridurre la zona morta e a minimizzare la distorsione.

* Risposta: I circuiti di feedback negativo possono ridurre efficacemente la distorsione del crossover amplificando il segnale di uscita e confrontandolo con il segnale di ingresso.

* Pre-distorsione: Questa tecnica prevede l'introduzione di una piccola quantità di distorsione nel segnale di ingresso che compensa la distorsione introdotta dall'amplificatore, portando ad un'uscita più pulita.

In sintesi: La distorsione crossover è un tipo specifico di distorsione che colpisce gli amplificatori di potenza di Classe B e Classe AB, portando a un caratteristico notch o avvallamento nella forma d'onda di uscita. Questa distorsione influisce sulla qualità audio e viene generalmente risolta attraverso scelte di progettazione come tecniche di polarizzazione, feedback e pre-distorsione.