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Circuito amplificador de audio | Amplificador clase A

Una etapa de potencia tiene como objetivo amplificar una señal eléctrica con la menor distorsión y la mejor eficacia. Las etapas amplificadoras más sencillas suelen estar compuestas por un solo transistor: BJT configurado en emisor común o FET configurado como surtidor común. Son los conocidos amplificadores en clase A.

Este tipo de amplificadores de potencia suelen ser usados como preamplificadores, es decir, como paso intermedio entre el reproductor y el amplificador de audio. Su baja eficiencia energética hacen que pocas veces se utilicen como etapas de potencia, a pesar de su excelente ganancia de tensión.

Existen numerosos circuitos de típica aplicación en la amplificación de audio. Los amplificadores en clase A con uno de los más sencillos de implementar, y aquí te explicamos todo lo que necesitas saber!

¿Qué es un amplificador de potencia clase A?

Los amplificadores clase A son uno de los tipos más usados en amplificación de audio, y también uno de los más sencillos de comprender. Su principal característica es que los transistores se polarizan de manera que operen de forma lineal. En otras palabras, los transistores siempre evitan el rango de saturación y corte, tratando de trabajar en zona activa. En un amplificador de clase A, el punto de polarización Q se encuentra justo en el centro de la curva tensión-corriente.

formulas amplificador clase a

Circuitos y esquemas para amplificadores clase A

A continuación hacemos una selección de los circuitos más tipicos en clase A usados como amplificadores de audio.

Amplificador clase A pura para alta fidelidad.

El siguiente circuito suele emplearse en situaciones en las que queramos conseguir una máxima linealidad. El audio HiFi es una de esas situaciones. La desventaja de este circuito amplificador es su rendimiento: inferior al 25%. Es por ello que no suele usarse como etapas de salida.

que es un amplificador clase a

Como hemos visto anteriormente, la polarización del transistor debe hacer que el punto Q se encuentre en el centro de la recta de carga. Por lo tanto, debe cumplirse la siguiente fórmula:

Donde Rdc y Rac son las resistencias en la malla colector-emisor en DC y AC, respectivamente. En el caso que estamos explicando, Rdc sería igual a Re, mientras que Rac es igual al paralelo de Rl y Re. ¿Qué transistor podemos utilizar? Cualquier transistor NPN BJT, como por ejemplo el típico 2N2222.

Con este circuito conseguiremos una linealidad y calidad de audio excelentes, aunque no lo recomendamos para aplicaciones que requieran más de 5W de potencia, debido al bajo rendimiento de la etapa amplificadora.

Buffer para cargas de baja impedancia.

Si a partir de nuestra etapa en emisor común queremos atacar una carga de baja impedancia, como podría ser directamente un altavoz, podemos usar el siguiente circuito que actúa como Buffer. Está compuesto por un par Darlington, y consigue reducir la impedancia de la salida de la etapa. El triángulo mostrado en amarillo sería el equivalente a nuestro circuito amplificador anterior.

esquema clase a

Amplificador de audio en Clase A usando un transformador.

Otra de las soluciones para atacar altavoces de baja impedancia con amplificadores en clase A es incluir un transformador haciendo las funciones de adaptador de impedancias.

De esta forma, con la relación de espiras adecuada, podemos modificar la impedancia del altavoz vista por la salida del amplificador, aumentando el rendimiento hasta un 50%.

amplificador de audio

Los transformadores siempre son algo engorrosos de usar, pero hay que decir que son una buena opción para aplicaciones de baja potencia en las que necesites la máxima calidad y fidelidad de sonido.

¿Quieres profundizar más en los Amplificadores clase A?

Aquí te dejamos un vídeo en el que seguramente acaben de resolverse todas tus dudas sobre este tipo de amplificadores de audio.