Estamos no nosso penúltimo artigo em nossa série de especificações de amplificadores de áudio automotivo e desta vez vamos falar sobre distorção de crossover em amplificadores Classe AB. Esta distorção não tem nada a ver com os filtros passa-alta ou passa-baixa embutidos no seu amplificador; é um problema com o próprio conceito da topologia de amplificador Classe B. Não se preocupe — explicaremos o que causa e como é minimizada a um nível de quase inaudibilidade.
Antes de podermos explicar o que é distorção de crossover, você precisará de uma compreensão básica de como a saída de um amplificador Classe AB funciona. Em um amplificador Classe A, um único transistor (ou banco de transistores) cuida de controlar a tensão indo para o alto-falante. Quando nenhum sinal está sendo produzido, o transistor é definido em um nível de saída de 50% (e fica MUITO quente). À medida que a corrente alternada (CA) da fonte do sinal passa pelo amplificador, a tensão de saída sobe e desce até atingir o nível máximo ou mínimo possível associado ao transistor estando desligado ou em seu nível máximo de saída.
Em um amplificador Classe B, usamos um transistor para lidar com a metade positiva da forma de onda e um segundo transistor para lidar com a metade negativa. A vantagem primária é que quando não há sinal presente, ambos os dispositivos estão quase completamente desligados e muito pouca potência é consumida.
A topologia Classe B é onde nosso problema de distorção de crossover surge. À medida que o sinal de áudio oscila de positivo para negativo, ele precisa mudar de um dispositivo para o outro sem quaisquer problemas. É neste ponto onde o sinal cruza de um dispositivo para o outro que problemas podem acontecer — daí o nome, distorção de crossover.
Designers de amplificadores que realmente se importam com as qualidades sônicas de seus produtos sabem como lidar com esta transição e podem efetivamente eliminar a distorção de crossover polarizando os dispositivos de saída positivos e negativos em suas regiões ativas. Embora isso crie um pouco mais de calor, reduz a distorção dramaticamente. É aqui que a parte Classe A de um amplificador AB vem: os dispositivos são ligados um pouco (como um amplificador Classe A), mas para sinais de alto nível, agem em uma configuração Classe B.
Em níveis de saída baixos, mesmo em amplificadores Classe AB de qualidade moderada, a distorção de crossover é mais prevalente do que quando um amplificador está produzindo quantidades muito baixas de potência. Mais precisamente, o efeito da distorção de crossover diminui à medida que o nível de saída aumenta.
Vamos olhar para as características de distorção de três topologias de amplificadores diferentes para ganhar uma melhor compreensão dessa afirmação. Primeiro é nosso amplificador de quatro canais de qualidade verdadeiramente ultrajante. Este cavalo de batalha da mediocridade nos serviu bem através desta série explicando o tipo de distorção harmônica versus seu nível de saída.
Para um contraste forte e dramático, mudaremos para nosso amplificador high-end. Este amplificador é único porque usa um design de high-bias destinado especificamente a reduzir a distorção de crossover na transição entre os dispositivos de saída positivos e negativos. O gráfico abaixo mostra a distorção de 0,09% versus o nível de saída.
Se os objetivos para seu sistema de áudio são desempenho de classe mundial, e você pretende usar amplificadores Classe AB, você pode reduzir os efeitos da distorção de crossover combinando os requisitos de potência dos seus alto-falantes com amplificadores que operarão mais alto em sua faixa de saída. Por exemplo, se você quer um amplificador de 150 watts por canal para seus drivers de médio-grave, você pode precisar apenas de um amplificador de 50 watts para seus alto-falantes de médio e um amplificador de 10 watts para seus tweeters para alcançar o mesmo nível de saída acústica. BestCarAudio.com publicou um artigo sobre capacidade de potência de alto-falantes que explica por quê.
Embora você nem sempre possa escolher amplificadores de alta qualidade com níveis de potência extremamente baixos, você pode minimizar o efeito da distorção de crossover não usando um amplificador monstro nos seus tweeters. Seu revendedor especializado em melhoria móvel local ficaria feliz em projetar e instalar uma incrível atualização de sistema de áudio automotivo — passe por lá e converse com um de seus Especialistas em Produtos hoje!
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