¿Qué se entiende por distorsión cruzada en amplificadores de potencia?

Distorsión cruzada en amplificadores de potencia:

Distorsión de crossover es un tipo específico de distorsión que ocurre en class-b y class-ab Amplificadores de potencia, específicamente en la región donde la señal de salida pasa de un transistor a otro.

Aquí hay un desglose:

* Amplificadores de clase B Use dos transistores, cada uno responsable de amplificar la mitad de la señal de entrada (positiva o negativa). Conducen solo cuando su voltaje base está por encima de cierto umbral, lo que lleva a una "zona muerta" donde ninguno de los transistor conduce completamente.

* Amplificadores de clase-ab Opere de manera similar a la clase B pero con una corriente de sesgo pequeño para garantizar que ambos transistores estén ligeramente conducidos incluso cuando la señal de entrada es cero. Esto reduce la "zona muerta" pero no lo elimina por completo.

El problema:

* Cuando la señal de entrada es casi cero, ambos transistores están esencialmente "apagados" y ninguna corriente fluye a través de la carga. Esto conduce a una distorsión no lineal donde la señal de salida no es una réplica perfecta de la señal de entrada.

* La distorsión se caracteriza por una "muesca" o "inmersión" en la forma de onda de salida, particularmente notable con señales de baja amplitud.

Causas:

* Cambio de transistores: A medida que la señal de entrada cambia de positiva a negativa (o viceversa), el flujo de corriente cambia de un transistor a otro. Durante esta transición, hay un breve período en el que ninguno de los transistor está llevando a cabo por completo, lo que lleva a la distorsión.

* Zona muerta: La "zona muerta" inherente a la operación de clase B y de clase AB es la causa raíz de la distorsión cruzada.

Efectos:

* Distorsión armónica: La muesca en la forma de onda de salida introduce armónicos no deseados, que se pueden escuchar como un sonido duro o desagradable, especialmente a bajos volúmenes.

* Distorsión de intermodulación: Esta distorsión ocurre cuando hay múltiples frecuencias presentes en la señal de entrada, lo que lleva a la generación de frecuencias adicionales que no están presentes en la señal original.

* Fidelidad de audio reducida: La distorsión degrada la calidad general de audio, lo que hace que el sonido sea menos claro y detallado.

Soluciones:

* Operación de clase-ab: Como se mencionó, el sesgo ligeramente de los transistores con una pequeña corriente en la operación de clase AB ayuda a reducir la zona muerta y minimizar la distorsión.

* Comentarios: Los circuitos de retroalimentación negativa pueden reducir efectivamente la distorsión del cruce amplificando la señal de salida y comparándola con la señal de entrada.

* Pre-distorsión: Esta técnica implica la introducción de una pequeña cantidad de distorsión en la señal de entrada que compensa la distorsión introducida por el amplificador, lo que lleva a una salida más limpia.

En resumen: La distorsión cruzada es un tipo específico de distorsión que afecta a los amplificadores de potencia de clase B y clase AB, lo que lleva a una muesca o inmersión característica en la forma de onda de salida. Esta distorsión afecta la calidad del audio y generalmente se aborda a través de opciones de diseño como sesgo, retroalimentación y técnicas de pre-distorsión.