¿Qué es un amplificador de altavoz de clase AB?

Amplificador de altavoz de clase AB (Amplificador Clase AB) es un diseño de amplificador de potencia de audio que combina las ventajas de los amplificadores Clase A y Clase B, con el objetivo de mejorar la eficiencia y al mismo tiempo reducir la distorsión.

1. Principio básico de funcionamiento
Combinación de Clase A y Clase B:
Amplificador de clase A: El transistor conduce durante todo el ciclo de la señal, lo que da como resultado una excelente linealidad y baja distorsión, pero una eficiencia extremadamente baja (máximo teórico del 25%).
Amplificador de clase B: Los dos transistores amplifican los semiciclos positivo y negativo de la señal por separado, lo que da como resultado una mayor eficiencia (máximo teórico 78,5%), pero con distorsión cruzada.
Mejora de la clase AB: el transistor está en un estado ligeramente conductor (corriente de polarización) durante el funcionamiento estático, lo que evita la distorsión cruzada de la clase B y al mismo tiempo es más eficiente que la clase A.

2. Características clave
Configuración de polarización: se proporciona un pequeño voltaje de polarización al transistor a través de una red de diodos o resistencias, manteniéndolo conduciendo a una corriente baja incluso cuando no hay señal presente.
On-Time dinámico: se logra un funcionamiento similar al de la Clase A (baja distorsión) con señales pequeñas, cambiando al push-pull de la Clase B (alta eficiencia) con señales grandes. Eficiencia y equilibrio de distorsión: La eficiencia es aproximadamente del 50% al 70%, significativamente mayor que la Clase A; la distorsión, especialmente la distorsión cruzada, es significativamente menor que la Clase B.
Características del producto: La calidad del sonido se acerca a la clase A, la eficiencia se acerca a la clase B y el rendimiento general es excelente. Con un coste razonable y una tecnología madura, se utiliza ampliamente en equipos de audio de consumo (como sistemas de alta fidelidad y estéreos de automóviles).

3. Fallas comunes de Amplificadores de altavoces clase AB
Los amplificadores de altavoces de clase AB combinan las ventajas de la clase A (alta fidelidad) y la clase B (alta eficiencia), pero aún pueden fallar durante el uso a largo plazo debido al diseño, la carga o factores ambientales.
(1). Sin salida (sin sonido)
Causas posibles:
Fallo de energía (fusible quemado, transformador dañado, problema con el circuito rectificador).
Rotura del transistor de la etapa de salida o del tubo de alimentación (como tubos simétricos complementarios que se encienden al mismo tiempo provocando un cortocircuito).
Circuito de protección activado (como protección contra sobrecorriente y sobrecalentamiento).
Interrupción de la entrada de señal (enchufe suelto, falla del circuito previo a la etapa).

(2). Distorsión (calidad de sonido anormal)
Causas posibles:
Crossover distortion: The bias voltage of the Class B amplifier section is abnormal (such as the bias diode or V_BE multiplier circuit failure), causing the signal to be distorted when crossing zero.
Asimetría del tubo de alimentación (como un emparejamiento NPN/PNP deficiente o daño en un solo tubo).
Falla del circuito de retroalimentación negativa (como resistencia de retroalimentación abierta, fuga del capacitor). La tensión de alimentación es inestable (la ondulación aumenta debido al envejecimiento del condensador del filtro).

(3). Activación frecuente de la protección contra sobrecalentamiento
Causas posibles:
Mala disipación del calor (fallo del ventilador, acumulación de polvo en el disipador de calor o mal contacto).
Corriente estática excesiva (desequilibrio del circuito de polarización, lo que resulta en una corriente excesiva en la sección de Clase A).
La impedancia de carga es demasiado baja (como un desajuste de impedancia del altavoz o un cortocircuito).

(4). La potencia de salida disminuye
Causas posibles:
Tensión de alimentación insuficiente (fallo del circuito del filtro del transformador o rectificador).
Envejecimiento del tubo de potencia (el valor β disminuye o la resistencia interna aumenta).
Atenuación de la capacidad del condensador de acoplamiento de señal (como el secado del condensador electrolítico).

(5). Ruido o zumbido
Causas posibles:
Zumbido: mala conexión a tierra, falla del capacitor del filtro de la fuente de alimentación (como ruido de frecuencia de alimentación de 100 Hz/120 Hz).
Ruido blanco: ruido del transistor o amplificador operacional anterior (como amplificador operacional de baja calidad o polarización inestable).
Sonido crepitante: mala soldadura, mal contacto del potenciómetro o fuga del condensador.