Analisi circuitale e valutazione delle prestazioni di un amplificatore audio totalmente bilanciato operante in classe A e classe A-AB

Questa tesi contiene uno studio approfondito di un amplificatore audio totalmente bilanciato che può operare in due diverse modalità di funzionamento, ovvero in classe A e in classe A-AB, le quali si differenziano per il funzionamento dello stadio di potenza. Inizialmente viene fatta una presentazione generale del prototipo di amplificatore integrato nel quale è stata implementato il circuito di amplificazione qui descritto e nel quale sono state effettuate le misure. Viene poi presentato il circuito di amplificazione e viene spiegata la differenza di funzionamento tra Classe A e Classe A-AB. I risultati ottenuti dall’analisi statica del circuito sono poi stati confrontati con i risultati delle misure effettuate sul prototipo. Le misure ottenute in assenza di segnale di ingresso sono rientrate, entro una piccola tolleranza, nei valori calcolati, a meno della corrente di polarizzazione dei Mosfet finali in Classe A-AB, la quale è risultata dipendente dalle caratteristiche dei dispositivi utilizzati. Viene poi presentata un’analisi dinamica dei vari blocchi di amplificazione, nelle quali è stato fatto uno studio del comportamento del circuito con le componenti del segnale di ingresso di modo differenziali e di modo comune, con ingressi di tipo bilanciato e sbilanciato. Sono state riportate le misure dinamiche effettuate, utili a caratterizzare l’amplificatore con segnali e carichi adatti all’impiego in ambito audio, e determinanti per confrontare le due modalità di funzionamento. L’amplificatore ha mostrato delle ottime caratteristiche dinamiche, con una distorsione introdotta molto bassa. Le prestazioni migliori sono state ottenute nella modalità di funzionamento in classe A, con ingresso di tipo bilanciato, sebbene le caratteristiche dell’amplificatore, con ingresso sbilanciato, sono di poco peggiori. È risultato che il limite superiore della risposta in frequenza è dipendente dal carico applicato, rendendo evidente la necessità di trovare delle soluzioni a questa problematica.