Studio di caratteristiche e principio di funzionamento di amplificatori con transistor bipolari a giunzione

Dopo un'introduzione su caratteristiche e principio di funzionamento dei transistor bipolari a giunzione, il documento si concentra nell’applicazione degli stessi in circuiti di amplificatori a basso segnale, studiando nel dettaglio in particolare la configurazione ad emettitore comune. Vengono poi presentate le curve caratteristiche dell’azione amplificatrice dei BJT e si definiscono le tre zone di funzionamento. Si discute la necessità di applicare un biasing e della maniera in cui si può sfruttare la caratteristica di trasferimento della configurazione CE per ottenere un fixed biasing. Si enunciano i problemi legati all'introduzione di distorsione nel segnale e i principali limiti operativi che vengono poi riassunti nella SOA (Safe Operating Area) oltre che altri parametri caratteristici come la larghezza di banda e lo slew rate. Si procede con lo studio degli amplificatori di potenza partendo dalla definizione delle caratteristiche delle tre classi più usate in applicazioni PA per l'audio professionale (A, B ed AB) per arrivare allo studio dell’implementazione in circuiti di amplificatori di potenza in configurazione CE: di classe A con bias fisso, di classe B push-pull e di classe AB (noti per la loro facoltà di eliminare la crossover distorsion). Si riportano i più importanti parametri che determinano le prestazioni di un amplificatore di potenza per poi passare allo studio delle due configurazioni più note di transistor BJT compositi (Darlington e Sziklai). Viene fornito uno schema elettrico d'esempio di un amplificatore di potenza completo per chitarra elettrica ottenuto modificando lo stadio di output di un classico circuito in classe AB con dei transistor compositi Sziklai e si conclude con la discussione dei problemi che possono causare un’instabilità dell'amplificatore e dei modi per poterli arginare.