Para efeito de entendimento, vamos supor que os amplificadores de áudio trabalhem exclusivamente com sinais senoidais.

Assim, levando em conta que o sinal a ser amplificado é uma senóide de uma frequência que certamente estará entre 15 e 15 000 Hz, podemos fazer comparações e ver melhor o que ocorre com cada um deles.

Para isso, tomemos a curva de transferência de sinais de um transistor que pode ser vista na figura 1, a qual depende da sua polarização.

 

Figura 1 – Classes de operação de um transistor como amplificador
Figura 1 – Classes de operação de um transistor como amplificador

 

 

Conforme podemos ver, o transistor pode ser polarizado em quatro pontos diferentes que correspondem às classes, A, AB, B, e C. (Na verdade, existem outros pontos, mas os que estudaremos, são os principais).

Sabemos que existem diversas maneiras de polarizar o transistor, exceto pela classe AB, que é algo intermediário entre o A e o B, na qual temos a amplificação do semiciclo positivo totalmente e parcialmente do negativo.

O importante no nosso caso é saber quando usar cada um dos tipos analisados de amplificadores. É claro que, observando a necessidade de termos uma amplificação sem distorção, devemos antes de tudo pensar na classe A para a amplificação de áudio.

Assim, nos pré-amplificadores e em muitas etapas de saída de amplificadores de áudio, como as que podem ser observadas na figura 2, temos a polarização do transistor no centro da curva de transferência (região linear), o que nos leva à amplificação dos dois semiciclos do sinal.

Para aplicações em que trabalhamos com sinais de pequenas intensidades como pré-amplificadores, drivers e saídas de pequena potência, esta etapa não tem muitos inconvenientes.

 

Figura 2 – Exemplos de etapas Classe A
Figura 2 – Exemplos de etapas Classe A

 

No entanto, nos circuitos de potência mais alta como, por exemplo, na saída de um amplificador de som multimídia alimentado por pilhas, ou na saída de áudio de um rádio portátil também alimentado por pilhas, onde o consumo é importante, num auto-rádio, ou mesmo num amplificador doméstico, o fato do transistor permanecer em condução na ausência de sinal é um sério inconveniente.

De fato, dependendo da potência da etapa de saída, uma forte corrente circula pelo transistor, mesmo na ausência de sinal e isso significa gasto de energia e produção de calor.

No caso de um aparelho alimentado por pilhas, o desgaste dessas pilhas será muito rápido, se for usado um circuito que tenha este tipo de saída.

Para um amplificador de alta potência, podemos dizer que mais de 50% da energia será perdida nesta configuração que então se caracteriza por ter um baixo rendimento.

Como resolver o problema? Se polarizarmos o transistor de modo que ele tenha uma baixa corrente na ausência de sinal como, por exemplo, em classe C ou B, a amplificação é só de metade dos semiciclos, causando assim distorção do sinal?

Este problema é resolvido por algumas configurações que empregam dois transistores em disposições apropriadas e que são muito usadas na maioria dos amplificadores de áudio.