Filtros y amplificadores en sonido.

NA2: Amplificadors.
1. Preamplificació: amplificació de tensió.
Un amplificador és un dispositiu que a la seva sortida proporciona un guany de senyal a
l’entrada.

Aquest guany és la principal característica d’un amplificador i es pot calcular o mesurar de
manera lineal o logarítmica.
•
•

Lineal: El guany d’un amplificador es calcula com:
. En aquest cas el guany és
adimensional, ésa dir, no té unitats.
Logarítmic: El guany es pot calcular com:
En
aquest cas es mesura en dB i es sumen al nivell d’entrada.

Però els amplificadors també es caracteritzen per les següents característiques.
•
•
•

Impedància d’entrada.
Impedància de sortida.
Distorsió.

En àudio bàsicament existeixen dos tipus d’amplificadors: els preamplificadors i els
amplificadors (o etapes) depotència. Els primers elements ofereixen un guany de tensió
mínima per a poder treballar amb un senyal adequat, com per exemple un preamplificador de
micròfon (anomenat previ). La principal característica que ha de garantir un bon previ és la
fidelitat, és a dir, ha d’augmentar el nivell de senyal sense modificar el senyal original, ja que el
preamplificador és el primer dispositiu que estrobarà el senyal a la cadena d’àudio. Per tant, a
la sortida d’un preamplificador el nivell de sortida acostuma a ser nivell de línia (+4dBu).
Les etapes de potència proporcionen un guany de corrent, necessària per a poder moure els
altaveus. En aquest cas la característica principal és el seu rendiment, ja que interessa que el
dispositiu proporcioni la màxima potència amb el mínim consum. Aixòen determinarà els
diferents modes de funcionament, que es veurà més endavant. Per tant, a la sortida d’una
etapa de potència, el nivell de senyal serà nivell de càrrega, és a dir, tensions superiors al nivell
de línia i corrents alts, en funció de la potència subministrada i de la càrrega connectada.

2. Identificació dels semiconductors bàsics emprats en el tractament de
senyal d'àudioanalògica: díodes, transistors, amplificadors
operacionals, circuits integrats, vàlvules i altres.
Un dispositiu electrònic actiu és aquell que el seu comportament no és lineal, de manera que
la relació entre l’entrada i la sortida no sempre és la mateixa. Els dispositius actius permeten,
entre d’altres coses, l’amplificació del senyal i el treball en commutació. Els principals
elementsamplificadors que es poden trobar en àudio són els transistors, els operacionals, o
les vàlvules. Per a poder entendre el seu funcionament és necessari conèixer un dels
principals dispositius semiconductors, com és el díode.

2.1. Semiconductor
Un semiconductor, com el seu nom indica, es caracteritza per a comportar-se com a conductor
o com aïllant en funció de les condicions a les que es veginsotmès. Un semiconductor és una
unió PN o NP com la que es mostra a la imatge:

Aquests semiconductors tipus P i tipus N manquen d'utilitat pràctica per separat, però si un
cristall es dopa de tal forma que una meitat sigui tipus N i l'altra meitat tipus P, es forma una
unió anomenada unió PN.
En el costat N hi ha més electrons que buits i a la zona P més buits que electrons. A la zona
d'unió escrea una barrera de potencial i, per a que un electró salti d'una zona a una altra de
la unió, ha de sobrepassar aquesta barrera. La tensió mínima que s’ha d’aplicar en els extrems
de la unió PN perquè condueixi ha de ser d'aproximadament 0,3 V en el cas del germani i de
0,7 V per al silici.

2.2. Díode
Un díode semiconductor és un component electrònic que només deixa passar el corrent en unsentit. El símbol normalitzat del díode es mostra a la següent imatge:

Un díode es pot polaritzar de dues maneres, en directa o en inversa.

http://www.xtec.cat/~ccapell/
http://www.xtec.cat/~jjordan/electro/analog/diode.htm
2.3. Transistor bipolar (Bipolar Junction Transistor, BJT)
Un transistor bipolar és un dispositiu de tres terminals basats en dues unions PN.

Els tres...