In che modo diodi e condensatori riducono la distorsione crossover?

Ho trovato questo diagramma sugli amplificatori di classe AB e sulla riduzione della distorsione crossover:

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html

Questa tensione di pre-polarizzazione per un trasformatore o un circuito di amplificatore senza trasformatore, ha l'effetto di spostare il punto Q degli amplificatori oltre il punto di interruzione originale, consentendo a ciascun transistor di funzionare all'interno della sua regione attiva per poco più della metà o 180 ° di ogni mezzo ciclo. In altre parole 180 ° + Bias. La quantità di tensione di polarizzazione del diodo presente sul terminale di base del transistor può essere aumentata in multipli aggiungendo diodi aggiuntivi in ​​serie. Questo quindi produce un circuito amplificatore comunemente chiamato Amplificatore di classe AB e la sua disposizione di polarizzazione è riportata di seguito.

Non capisco la spiegazione di come i diodi e i condensatori riducono la distorsione del crossover. Ogni transistor (npn e pnp) dovrebbe coprire 180 gradi al seno, perché 180 + polarizzazione non rimuovono la distorsione completa, cosa hanno a che fare i condensatori e i diodi con questo? Ho letto dei diodi che compensano la caduta di tensione del transistor di due volte 2 × 0,6 V Come funziona esattamente? In che modo il condensatore attenua il segnale?

Distorsione incrociata di un amplificatore di classe B: -

La metà superiore della forma d'onda proviene dalla conduzione di TR1 e la metà inferiore dalla conduzione di TR2. Ad un certo punto un amplificatore di classe B passa dall'uso del transistor superiore al transistor inferiore. Quando ciò accade, la tensione sulla base / sull'emettitore è insufficiente per attivare uno dei transistor, quindi esiste una zona morta: -

I diodi trasformano un design di classe B in un classe AB. Ora, nessuno dei due transistor è completamente spento, quindi la zona morta non esiste più.

I condensatori sono casuali: consentono al segnale di ingresso di accoppiarsi ad entrambe le basi senza che la nuova disposizione di polarizzazione sia influenzata.

I diodi compensano la caduta di tensione dell'emettitore di base dei transistor. Ogni transistor viene eseguito come follower di emettitori. Per il transistor superiore (NPN), l'uscita sarà la caduta BE inferiore all'ingresso e per il transistor inferiore (PNP), l'uscita sarà la caduta BE più dell'input.

Ciò significa che esiste una zona morta di ingresso di due gocce BE in cui l'uscita non cambierà. Se si inserisce un'onda sinusoidale nell'ingresso, l'uscita sarà l'onda sinusoidale con ciascuna delle metà dell'onda una caduta di BE in meno in ampiezza, con un punto piatto in cui l'ingresso passa tra il pilotaggio di un transistor all'altro. Questo punto piatto è una distorsione crossover . Succede a causa del fatto che il circuito non è lineare quando si "attraversa" tra l'utilizzo della parte superiore del transistor per guidare l'uscita verso l'uso della parte inferiore, o viceversa.

I diodi aggiungono un offset alla tensione di ingresso allo scopo di pilotare ciascun transistor. La giunzione BE di un transistor sembra un diodo al circuito e avrà circa la stessa tensione attraverso di esso di un diodo quando polarizzato in avanti. In questo caso, i diodi vengono utilizzati come fonti di tensione del regolatore shunt per compensare le tensioni BE del transistor. Non vengono utilizzati come raddrizzatori, il che probabilmente sta causando confusione.

Senza i diodi, quando l'ingresso è compreso tra +0,6 e -0,6 V, i transistor saranno disattivati ​​(non abbastanza Vbe sui transistor) con conseguente uscita a 0 V che causa la distorsione del crossover.

I diodi aggiunti polarizzano la tensione del punto Q per il circuito, consentendo ai transistor di essere accesi quando la tensione di ingresso è compresa tra -0,6 + 0,6 V, risolvendo quindi il problema di distorsione crossover.

La spiegazione del sito originale è dubbia in quanto l'ingresso accoppiato al condensatore non è un tipico collegamento. (OK, forse un tappo ma non due. Inoltre mostrano che il carico è collegato a terra ma l'ingresso è neg rail riferito) Mostrano una curva IV e una linea di carico, e questo è ciò che impari a scuola. Ma avrei mostrato un secondo disegno, uno che aggiunge il VAS (stadio di amplificazione della tensione) con i diodi di polarizzazione. Tipicamente questo stadio fornisce parte dell'amplificazione della tensione ma, soprattutto, è direttamente accoppiato allo stadio finale "follower" finale. Lo stadio VAS fa 2 cose: amplificazione e polarizzazione DC dei transistor di uscita. Pensa ai diodi come a una tensione della batteria. Se la corrente fluisce attraverso i diodi, diciamo 5mA, viene creato un deltaV per i due transistor di uscita, ~ 1.4V. Per variare la tensione di polarizzazione, in genere viene utilizzato un resistore serie (decine di ohm). In realtà c'è un terzo e importantissimo aspetto che i diodi portano in tavola: la compensazione della temperatura. L'uscita NPN / PNP dissiperà molto calore se fa molto lavoro. Solo pochi watt di potenza creeranno un aumento di temperatura nei transistor. I dispositivi bipolari sono noti per le loro proprietà di fuga termica e la tensione di polarizzazione dei diodi diminuirà a temperature elevate, compensando quindi le caratteristiche di temperatura dei dispositivi di uscita. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA. s in realtà un terzo e importantissimo aspetto che i diodi portano sul tavolo - compensazione della temperatura. L'uscita NPN / PNP dissiperà molto calore se fa molto lavoro. Solo pochi watt di potenza creeranno un aumento di temperatura nei transistor. I dispositivi bipolari sono noti per le loro proprietà di fuga termica e la tensione di polarizzazione dei diodi diminuirà a temperature elevate, compensando quindi le caratteristiche di temperatura dei dispositivi di uscita. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA. s in realtà un terzo e importantissimo aspetto che i diodi portano sul tavolo - compensazione della temperatura. L'uscita NPN / PNP dissiperà molto calore se fa molto lavoro. Solo pochi watt di potenza creeranno un aumento di temperatura nei transistor. I dispositivi bipolari sono noti per le loro proprietà di fuga termica e la tensione di polarizzazione dei diodi diminuirà a temperature elevate, compensando quindi le caratteristiche di temperatura dei dispositivi di uscita. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA. Solo pochi watt di potenza creeranno un aumento di temperatura nei transistor. I dispositivi bipolari sono noti per le loro proprietà di fuga termica e la tensione di polarizzazione dei diodi diminuirà a temperature elevate, compensando quindi le caratteristiche di temperatura dei dispositivi di uscita. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA. Solo pochi watt di potenza creeranno un aumento di temperatura nei transistor. I dispositivi bipolari sono noti per le loro proprietà di fuga termica e la tensione di polarizzazione dei diodi diminuirà a temperature elevate, compensando quindi le caratteristiche di temperatura dei dispositivi di uscita. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA. I diodi devono essere in contatto termico con le uscite per rilevare la temperatura delle uscite. Altrimenti le uscite si autodistruggeranno, poiché continueranno a riscaldare la tensione Vbe richiesta si abbassa e si accende più duramente fino a quando non viene superato il pacchetto SOA.

Se hai la possibilità di eseguire una simulazione SPICE e sondare non solo le tensioni ma anche le CORRENTI, tutto diventerà chiaro. Vedrai che poiché la distorsione va da non abbastanza (ClassB) a abbastanza (ClassAB) a discutibilmente troppo (ClassA), NPN e PNP alternano il carico di lavoro. Quando il segnale di uscita diventa alto, NPN fa tutto il lavoro, quando è basso, il PNP fa tutto il lavoro (ClassAB o B). Se sondate il deltaV dei diodi, vedrete una tensione costante (con CA piccola a causa dell'impedenza finita dei diodi).