A design methodology for audio amplifiers with no global negative feedback: proposal and validation

Resumo

Este artigo propõe uma metodologia estruturada para o projeto de amplificadores de áudio de alto desempenho sem o uso de realimentação negativa global. Este tipo de amplificador está sendo sugerido a fim de minimizar supostos efeitos deletérios na qualidade de áudio. A metodologia proposta utiliza um número mínimo de estágios com realimentação negativa local operando numa faixa de tensão elevada a fim de minimizar a distorção harmônica sem a necessidade do uso da realimentação global. Como exemplo da aplicação da metodologia, um amplificador de potência de 50W é projetado e construído. Nesse exemplo de projeto, são utilizados três estágios com transistores de efeito de campo operando com tensão simétrica de ±90V nos estágios de ganho de tensão e ±45V no estágio de saída. Os resultados práticos obtidos satisfizeram os requisitos de projeto, como, por exemplo: Slew Rate acima de 3,6V/μs (14V/μs), frequência de corte superior acima de 40kHz (125kHz), THD+N abaixo de 0,5% (0,2%). Ainda, para garantir que o amplificador projetado apresenta uma boa linearidade, foi medida a distorção de intermodulação IMD. O valor de −62,5dB foi obtido. Desta forma, foi comprovada a eficácia do método proposto para o projeto de amplificadores de áudio sem realimentação negativa global.