Che cos'è un amplificatore a transistor?
Un amplificatore a transistor è un circuito elettronico che utilizza un transistor semiconduttore anziché un chip a circuito integrato o un tubo per amplificare i segnali elettrici. Tipicamente utilizzato in applicazioni audio, un amplificatore a transistor offre prestazioni eccellenti in un pacchetto relativamente piccolo. Ha ampiamente sostituito l'amplificatore del segnale del tubo a vuoto e rimane un forte concorrente del più moderno amplificatore a circuito integrato (IC).
Prima dell'invenzione del transistor nel 1947, gli amplificatori utilizzavano tubi a vuoto. I tubi a vuoto erano grandi, voluminosi, fragili e inefficienti e richiedevano tempo per riscaldarsi. I transistor hanno eliminato tutti questi problemi offrendo allo stesso tempo la possibilità di amplificare i segnali con molta meno distorsione. Inoltre, sono stati in grado di emettere segnali più potenti, consentendo ad alcuni amplificatori a transistor di produrre centinaia di watt per canale. Le loro dimensioni ridotte e il basso consumo energetico hanno anche reso possibile l'invenzione di componenti audio portatili alimentati a batteria, come le radio a transistor.
La struttura di un circuito amplificatore a transistor è relativamente semplice. In esso, un alimentatore è collegato al terminale del collettore del transistor e il segnale da amplificare viene immesso nel terminale di base. Il transistor utilizza il segnale alla base per determinare quanta energia dal collettore fluisce attraverso il suo gate al terminale dell'emettitore, che trasferisce il segnale amplificato. Se un transistor viene confrontato con una valvola del rubinetto, il collettore sarebbe il tubo di alimentazione, l'emettitore sarebbe dove l'acqua esce e la base sarebbe la mano che accende il rubinetto, si spegne o si trova nel mezzo.
Gli amplificatori che usano chip IC hanno iniziato a sostituire l'amplificatore a transistor negli anni '60. Il chip IC ha combinato più componenti elettronici su un piccolo pezzo di silicio, consentendogli di fare di più in molto meno spazio. Una cattiva qualità del suono e capacità di uscita di potenza molto limitate hanno afflitto questi tipi di amplificatori. Nel corso degli anni, tuttavia, la tecnologia è migliorata al punto che la maggior parte dei componenti audio domestici portatili ea basso costo utilizzano amplificatori IC.
Anche con circuiti integrati a basso costo, molti componenti audio domestici utilizzano ancora amplificatori a transistor, sebbene siano spesso descritti come amplificatori discreti. Questo tipo di circuito è più diffuso negli amplificatori di potenza e nello stadio finale di uscita degli amplificatori, entrambi i quali prendono il segnale a livello di linea dal preamplificatore e lo amplificano per l'uscita agli altoparlanti. Tuttavia, alcuni componenti sorgente e preamplificatori di fascia alta utilizzano anche amplificatori a transistor. In entrambi i casi, questi circuiti di amplificazione utilizzano transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET) come fonte di amplificazione.