A distorção de fase é a mesma coisa que distorção de crossover?
Perguntas curtas geram respostas longas!
Não são a mesma coisa.
A distorção de fase é gerada pela "velocidade" com que o amplificador responde a um sinal aplicado e esta velocidade de resposta é influenciada por dois fatores principais. Tomemos por base este circuito:
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O primeiro efeito é devido aos capacitores presentes no circuito. O capacitor funciona acumulando e liberando carga elétrica. Mas esta carga e descarga leva um tempo para ocorrer. Por isso usamos capacitores na fonte de força. Eles acumulam uma carga de forma rápida quando o diodo conduz e a liberam lentamente quando não há condução. É claro que não é sempre assim. Há circuitos em que o tempo de carga e descarga são iguais ou o de carga é maior que o de descarga. Mas o importante é saber que o processo leva um tempo para ocorrer.
Por conta disso, quando um sinal alternado atravessa um filtro formado por um resistor e um capacitor, dois efeitos vão ocorrer: primeiro a amplitude do sinal muda; segundo, a fase muda. Tanto a variação de fase quando de amplitude dependem da frequência. Sinais com frequências diferentes serão atenuados e defasados em proporções diferentes.
Apesar da variação da amplitude provocada pelo circuito resistor-capacitor (RC) muitas vezes ser intencional, como no caso de um tone-stack, não deixa de ser uma distorção. Mas em geral é algo desejado ou de importância secundária. É essa distorção que irá limitar a banda passante do amplificador. Entretanto, como o circuito RC leva um tempo para responder a um sinal aplicado, este aparecerá do outro lado atrasado. E o atraso varia com a frequência, mudando o timbre do sinal. Por isso tone-stacks diferentes produzem sons diferentes. Se fosse apenas pela variação de amplitude, todos soariam iguais.
O segundo fator depende da velocidade de resposta do elemento amplificador utilizado. Quando um sinal é aplicado na grade da válvula, altera sua carga elétrica. Com isso elétrons são atraídos ou repelidos fazendo modular o fluxo eletrônico entre o catodo e a placa. No entanto, a grade forma um capacitor com a placa e o catodo. Esse capacitor precisa ser carregado para que a válvula opere. Novamente haverá um atraso no sinal amplificado.
No caso de transistores, seja BJT ou FET, existe o mesmo efeito. No BJT é preciso que os portadores de carga sejam mobilizados, e isso leva um tempo. Os transistores FET são bem parecidos com os triodos. O gate é um capacitor e precisa ser carregado e descarregado para que o transistor funcione.
Importante dizer que transistores são bem mais rápidos que válvulas, embora existam válvulas muito rápidas, justamente por causa do tamanho pequeno. Quanto menor a capacitância, menor o tempo de carga e a defasagem.
Então, no circuito acima, haverá um atraso na fase inicialmente pelo tempo de carga da grade da válvula, depois pelo capacitor Ck e, por último, pelo Ca.
Já a distorção por cross-over, que soa como um som metálico, é algo que pode ocorrer nos amplificadores push-pull classe B e AB, mas principalmente no B. Como já foi explicado, no amplificador classe B o elemento ativo é polarizado muito perto do corte. Então, um elemento X conduz no semi-ciclo positivo e é cortado no negativo, enquanto o elemento Y opera inversamente. Para que o amplificador classe B opere direito, é preciso que o elemento X passe a conduzir no exato instante em que Y é cortado e vice-versa. Como numa corrida de revesamento, o corredor da frente deve pegar o bastão no exato instante em que o que vem atrás o solta. Se o atleta de trás demorar a soltar o bastão, por um tempo ambos estarão segurando-o e o da frente será retardado na corrida por ter que arrastar o colega. A equipe perde uns décimos de segundo, mas poucos vão notar. Agora, se o atleta de trás largar o bastão antes do colega te-lo pego, este cai ao chão, precisa ser pego, a equipe perde vários segundos, a torcida vaia, todo mundo posta o vídeo do fiasco no Facebook e fica bem feio pro time.
Distorção por cross-over é isso. Por uma falha no bias do amplificador, ou retardo na operação, um elemento deixa de conduzir antes que o outro tenha começado. Daí existe um hiato no sinal e faz um ruído desagradável. É tão feio quanto o problema dos nossos atletas. É claro que existem níveis de distorção de cross-over. Na analogia dos corredores, o de trás pode largar o bastão um pouco antes do da frente te-lo pego, mas ainda assim este consegue segura-lo em pleno ar e a corrida continua. Quando o bastão vai a chão, entramos nos amplificadores classe C. Aliás, o limite entre a classe B e a classe C é muito estreito, sendo a classe B na verdade a faixa de transição da classe AB para a C.
Na classe AB o cross-over é bem raro, justamente por não haver passagem de bastão, mas se houver um descasamento forte entre os elementos amplificadores (válvulas ou transistores) a sobreposição das senoides não será tão perfeita e um ruído desagradável irá aparecer. Entretanto a distorção por segunda harmônica que esta situação gera é muito mais pronunciado que a de cross-over, embora notável pelo som metálico característico.
....porque será que os amplificadores valvulados SE (ao contrário do que acontece com os push-pull) deixam a desejar em termos de som quando pedais de overdrive ou distorção são ligados no input?
Amplificadores SE são, em sua esmagadora maioria, de baixa potência. Raramente passam dos 10W. Por isso, não adianta empurrar com pedais. Ele não vai muito longe.
Imagine uma carroça puxada por um cavalo. Se você chicotear o cavalo, a carroça anda mais depressa. Mas se você colocar mais dois caras na carroça, cada um com dois chicotes, será que o cavalo vai correr 4 vezes mais?
Amplificador SE é como a carroça com cavalo. Até dá para usar um pedalzinho, mas não espere muito mais dele.
Abraços
Eduardo
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