Wzmacniacz mocy a wzmacniacz napięcia
Wzmacniacze to urządzenia stosowane w elektronice w celu poprawy lub zwielokrotnienia siły sygnału. W zależności od wymagań wzmacniacze służą do zwiększania napięcia sygnału lub prądu sygnału lub mocy sygnału. Ogólnie wzmacniacze są urządzeniami 3-portowymi, z portem wejściowym, portem wyjściowym i portem zasilania. Ogólna praca wzmacniacza polega na wytwarzaniu na wyjściu wzmocnionej wersji sygnału wejściowego, pobierającej energię z zasilacza. Stosunek sygnału wyjściowego do sygnału wejściowego właściwości, takich jak napięcie, prąd lub moc, jest określany jako Wzmocnienie. Na przykład stosunek między napięciem wyjściowym a wejściowym to wzmocnienie napięciowe wzmacniacza GAINnapięcie=Vout / V in i podobnie GAINpower=Pout / Pin Dla pracy liniowej wzmacniacza, jak jest to wymagane w większości przypadków, wartości wzmocnienia muszą być stałe w obszarze działania.
Wzmacniacz napięcia
Wzmacniacze napięciowe to urządzenia, które wzmacniają napięcie wejściowe, jeśli to możliwe, przy minimalnym prądzie na wyjściu. Technicznie rzecz biorąc, wzmacniacz o wysokim wzmocnieniu napięciowym jest wzmacniaczem napięciowym, ale może, ale nie musi, mieć małe wzmocnienie prądowe. Dzięki tym właściwościom zysk mocy wzmacniacza jest również niski. Tranzystory i wzmacniacze operacyjne, przy odpowiedniej polaryzacji i innych warunkach, działają jak podstawowe wzmacniacze napięcia. Głównym zastosowaniem wzmacniaczy napięciowych jest wzmocnienie sygnału, aby był mniej podatny na zakłócenia i tłumienie. Gdy przesyłane sygnały stracą swoją siłę i ulegną deformacji, wzmocnienie napięcia na nadajniku zminimalizuje ten efekt, a odbiornik będzie w stanie przechwycić i zinterpretować sygnał z rozsądną dokładnością.
Idealne wzmacniacze napięciowe mają nieskończoną impedancję wejściową i zerową impedancję wyjściową. W praktyce wzmacniacz o dużej impedancji wejściowej w stosunku do impedancji wyjściowej jest uważany za dobry wzmacniacz napięciowy.
Wzmacniacze mocy
Wzmacniacze mocy to urządzenia wzmacniające moc wejściową, jeśli to możliwe, przy minimalnej zmianie napięcia wyjściowego w stosunku do napięcia wejściowego. Oznacza to, że wzmacniacze mocy mają duże wzmocnienie mocy, ale napięcie wyjściowe może się zmienić lub nie. Sprawność wzmacniaczy wzmacniaczy mocy jest zawsze niższa niż 100%. W związku z tym obserwuje się wysokie rozpraszanie ciepła na etapach wzmacniania mocy. Wzmacniacze mocy są stosowane w urządzeniach, które wymagają dużej mocy na obciążeniach. We wzmacniaczach wielostopniowych wzmocnienie mocy odbywa się w końcowych stopniach wzmocnienia. Wzmacniacze audio i wzmacniacze RF wykorzystują wzmacniacze mocy w końcowej fazie, aby zapewnić wystarczającą moc obciążenia. Sterowniki serwosilników również wykorzystują wzmacniacze mocy do napędzania silników. Wzmacniacze mocy są podzielone na kilka klas w zależności od części sygnału wejściowego użytego do wzmocnienia. Klasy A, B, AB i C są używane w obwodach analogowych, natomiast klasy D i E są używane w obwodach przełączających.
W nowoczesnej elektronice większość wzmacniaczy mocy jest zbudowana z elementów półprzewodnikowych, podczas gdy wzmacniacze lampowe (zaworowe) są nadal używane w środowiskach, gdzie precyzja, pasmo przenoszenia i wytrzymałość są podstawowym wymogiem. Na przykład wzmacniacze gitarowe używają zaworów do jakości, a sprzęt wojskowy używają zaworów ze względu na ich odporność na silne impulsy elektromagnetyczne.
Jaka jest różnica między wzmacniaczami napięcia a wzmacniaczami mocy?
• Wzmacniacze napięciowe mają duże wzmocnienie napięcia, a wzmacniacze mocy duże wzmocnienie.
• W większości wzmacniaczy napięciowych wzmocnienie prądowe jest bardzo niskie, podczas gdy wzmacniacze mocy mają znaczne wzmocnienie prądowe, co skutkuje wzmocnieniem mocy.
• Wzmacniacze napięciowe rozpraszają stosunkowo mniej ciepła niż wzmacniacze mocy. Dlatego wzmacniacze napięciowe mają wyższą sprawność energetyczną niż wzmacniacze mocy. Z tego powodu wzmacniacze mocy wymagają dodatkowego mechanizmu chłodzenia.
