Rozdiely medzi výkonovým zosilňovačom a napäťovým zosilňovačom

Zosilňovače sú elektronické obvody, ktoré zvyšujú silu signálov. Existujú stovky návrhov zosilňovačov, od jednoduchých jedno tranzistorových obvodov po komplikované digitálne systémy. Výkonový zosilňovač a napäťový zosilňovač predstavujú dva návrhy, ktoré zosilňujú signály rôznymi spôsobmi. Pochopenie rozdielu medzi napätím a výkonom a ich aplikáciami vám pomôže vybrať správny typ zosilňovača pre projekt.

Napätie a výkon

Napätie obvodu je energia za elektrickými nábojmi pretekajúcimi cez vodiče a komponenty. , Volt je štandardná jednotka napätia, definovaná ako rozdiel potenciálnej energie cez odpor jeden ohm, ktorý vytvára prúdový prúd jedného ampéra. Čím väčšia je energia, tým vyššie je napätie. Ak vynásobíte napätie prúdom, získate obvodový výkon, ktorý je vyjadrený vo wattoch: jeden watt je jeden volt krát jeden ampér. Výkon je rýchlosť, pri ktorej obvod dodáva energiu - obvody, ktoré zvládajú väčšie napätie a prúd, produkujú viac wattov energie.

Koncepty zosilňovača

Môžete si predstaviť zosilňovač ako ventil riadený vstupným signálom. , Keď sa krivka vlny signálu zvyšuje, otvára sa ventil pripojený k nezávislému zdroju napätia, ktorý vedie viac napätia na výstup. Keď vlna klesne, ventil sa uzavrie a výstup vidí menšie napätie. Výstupom, hoci úmerne väčším, je zrkadlový obraz vstupu. Pomocou zosilňovača zvyšujete napätie alebo výkon slabého vstupného signálu. Ak je signál slabý, použijete výkonový zosilňovač. Ak je napätie malé, vynásobíte ho napäťovým zosilňovačom.

Výkon, účinnosť a teplo

Pretože žiadny obvod nie je stopercentne efektívny, zosilňovač stráca časť svojej energie ako teplo. Účinnosť rôznych návrhov zosilňovačov sa pohybuje od približne 20 percent do 90 percent alebo lepšie; Zosilňovač s 80-percentnou účinnosťou, ktorý spotrebuje 100 wattov, stráca 20 wattov ako teplo. Aj keď tento problém majú aj zosilňovače napätia, je to väčší problém s výkonovými zosilňovačmi. Výkonový zosilňovač používa na zabránenie prehriatiu robustné komponenty, chladiace ventilátory a ďalšie stratégie.

Komponenty

Tranzistor kombinovaný s niekoľkými odpormi a kondenzátormi funguje ako jednoduchý zosilňovač. Niektoré obvody používajú na zosilnenie výkonu alebo napätia vákuové trubice. Operačné zosilňovače alebo operačné zosilňovače sú integrované obvody, ktoré vytvárajú vynikajúce zosilňovače napätia; sú však príliš malé na to, aby boli dobrými výkonovými zosilňovačmi. Výkonové zosilňovače používajú veľké tranzistory a ďalšie komponenty na zvládnutie zvýšeného tepla bez toho, aby došlo k ich spáleniu. Výkonové tranzistory prichádzajú v robustných kovových puzdrách, ktoré odvádzajú teplo zo zariadenia. Zosilňovače napätia používajú menšie plastové tranzistory, ktoré bežia pri izbovej teplote.

Zisk

Všetky zosilňovače poskytujú určité množstvo zosilnenia alebo zosilňovacieho faktora. Napríklad zosilňovač napätia so ziskom 100 vytvára výstup 1 V pre vstup 10 milivoltov. Zisk sa meria aj v decibeloch alebo dBs; hodnotenie decibelov je spoločný záznam zosilňovacieho faktora vynásobený 10. Spoločný log 100 je 2; "multiplying it by 10 gives you 20 dB.", 3, [[Hoci výkonové zosilňovače tiež majú zisk, dizajnéri ich zvyčajne hodnotia podľa svojho maximálneho výstupného výkonu. V tomto prípade je „najspoľahlivejšou hodnotou“ priemerná druhá mocnina alebo hodnotenie RMS, za ktorým nasleduje priemer a maximum. Hodnotenie RMS vám dáva jasnú predstavu o výstupe zosilňovača za niekoľko minút; najvyššie hodnotenie je mierou okamžitých schopností.

Aplikácie

Väčšina výkonových zosilňovačov poháňa reproduktory a slúchadlá, pretože napájanie reproduktorov vyžaduje pohodlnú úroveň počúvania. Rádiové vysielače tiež používajú výkonové zosilňovače na prenos silného signálu do vysielacej antény. Zosilňovače napätia pracujú najlepšie na zvýšení veľmi slabých signálov; nemajú dostatok energie na pohon reproduktorov. Váš mobilný telefón obsahuje dva zosilňovače: zosilňovač napätia na zachytávanie celulárnych rádiových signálov a výkonový zosilňovač na ovládanie reproduktora telefónu. Stereo prijímač má z rovnakého dôvodu dva zosilňovače

• Predchádzajúca strana: Ako presné je rýchlosť MPH na GPS?
• Ďalšia strana: Ako používať univerzálny diaľkový ovládač Philips Magnavox Universal Learning Remote