As diferenças entre um amplificador de potência e um amplificador de tensão

Amplificadores são circuitos eletrônicos que aumentam a força dos sinais. Centenas de designs amplificador existir, variando de circuitos de transistor único simples para elaborar sistemas digitais. Um amplificador de potência e um amplificador de tensão representam dois projetos que reforçam os sinais de diferentes maneiras. Compreender a diferença entre tensão e potência e suas aplicações ajuda a selecionar o tipo de amplificador correto para um projeto.

Tensão e potência

tensão de um circuito é a energia por trás cargas elétricas que fluem através de fios e componentes. O volt é a unidade padrão de tensão, definido como a diferença de potencial de energia através de uma resistência de um ohm, a qual produz um fluxo de corrente de um amplificador. Quanto maior for a energia, maior a tensão. Quando você multiplicar a tensão pela corrente você tem o poder do circuito, que é expressa em termos de watts: um watt é um vezes volts um amp. O poder é a taxa na qual um circuito de entrega de energia - circuitos que lidam com mais tensão e corrente produzir mais watts de potência.

Conceitos amplificador

Você pode pensar de um amplificador como uma válvula controlada por um sinal de entrada. Como a curva de onda aumenta a do sinal, uma válvula ligada a uma tensão de fornecimento abre independente, passando mais da tensão na saída. Quando a onda diminui, a válvula fecha-se e a saída vê menos tensão. A saída, embora proporcionalmente maior, é uma imagem espelhada da entrada. Você usar um amplificador para aumentar a tensão ou potência de um sinal de entrada fraco. Se o poder do sinal é fraco, você usar um amplificador de potência. Se a tensão for pequeno, você multiplicá-lo com um amplificador de tensão.

Potência, eficiência e calor

Porque nenhum circuito é de 100 por cento eficaz, um amplificador desperdiça alguma da sua energia na forma de calor. A eficiência de vários tipos de amplificadores varia desde cerca de 20 por cento a 90 por cento ou melhor- um amplificador de 80 por cento de eficiência que consome 100 watts resíduos 20 watts como calor. Embora amplificadores de tensão também tem esse problema, é um problema maior com amplificadores de potência. Um amplificador de potência utiliza componentes robustos, ventiladores de refrigeração e outras estratégias para evitar o sobreaquecimento.

componentes

Um transistor combinado com algumas resistências e condensadores age como um amplificador simples. Alguns circuitos de usar tubos de vácuo para amplificação de potência ou de tensão. amplificadores operacionais, ou op-amps, são circuitos integrados que fazem excelente amplifiers- tensão no entanto, eles são muito pequenos para serem bons amplificadores de potência. amplificadores de potência usar transistores de grande porte e outros componentes para lidar com o excesso de calor sem queimar-se. transistores de potência vêm em caixas de metal pesadas que conduzem calor para longe do dispositivo. amplificadores de tensão utilizam transístores menores, de plástico, que são executados à temperatura ambiente.

Ganho

Todos os amplificadores de fornecer uma certa quantidade de ganho, ou factor de amplificação. Por exemplo, um amplificador de tensão com um ganho de 100 produz uma saída de um volts para uma entrada de 10 milivolts. Ganho também é medido em decibéis, ou dBs- a classificação de decibéis é o log comum do fator de ganho multiplicado por 10. O registo comum de 100 é o 2- multiplicá-lo por 10 dá-lhe 20 dB. Apesar de amplificadores de potência também têm ganho, os designers geralmente classificam-los por sua potência máxima de saída. Aqui o "root mean square," ou classificação RMS, é o valor mais conservador, seguido de média e de pico. A classificação de RMS lhe dá uma idéia clara de saída do amplificador ao longo de vários minutos- a classificação de pico é uma medida da capacidade momentânea.

aplicações

A maioria dos amplificadores de potência conduzir alto-falantes e fones de ouvido, já que tem poder para conduzir alto-falantes para os níveis de audição confortável. transmissores de rádio também usam amplificadores de potência, para transmitir um sinal forte para a antena de transmissão. amplificadores de tensão funcionam melhor para aumentar muito fraco signals- eles não têm energia suficiente para acionar alto-falantes. Seu celular contém dois amplificadores: um amplificador de tensão para captar sinais de rádio celulares e um amplificador de potência para conduzir alto-falante do telefone. Um receptor estéreo também tem dois amplificadores, pela mesma razão.

Referências

• ligação PC Magazine: Definição de: Classes Amplificador
• ligação Georgia State University: Decibels
• ligação Georgia State University: Inverting Amplifier
• ligação Lei de Ohm: Georgia State University

Sobre o autor

Chicago J.T. nativa Barett tem um Bachelor of Science em Física pela Northeastern Illinois University e tem escrito desde 1991. Ele tem contribuído para "Foresight Update," um boletim nanotecnologia do Instituto Foresight. Ele também contribuiu para o livro, "Nanotecnologia: Especulações Molecular na abundância global."