Ojačevalnik moči proti napetostnemu ojačevalniku
Ojačevalniki so naprave, ki se uporabljajo v elektroniki za izboljšanje ali pomnožitev moči signala. Odvisno od zahtev se uporabljajo ojačevalniki za povečanje napetosti signala ali toka signala ali moči signala. Na splošno so ojačevalniki naprave s tremi vrati, z vhodnimi vrati, izhodnimi vrati in vrati za napajanje. Splošno delovanje ojačevalnika je ustvariti okrepljeno različico vhodnega signala na izhodu, pri čemer porabi moč iz napajalnika. Razmerje med izhodnim signalom in vhodnim signalom lastnosti, kot so napetost, tok ali moč, se imenuje dobiček. Na primer, razmerje med izhodno in vhodno napetostjo je napetostni dobiček ojačevalnika GAINvoltage=Vout / V in in podobno GAINpower=Pout / Pin Za linearno delovanje ojačevalnika, kot se zahteva v večini primerov, morajo biti vrednosti ojačanja konstantne v območju delovanja.
Napetostni ojačevalnik
Napetostni ojačevalniki so naprave, ki ojačajo vhodno napetost, po možnosti z minimalnim tokom na izhodu. Tehnično gledano je ojačevalnik z visokim napetostnim ojačenjem napetostni ojačevalnik, vendar ima lahko nizko tokovno ojačenje ali pa tudi ne. Zaradi teh lastnosti je tudi ojačitev moči ojačevalnika majhna. Tranzistorji in operacijski ojačevalniki ob ustreznem prednapetju in drugih pogojih delujejo kot osnovni napetostni ojačevalniki. Glavna uporaba napetostnih ojačevalnikov je krepitev signala, da nanj manj vplivata hrup in dušenje. Ko oddani signali izgubijo moč in se deformirajo, bo ojačanje napetosti na oddajniku zmanjšalo učinek in sprejemnik bo lahko zajel in interpretiral signal z razumno natančnostjo.
Idealni napetostni ojačevalniki imajo neskončno vhodno impedanco in ničelno izhodno impedanco. V praksi velja, da je ojačevalnik z visoko vhodno impedanco glede na izhodno impedanco dober napetostni ojačevalnik.
Ojačevalniki moči
Ojačevalniki moči so naprave za ojačanje vhodne moči, če je mogoče z minimalno spremembo izhodne napetosti glede na vhodno napetost. To pomeni, da imajo ojačevalniki moči velik dobiček moči, vendar se lahko izhodna napetost spremeni ali ne. Učinkovitost ojačevalnika močnostnih ojačevalnikov je vedno nižja od 100%. Zato je na stopnjah ojačanja moči opaziti veliko odvajanje toplote. Ojačevalniki moči se uporabljajo v napravah, ki zahtevajo veliko moč preko obremenitev. Pri večstopenjskih ojačevalnikih se ojačanje moči izvede v končni fazi ojačanja. Avdio ojačevalniki in RF ojačevalniki uporabljajo močnostne ojačevalnike na končni stopnji, da zagotovijo zadostno moč obremenitvi. Krmilniki servo motorjev uporabljajo tudi močnostne ojačevalnike za pogon motorjev. Ojačevalniki moči so razvrščeni v več razredov, odvisno od deleža vhodnega signala, uporabljenega pri ojačanju. Razredi A, B, AB in C se uporabljajo v analognih vezjih, medtem ko se razreda D in E uporabljajo v stikalnih vezjih.
V sodobni elektroniki je večina močnostnih ojačevalnikov izdelanih s komponentami na osnovi polprevodnikov, medtem ko se ojačevalniki na osnovi vakuumske cevi (ventila) še vedno uporabljajo v okoljih, kjer so natančnost, frekvenčni odziv in vzdržljivost primarna zahteva. Na primer, kitarski ojačevalniki uporabljajo ventile za kakovost, vojaška oprema pa uporablja ventile za svojo vzdržljivost pred močnimi elektromagnetnimi impulzi.
Kakšna je razlika med ojačevalniki napetosti in ojačevalniki moči?
• Napetostni ojačevalniki imajo visoko napetostno ojačenje, močnostni ojačevalniki pa visoko močnostno ojačenje.
• V večini napetostnih ojačevalnikov je tokovni dobiček zelo nizek, medtem ko imajo ojačevalniki moči precejšen tokovni dobiček, kar povzroči povečanje moči.
• Napetostni ojačevalniki odvajajo relativno manj toplote kot močnostni ojačevalniki. Zato imajo napetostni ojačevalniki večji izkoristek moči kot močnostni ojačevalniki. Poleg tega ojačevalniki moči zaradi tega dejstva potrebujejo dodaten hladilni mehanizem.
