Οι ενισχυτές είναι ηλεκτρονικά κυκλώματα που αυξάνουν την ισχύ των σημάτων. Υπάρχουν εκατοντάδες σχέδια ενισχυτών, που κυμαίνονται από απλά κυκλώματα απλού τρανζίστορ έως πολύπλοκα ψηφιακά συστήματα. Ένας ενισχυτής ισχύος και ένας ενισχυτής τάσης αντιπροσωπεύουν δύο σχέδια που ενισχύουν τα σήματα με διαφορετικούς τρόπους. Η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ τάσης και ισχύος και των εφαρμογών τους σάς βοηθά να επιλέξετε τον σωστό τύπο ενισχυτή για ένα έργο.
Τάση και ισχύς
Η τάση ενός κυκλώματος είναι η ενέργεια πίσω από τα ηλεκτρικά φορτία που ρέουν μέσω καλωδίων και εξαρτημάτων. Το βολτ είναι η τυπική μονάδα τάσης, που ορίζεται ως η διαφορά δυναμικής ενέργειας σε αντίσταση ενός ωμ, η οποία παράγει ροή ρεύματος ενός ενισχυτή. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια, τόσο υψηλότερη είναι η τάση. Όταν πολλαπλασιάζετε την τάση με το ρεύμα, λαμβάνετε την ισχύ του κυκλώματος, η οποία εκφράζεται σε watt: ένα watt είναι ένα βολτ φορές ένα amp. Ισχύς είναι ο ρυθμός με τον οποίο ένα κύκλωμα παρέχει ενέργεια - κυκλώματα που χειρίζονται περισσότερη τάση και ρεύμα παράγουν περισσότερα βατ ισχύος.
Έννοιες ενισχυτή
Μπορείτε να σκεφτείτε έναν ενισχυτή ως μια βαλβίδα που ελέγχεται από ένα σήμα εισόδου. Καθώς αυξάνεται η καμπύλη του κύματος του σήματος, ανοίγει μια βαλβίδα συνδεδεμένη σε ανεξάρτητη παροχή τάσης, μεταφέροντας περισσότερο από την τάση στην έξοδο. Όταν το κύμα μειώνεται, η βαλβίδα κλείνει και η έξοδος βλέπει λιγότερη τάση. Η έξοδος, αν και αναλογικά μεγαλύτερη, είναι μια κατοπτρική εικόνα της εισόδου. Χρησιμοποιείτε έναν ενισχυτή για να αυξήσετε την τάση ή την ισχύ ενός αδύναμου σήματος εισόδου. Εάν η ισχύς του σήματος είναι αδύναμη, χρησιμοποιείτε ενισχυτή ισχύος. Εάν η τάση είναι μικρή, την πολλαπλασιάζετε με έναν ενισχυτή τάσης.
Ισχύς, απόδοση και θερμότητα
Επειδή κανένα κύκλωμα δεν είναι 100% αποδοτικό, ένας ενισχυτής σπαταλά μέρος της ισχύος του ως θερμότητα. Η αποτελεσματικότητα διαφόρων σχεδίων ενισχυτή κυμαίνεται από περίπου 20% έως 90% ή καλύτερα. ενισχυτής απόδοσης 80 τοις εκατό που καταναλώνει 100 watt και 20 watt ως θερμότητα. Αν και οι ενισχυτές τάσης έχουν επίσης αυτό το ζήτημα, είναι ένα μεγαλύτερο πρόβλημα με τους ενισχυτές ισχύος. Ένας ενισχυτής ισχύος χρησιμοποιεί ισχυρά εξαρτήματα, ανεμιστήρες ψύξης και άλλες στρατηγικές για την αποφυγή υπερθέρμανσης.
Συστατικά
Ένα τρανζίστορ σε συνδυασμό με μερικές αντιστάσεις και πυκνωτές λειτουργεί ως απλός ενισχυτής. Ορισμένα κυκλώματα χρησιμοποιούν σωλήνες κενού για ενίσχυση ισχύος ή τάσης. Οι λειτουργικοί ενισχυτές, ή op-amp, είναι ολοκληρωμένα κυκλώματα που κάνουν εξαιρετικούς ενισχυτές τάσης. Ωστόσο, είναι πολύ μικρά για να είναι καλοί ενισχυτές ισχύος. Οι ενισχυτές ισχύος χρησιμοποιούν τρανζίστορ μεγάλου μεγέθους και άλλα εξαρτήματα για να χειριστούν την επιπλέον θερμότητα χωρίς να καούν. Τα τρανζίστορ ισχύος έρχονται σε μεγάλες μεταλλικές θήκες που απομακρύνουν τη θερμότητα από τη συσκευή. Οι ενισχυτές τάσης χρησιμοποιούν μικρότερα, πλαστικά τρανζίστορ που λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου.
Κέρδος
Όλοι οι ενισχυτές παρέχουν ένα ορισμένο ποσό κέρδους ή παράγοντα ενίσχυσης. Για παράδειγμα, ένας ενισχυτής τάσης με κέρδος 100 παράγει έξοδο 1 volt για είσοδο 10 millivolt. Το κέρδος μετράται επίσης σε ντεσιμπέλ ή dBs. Η βαθμολογία ντεσιμπέλ είναι το κοινό ημερολόγιο του συντελεστή κέρδους πολλαπλασιασμένο επί 10. Το κοινό ημερολόγιο 100 είναι 2. πολλαπλασιάζοντας το με 10 σας δίνει 20 dB Παρόλο που οι ενισχυτές ισχύος έχουν επίσης κέρδος, οι σχεδιαστές τα αξιολογούν συνήθως με τη μέγιστη ισχύ εξόδου τους. Εδώ, η βαθμολογία "root mean square" ή RMS, είναι η πιο συντηρητική τιμή, ακολουθούμενη από το μέσο όρο και την κορυφή. Η βαθμολογία RMS σας δίνει μια σαφή ιδέα για την έξοδο του ενισχυτή για αρκετά λεπτά. η μέγιστη βαθμολογία είναι ένα μέτρο στιγμιαίας ικανότητας.
Εφαρμογές
Οι περισσότεροι ενισχυτές ισχύος οδηγούν ηχεία και ακουστικά, καθώς χρειάζεται δύναμη για την οδήγηση των ηχείων σε άνετα επίπεδα ακρόασης. Οι πομποί ραδιοφώνου χρησιμοποιούν επίσης ενισχυτές ισχύος για να παρέχουν ένα ισχυρό σήμα στην κεραία εκπομπής. Οι ενισχυτές τάσης λειτουργούν καλύτερα για την αύξηση πολύ ασθενών σημάτων. δεν έχουν αρκετή ισχύ για να οδηγούν ηχεία. Το κινητό σας τηλέφωνο περιέχει δύο ενισχυτές: έναν ενισχυτή τάσης για τη λήψη κυψελοειδών ραδιοφωνικών σημάτων και έναν ενισχυτή ισχύος για την οδήγηση του ηχείου του τηλεφώνου. Ένας στερεοφωνικός δέκτης διαθέτει επίσης δύο ενισχυτές για τον ίδιο λόγο.
