Las diferencias entre un amplificador de potencia y un amplificador de voltaje

Los amplificadores son circuitos electrónicos que aumentan la intensidad de las señales. Existen cientos de diseños de amplificadores, que van desde los circuitos de transistores de un solo simples para elaborar sistemas digitales. Un amplificador de potencia y un amplificador de tensión representan dos diseños que fortalecen las señales de diferentes maneras. Entender la diferencia entre la tensión y la potencia y sus aplicaciones le ayuda a seleccionar el tipo de amplificador correcto para un proyecto.

Tensión y Potencia

voltaje de un circuito es la energía detrás de cargas eléctricas que fluyen a través de cables y componentes. El voltio es la unidad estándar de la tensión, definido como la diferencia de energía potencial a través de una resistencia de un ohmio, que produce un flujo de corriente de un amperio. Cuanto mayor sea la energía, a mayor voltaje. Si se multiplica la tensión por la corriente se obtiene la potencia del circuito, que se expresa en términos de vatios: un vatio es una veces voltios un amperio. El poder es la velocidad a la que un circuito suministra energía - circuitos que manejan más tensión y corriente producir más vatios de potencia.

Conceptos amplificador

Se puede pensar en un amplificador como una válvula controlada por una señal de entrada. Como la curva de los aumentos de onda de la señal, una válvula conectada a una tensión independiente abre suministro, pasando más de la tensión a la salida. Cuando la onda disminuye, la válvula se cierra y la salida ve menos voltaje. La salida, aunque proporcionalmente mayor, es una imagen especular de la entrada. Se utiliza un amplificador para aumentar la tensión o la potencia de una señal de entrada débil. Si la potencia de la señal es débil, se utiliza un amplificador de potencia. Si la tensión es pequeña, se multiplica con un amplificador de tensión.

Potencia, eficacia y Calor

Debido a que ningún circuito es 100 por ciento eficiente, un amplificador desperdicia algo de su poder como calor. La eficiencia de diversos diseños de amplificadores varía desde alrededor de 20 por ciento a 90 por ciento o mejor- un amplificador de 80 por ciento de eficiencia que consume 100 vatios desechos 20 vatios como calor. Aunque amplificadores de tensión también tienen este problema, es un problema mayor con los amplificadores de potencia. Un amplificador de potencia utiliza componentes robustos, ventiladores de refrigeración y otras estrategias para evitar el sobrecalentamiento.

componentes

Un transistor combinada con algunas resistencias y condensadores actúa como amplificador simple. Algunos circuitos utilizan tubos de vacío para la amplificación de potencia o voltaje. Los amplificadores operacionales, o amplificadores operacionales, son circuitos integrados que hacen excelente Amplificadores- tensión sin embargo, son demasiado pequeños para ser buenos amplificadores de potencia. Los amplificadores de potencia utilizan transistores de gran tamaño y otros componentes para manejar el calor extra sin quemar. Los transistores de potencia vienen en cajas metálicas fuertes que conducen el calor lejos del dispositivo. amplificadores de tensión utilizan transistores más pequeños, de plástico, que se ejecutan a temperatura ambiente.

Ganancia

Todos los amplificadores proporcionan una cierta cantidad de ganancia, o el factor de amplificación. Por ejemplo, un amplificador de tensión con una ganancia de 100 produce una salida de 1 voltios para una entrada de 10-milivoltios. Ganancia también se mide en decibelios, o dBs- la calificación de decibelios es el logaritmo común del factor de ganancia multiplicada por 10. El registro común de 100 es 2- multiplicándolo por 10 le da 20 dB. A pesar de los amplificadores de potencia también tienen una ganancia, los diseñadores suelen definir ellos por su potencia de salida máxima. Aquí el "media cuadrática," o calificación RMS, es el valor más conservador, seguido de promedio y pico. La calificación RMS le da una idea clara de la salida del amplificador durante varios minutos- la calificación pico es una medida de la capacidad momentánea.

aplicaciones

La mayoría de los amplificadores de potencia de coche altavoces y auriculares, ya que toma energía de conducir altavoces en los niveles de escucha cómodo. Los transmisores de radio también utilizan amplificadores de potencia para entregar una fuerte señal a la antena de transmisión. amplificadores de tensión funcionan mejor para aumentar signals- muy débil que no tienen suficiente potencia para accionar los altavoces. Su teléfono celular contiene dos amplificadores: un amplificador de tensión para recoger las señales de radio celulares y un amplificador de potencia para conducir el altavoz del teléfono. Un receptor estéreo también tiene dos amplificadores por la misma razón.

referencias

• enlazar PC Magazine: Definición de: Clases Amplificador
• enlazar Universidad Estatal de Georgia: Los decibelios
• enlazar Universidad Estatal de Georgia: Amplificador inversor
• enlazar Georgia State University: Ley de Ohm

Sobre el Autor

J. T. nativa de Chicago Barett tiene una Licenciatura en Ciencias en física de la Universidad Northeastern Illinois y ha estado escribiendo desde 1991. Ha contribuido a "La previsión de actualización," un boletín de nanotecnología del Instituto Foresight. También ha colaborado en el libro, "Nanotecnología: Las especulaciones sobre la abundancia global Molecular."