Výkonový zesilovač vs napěťový zesilovač
Zesilovače jsou zařízení používaná v elektronice ke zlepšení nebo znásobení síly signálu. V závislosti na požadavcích se zesilovače používají ke zvýšení napětí signálu nebo proudu signálu nebo výkonu signálu. Obecně jsou zesilovače zařízení se 3 porty, se vstupním portem, výstupním portem a portem napájení. Obecným provozem zesilovače je produkovat zesílenou verzi vstupního signálu na výstupu, spotřebovávající energii z napájecího zdroje. Poměr mezi výstupním signálem a vstupním signálem vlastnosti, jako je napětí, proud nebo výkon, se nazývá zesílení. Například poměr mezi výstupním napětím a vstupním napětím je napěťový zisk zesilovače GAINvoltage=Vout / V in a podobně GAINpower=Pout / Pin Pro lineární provoz zesilovače, jak je požadováno ve většině případů, hodnoty zesílení musí být konstantní v oblasti provozu.
Napěťový zesilovač
Napěťové zesilovače jsou zařízení, která zesilují vstupní napětí, pokud možno s minimálním proudem na výstupu. Technicky vzato je zesilovač s vysokým napěťovým zesílením napěťový zesilovač, ale může nebo nemusí mít nízký proudový zisk. Výkonový zisk zesilovače je díky těmto vlastnostem také nízký. Tranzistory a operační zesilovače za předpokladu správného předpětí a dalších podmínek fungují jako základní napěťové zesilovače. Hlavní aplikací napěťových zesilovačů je zesílení signálu, aby byl méně ovlivněn šumem a útlumem. Když vysílané signály ztratí svou sílu a deformují se, zesílení napětí na vysílači minimalizuje účinek a přijímač bude schopen zachytit a interpretovat signál s přiměřenou přesností.
Ideální napěťové zesilovače mají nekonečnou vstupní impedanci a nulovou výstupní impedanci. V praxi je zesilovač s vysokou vstupní impedancí vzhledem k výstupní impedanci považován za dobrý napěťový zesilovač.
Výkonové zesilovače
Výkonové zesilovače jsou zařízení pro zesílení vstupního výkonu, pokud možno s minimální změnou výstupního napětí vzhledem ke vstupnímu napětí. To znamená, že výkonové zesilovače mají vysoký výkonový zisk, ale výstupní napětí se může nebo nemusí změnit. Účinnost zesilovače výkonových zesilovačů je vždy nižší než 100 %. Proto je pozorován vysoký odvod tepla ve stupních zesílení výkonu. Výkonové zesilovače se používají v zařízeních, která vyžadují velký výkon napříč zátěží. U vícestupňových zesilovačů se výkonové zesílení provádí v konečných fázích zesílení. Audio zesilovače a RF zesilovače používají výkonové zesilovače v konečné fázi k dodání dostatečného výkonu zátěže. Regulátory servomotorů také používají výkonové zesilovače k pohonu motorů. Výkonové zesilovače jsou klasifikovány do několika tříd v závislosti na části vstupního signálu použitého při zesílení. Třídy A, B, AB a C se používají v analogových obvodech, zatímco třídy D a E se používají ve spínacích obvodech.
V moderní elektronice je většina výkonových zesilovačů konstruována s polovodičovými součástkami, zatímco elektronkové (ventilové) zesilovače se stále používají v prostředích, kde jsou primárním požadavkem přesnost, frekvenční odezva a výdrž. Například kytarové zesilovače používají ventily pro kvalitu a vojenská technika používá ventily pro svou odolnost proti silným elektromagnetickým pulzům.
Jaký je rozdíl mezi zesilovači napětí a zesilovači výkonu?
• Napěťové zesilovače mají vysoký napěťový zisk, zatímco výkonové zesilovače mají vysoký výkon.
• Ve většině napěťových zesilovačů je proudové zesílení velmi nízké, zatímco výkonové zesilovače mají výrazné proudové zesílení, což má za následek zesílení výkonu.
• Napěťové zesilovače odvádějí relativně méně tepla než výkonové zesilovače. Proto mají napěťové zesilovače vyšší výkonovou účinnost než výkonové zesilovače. Také výkonové zesilovače vyžadují další chladicí mechanismus kvůli této skutečnosti.
