Effektförstärkare
I praktiken består varje förstärkare av ett fåtal förstärkningssteg. Om vi betraktar ljudförstärkning har den flera steg av förstärkning, beroende på vårt krav.
Effektförstärkare
När ljudsignalen omvandlas till en elektrisk signal har flera spänningsförstärkningar gjorts, varefter effektförstärkningen av den förstärkta signalen görs strax före högtalarsteget. Detta visas tydligt i figuren nedan.
Men medan spänningsförstärkaren höjer signalens spänningsnivå höjer effektförstärkaren signalens effektnivå. Förutom att höja effektnivån kan man också säga att en effektförstärkare är en anordning som omvandlar likström till växelström och vars verkan styrs av ingångssignalen.
Den likströmska effekten fördelas enligt förhållandet,
Diskströmsinmatning = växelströmsutmatning + förluster
Preststyrketransistor
För en sådan effektförstärkning räcker inte en vanlig transistor. En transistor som tillverkas för att passa syftet med effektförstärkning kallas för en effekttransistor.
En effekttransistor skiljer sig från andra transistorer genom följande faktorer.
-
Den är större i storlek, för att kunna hantera stora effekter.
-
Transistorns kollektörområde är stort och en kylfläns är placerad vid kollektorns-basförbindelsen, för att minimera den värme som genereras.
-
Emitter- och basområdena i en effekttransistor är kraftigt dopade.
-
På grund av det låga ingångsmotståndet kräver den låg ingångseffekt.
Därmed finns det stor skillnad på spänningsförstärkning och effektförstärkning. Så låt oss nu försöka gå in på detaljerna för att förstå skillnaderna mellan en spänningsförstärkare och en effektförstärkare.
Skillnaden mellan spännings- och effektförstärkare
Låt oss försöka skilja mellan spännings- och effektförstärkare.
Spänningsförstärkare
Funktionen hos en spänningsförstärkare är att höja spänningsnivån för signalen. En spänningsförstärkare är konstruerad för att uppnå maximal spänningsförstärkning.
Spänningsförstärkningen hos en förstärkare ges av
$$$A_v = \beta \left (\frac{R_c}{R_{in}} \right )$$
Karaktäristiken hos en spänningsförstärkare är följande –
-
Transistorens bas bör vara tunn och därmed bör värdet på β vara större än 100.
-
Ingångsresistansens motstånd Rin bör vara lågt jämfört med kollektorbelastningen RC.
-
Kollektorbelastningen RC bör vara relativt hög. För att möjliggöra hög kollektorbelastning drivs spänningsförstärkarna alltid med låg kollektorström.
-
Spänningsförstärkarna används för små signalspänningar.
Effektförstärkare
Funktionen hos en effektförstärkare är att höja effektnivån på insignalen. Den måste leverera en stor mängd effekt och måste hantera stora strömmar.
Kännetecknen för en effektförstärkare är följande –
-
Transistorens bas görs tjockare för att kunna hantera stora strömmar. Värdet på β är (β > 100) högt.
-
Transistorens storlek görs större, för att avleda mer värme, som produceras under transistorens drift.
-
Transformatorkoppling används för impedansanpassning.
-
Kollektormotståndet görs lågt.
Varje jämförelse mellan spännings- och effektförstärkare ges nedan i tabellform.
S.No | Particular | Voltageförstärkare | Effektförstärkare |
---|---|---|---|
1 | β | Hög (>100) | Låg (5 till 20) |
2 | RC | Hög (4-10 KΩ) | Låg (5 till 20 Ω) |
3 | Koppling | Oftast R-C-koppling | Oftast transformatorkoppling |
4 | Inputspänning | Låg (några m V) | Hög (2-4 V) |
5 | Kollektorström | Låg (≈ 1 mA) | Hög (> 100 mA) |
6 | Effektutgång | Låg | Hög |
7 | Utgångsimpediment | Hög (≈ 12 K Ω) | Låg (200 Ω) |