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Amplificatori di potenza

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In pratica, qualsiasi amplificatore consiste di pochi stadi di amplificazione. Se consideriamo l’amplificazione audio, ha diversi stadi di amplificazione, a seconda del nostro requisito.

Amplificatore di potenza

Dopo che il segnale audio è convertito in segnale elettrico, ha diverse amplificazioni di tensione, dopo di che l’amplificazione di potenza del segnale amplificato è fatta appena prima dello stadio di altoparlante. Questo è chiaramente mostrato nella figura seguente.

Audio Signal

Mentre l’amplificatore di tensione aumenta il livello di tensione del segnale, l’amplificatore di potenza aumenta il livello di potenza del segnale. Oltre ad aumentare il livello di potenza, si può anche dire che un amplificatore di potenza è un dispositivo che converte la potenza DC in potenza AC e la cui azione è controllata dal segnale d’ingresso.

La potenza DC è distribuita secondo la relazione,

Ingresso potenza DC = uscita potenza AC + perdite

Transistor di potenza

Per tale amplificazione di potenza, un normale transistor non sarebbe sufficiente. Un transistor che è fabbricato per soddisfare lo scopo dell’amplificazione di potenza è chiamato transistor di potenza.

Un transistor di potenza differisce dagli altri transistor, nei seguenti fattori.

  • È di dimensioni maggiori, al fine di gestire grandi potenze.

  • La regione del collettore del transistor è fatta grande e un dissipatore di calore è posto alla giunzione collettore-base per minimizzare il calore generato.

  • Le regioni di emettitore e di base di un transistor di potenza sono pesantemente drogate.

  • A causa della bassa resistenza d’ingresso, richiede una bassa potenza d’ingresso.

Quindi c’è molta differenza tra l’amplificazione di tensione e quella di potenza. Quindi, cerchiamo ora di entrare nei dettagli per capire le differenze tra un amplificatore di tensione e un amplificatore di potenza.

Differenza tra amplificatori di tensione e di potenza

Cerchiamo di differenziare tra amplificatore di tensione e di potenza.

Amplificatore di tensione

La funzione di un amplificatore di tensione è di aumentare il livello di tensione del segnale. Un amplificatore di tensione è progettato per ottenere la massima amplificazione della tensione.

Il guadagno di tensione di un amplificatore è dato da

$$A_v = \beta \sinistra (\frac{R_c}{R_{in}} \destra )$$

Le caratteristiche di un amplificatore di tensione sono le seguenti –

  • La base del transistor dovrebbe essere sottile e quindi il valore di β dovrebbe essere maggiore di 100.

  • La resistenza della resistenza d’ingresso Rin dovrebbe essere bassa rispetto al carico del collettore RC.

  • Il carico del collettore RC dovrebbe essere relativamente alto. Per permettere un alto carico di collettore, gli amplificatori di tensione sono sempre operati a bassa corrente di collettore.

  • Gli amplificatori di tensione sono usati per piccole tensioni di segnale.

Amplificatore di potenza

La funzione di un amplificatore di potenza è di aumentare il livello di potenza del segnale in ingresso. È richiesto di fornire una grande quantità di potenza e deve gestire una grande corrente.

Le caratteristiche di un amplificatore di potenza sono le seguenti –

  • La base del transistor è resa più spessa per gestire grandi correnti. Il valore di β è (β > 100) alto.

  • La dimensione del transistor è resa più grande, al fine di dissipare più calore, che è prodotto durante il funzionamento del transistor.

  • L’accoppiamento del trasformatore è usato per l’adattamento di impedenza.

  • La resistenza del collettore è resa bassa.

Il confronto tra amplificatori di tensione e di potenza è dato qui sotto in forma tabellare.

S.No Particolare Amplificatore di tensione Amplificatore di potenza
1 β Alto (>100) Basso (da 5 a 20)
2 RC Alto (4-10 KΩ) Basso (da 5 a 20 Ω)
3 Accoppiamento Di solito R-C Invariabilmente accoppiamento a trasformatore
4 Tensione in ingresso Bassa (pochi m V) Alta (2-4 V)
5 Corrente del collettore Bassa (≈ 1 mA) Alta (> 100 mA)
6 Power output Low High
7 Output impendence High (≈ 12 K Ω) Bassa (200 Ω)
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