Stiprintuvai yra elektroninės grandinės, didinančios signalų stiprumą. Yra šimtai stiprintuvų konstrukcijų, pradedant paprastomis vieno tranzistoriaus grandinėmis ir baigiant skaitmeninėmis sistemomis. Galios stiprintuvas ir įtampos stiprintuvas yra du dizainai, stiprinantys signalus įvairiais būdais. Suprasti skirtumą tarp įtampos ir galios bei jų taikymo gali padėti pasirinkti teisingą stiprintuvo tipą.
Įtampa ir galia
Kontūro įtampa - tai elektros laidų, tekančių laidais ir komponentais, energija. Voltas yra standartinis įtampos vienetas, apibrėžtas kaip potencialios energijos skirtumas esant vieno omo varžai, dėl kurios susidaro vieno stiprintuvo srovė. Kuo didesnė energija, tuo didesnė įtampa. Kai padauginsite įtampą iš srovės, gausite grandinės galią, išreikštą vatais: vienas vatas yra vienas voltas ir vienas stiprintuvas. Galia yra greitis, kuriuo grandinė tiekia energiją - grandinės, kurios valdo daugiau įtampos ir srovės, gamina daugiau vatų energijos.
Stiprintuvo sąvokos
Galima galvoti apie stiprintuvą kaip vožtuvą, valdomą įvesties signalu. Didėjant signalo bangos kreivei, atsidaro vožtuvas, prijungtas prie nepriklausomo įtampos tiekimo, perduodantis daugiau įtampos į išėjimą. Kai banga mažėja, vožtuvas užsidaro ir išėjimas mato mažiau įtampos. Išvestis, nors ir proporcingai didesnė, yra įvesties veidrodinis vaizdas. Norėdami padidinti silpno įėjimo signalo įtampą ar galią, naudojate stiprintuvą. Jei signalo galia silpna, naudokite galios stiprintuvą. Jei įtampa maža, padauginkite ją iš įtampos stiprintuvo.
Galia, efektyvumas ir šiluma
Kadangi nė viena grandinė nėra 100 proc. Efektyvi, stiprintuvas dalį energijos praleidžia kaip šilumą. Įvairių stiprintuvų konstrukcijų efektyvumas svyruoja nuo maždaug 20 iki 90 procentų ar geriau; 80 procentų naudingumo stiprintuvas, sunaudojantis 100 vatų, sunaudoja 20 vatų. Nors įtampos stiprintuvai taip pat turi šią problemą, tai yra didesnė galios stiprintuvų problema. Galios stiprintuvas naudoja patikimus komponentus, aušinimo ventiliatorius ir kitas strategijas, kad išvengtų perkaitimo.
Komponentai
Transistorius kartu su keletu rezistorių ir kondensatorių veikia kaip paprastas stiprintuvas. Kai kuriose grandinėse galios ar įtampos stiprinimui naudojami vakuuminiai vamzdeliai. Operaciniai stiprintuvai arba op-stiprintuvai yra integriniai grandynai, kurie sukuria puikius įtampos stiprintuvus; tačiau jie yra per maži, kad būtų geri galios stiprintuvai. Galios stiprintuvuose naudojami didelių gabaritų tranzistoriai ir kiti komponentai, kurie apdoroja papildomą šilumą, nesudegdami. Maitinimo tranzistoriai yra su metaliniais korpusais, kurie praleidžia šilumą nuo prietaiso. Įtampos stiprintuvuose naudojami mažesni plastikiniai tranzistoriai, kurie veikia kambario temperatūroje.
Pelnas
Visi stiprintuvai suteikia tam tikrą padidinimo arba stiprinimo faktoriaus kiekį. Pavyzdžiui, įtampos stiprintuvas, kurio stiprinimas yra 100, sukuria 1 voltų išėjimą 10 milivoltų įėjimui. Pelnas taip pat matuojamas decibelais arba dBs; decibelų reitingas yra bendras padidinimo koeficiento žurnalas, padaugintas iš 10. 100 bendrasis logistikas yra 2; padauginus iš 10 gaunama 20 dB. Nors galios stiprintuvai taip pat turi padidėjimą, dizaineriai juos paprastai vertina pagal didžiausią išėjimo galią. Čia konservatyviausia reikšmė yra „vidutinis kvadratas“ arba RMS reitingas, po kurio eina vidurkis ir maksimumas. RMS įvertinimas suteikia aiškią supratimą apie stiprintuvo išėjimą per kelias minutes; didžiausias įvertinimas yra momentinių gebėjimų matas.
Programos
Dauguma galios stiprintuvų valdo garsiakalbius ir ausines, nes norint, kad garsiakalbiai būtų patogūs klausytis, reikia energijos. Radijo siųstuvai taip pat naudoja galios stiprintuvus, kad perduotų stiprų signalą į transliavimo anteną. Įtampos stiprintuvai geriausiai tinka labai silpniems signalams padidinti; jie neturi pakankamai galios garsiakalbiams valdyti. Jūsų mobiliajame telefone yra du stiprintuvai: įtampos stiprintuvas koriniams radijo signalams priimti ir galios stiprintuvas telefono garsiakalbiui valdyti. Stereo imtuvas taip pat turi du stiprintuvus dėl tos pačios priežasties.
