На практике любой усилитель состоит из нескольких ступеней усиления. Если мы рассмотрим усиление звука, оно имеет несколько ступеней усиления, в зависимости от наших требований.
Усилитель мощности
После преобразования аудиосигнала в электрический сигнал выполняется несколько усилений напряжения, после чего усиление мощности усиленного сигнала выполняется непосредственно перед каскадом громкоговорителей. Это ясно показано на рисунке ниже.
В то время как усилитель напряжения повышает уровень напряжения сигнала, усилитель мощности повышает уровень мощности сигнала. Помимо повышения уровня мощности, можно также сказать, что усилитель мощности — это устройство, которое преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока и действие которого контролируется входным сигналом.
Мощность постоянного тока распределяется в соответствии с соотношением,
Потребляемая мощность постоянного тока = выходная мощность переменного тока + потери
Силовой транзистор
Для такого усиления мощности обычный транзистор не подойдет. Транзистор, который изготавливается для усиления мощности, называется силовым транзистором .
Силовой транзистор отличается от других транзисторов следующими факторами.
-
Он больше по размеру, чтобы справляться с большими силами.
-
Область коллектора транзистора сделана большой, и радиатор расположен на стыке коллектор-основание, чтобы минимизировать генерируемое тепло.
-
Области эмиттера и базы силового транзистора сильно легированы.
-
Из-за низкого входного сопротивления требуется низкая входная мощность.
Он больше по размеру, чтобы справляться с большими силами.
Область коллектора транзистора сделана большой, и радиатор расположен на стыке коллектор-основание, чтобы минимизировать генерируемое тепло.
Области эмиттера и базы силового транзистора сильно легированы.
Из-за низкого входного сопротивления требуется низкая входная мощность.
Следовательно, существует большое различие в усилении напряжения и усилении мощности. Итак, давайте теперь попробуем разобраться в деталях, чтобы понять разницу между усилителем напряжения и усилителем мощности.
Разница между напряжением и усилителями мощности
Попробуем провести различие между напряжением и усилителем мощности.
Усилитель напряжения
Функция усилителя напряжения заключается в повышении уровня напряжения сигнала. Усилитель напряжения предназначен для максимального усиления напряжения.
Коэффициент усиления усилителя определяется
Av= beta left( fracRcRin right)
Характеристики усилителя напряжения следующие:
-
База транзистора должна быть тонкой и, следовательно, значение β должно быть больше 100.
-
Сопротивление входного резистора R in должно быть низким по сравнению с нагрузкой коллектора R C.
-
Нагрузка коллектора R C должна быть относительно высокой. Для обеспечения высокой нагрузки на коллектор усилители напряжения всегда работают при низком токе коллектора.
-
Усилители напряжения используются для малых сигнальных напряжений.
База транзистора должна быть тонкой и, следовательно, значение β должно быть больше 100.
Сопротивление входного резистора R in должно быть низким по сравнению с нагрузкой коллектора R C.
Нагрузка коллектора R C должна быть относительно высокой. Для обеспечения высокой нагрузки на коллектор усилители напряжения всегда работают при низком токе коллектора.
Усилители напряжения используются для малых сигнальных напряжений.
Усилитель мощности
Функция усилителя мощности заключается в повышении уровня мощности входного сигнала. Он необходим для подачи большого количества энергии и должен выдерживать большой ток.
Характеристики усилителя мощности следующие:
-
База транзистора выполнена утолщенной, чтобы выдерживать большие токи. Значение β является (β> 100) высоким.
-
Размер транзистора сделан больше, чтобы рассеивать больше тепла, которое вырабатывается во время работы транзистора.
-
Трансформаторная муфта используется для согласования импедансов.
-
Сопротивление коллектора сделано низким.
База транзистора выполнена утолщенной, чтобы выдерживать большие токи. Значение β является (β> 100) высоким.
Размер транзистора сделан больше, чтобы рассеивать больше тепла, которое вырабатывается во время работы транзистора.
Трансформаторная муфта используется для согласования импедансов.
Сопротивление коллектора сделано низким.
Сравнение между усилителями напряжения и мощности приведено ниже в табличной форме.