Strāvas pastiprinātājs pret sprieguma pastiprinātāju
Pastiprinātāji ir ierīces, ko izmanto elektronikā, lai uzlabotu vai pavairotu signāla stiprumu. Atkarībā no prasībām tiek izmantoti pastiprinātāji, lai palielinātu signāla spriegumu vai signāla strāvu vai signāla jaudu. Parasti pastiprinātāji ir 3 portu ierīces ar ievades portu, izejas portu un barošanas avota portu. Pastiprinātāja vispārīgā darbība ir nodrošināt pastiprinātu ieejas signāla versiju izejā, patērējot strāvu no barošanas avota. Attiecība starp izejas signālu un tādas īpašības kā sprieguma, strāvas vai jaudas ieejas signālu tiek saukta par pastiprinājumu. Piemēram, attiecība starp izejas spriegumu un ieejas spriegumu ir pastiprinātāja sprieguma pieaugums GAINvoltage=Vout / V in, un līdzīgi GAINpower=Pout / Pin Lineārai darbībai pastiprinātāja, kā tas tiek prasīts vairumā gadījumu, pastiprinājuma vērtībām ir jābūt nemainīgām darbības reģionā.
Sprieguma pastiprinātājs
Sprieguma pastiprinātāji ir ierīces, kas pastiprina ieejas spriegumu, ja iespējams, ar minimālu strāvu izejā. Tehniski pastiprinātājs ar augstu sprieguma pastiprinājumu ir sprieguma pastiprinātājs, taču tam var būt vai nebūt zems strāvas pastiprinājums. Šo īpašību dēļ arī pastiprinātāja jaudas pieaugums ir zems. Tranzistori un darbības pastiprinātāji, ja tiek nodrošināti pareizi nobīdes un citi nosacījumi, darbojas kā pamata sprieguma pastiprinātāji. Sprieguma pastiprinātāju galvenais pielietojums ir signāla stiprināšana, lai to mazāk ietekmētu troksnis un vājināšanās. Kad pārraidītie signāli zaudē spēku un deformējas, raidītāja sprieguma pastiprināšana samazina efektu, un uztvērējs varēs uztvert un interpretēt signālu ar saprātīgu precizitāti.
Ideālajiem sprieguma pastiprinātājiem ir bezgalīga ieejas pretestība un nulles izejas pretestība. Praksē pastiprinātājs ar augstu ieejas pretestību attiecībā pret izejas pretestību tiek uzskatīts par labu sprieguma pastiprinātāju.
Jaudas pastiprinātāji
Strāvas pastiprinātāji ir ierīces, kas pastiprina ieejas jaudu, ja iespējams, minimāli mainot izejas spriegumu attiecībā pret ieejas spriegumu. Tas ir, jaudas pastiprinātājiem ir liels jaudas pieaugums, bet izejas spriegums var mainīties vai nemainīties. Jaudas pastiprinātāju pastiprinātāja efektivitāte vienmēr ir zemāka par 100%. Tāpēc jaudas pastiprināšanas posmos tiek novērota augsta siltuma izkliede. Jaudas pastiprinātājus izmanto ierīcēs, kurām nepieciešama liela jauda visās slodzēs. Daudzpakāpju pastiprinātājos jaudas pastiprināšana tiek veikta pastiprināšanas beigu stadijā. Audio pastiprinātāji un RF pastiprinātāji izmanto jaudas pastiprinātājus pēdējā posmā, lai nodrošinātu pietiekamu jaudu. Servo motoru kontrolieri izmanto arī jaudas pastiprinātājus, lai darbinātu motorus. Jaudas pastiprinātājus iedala vairākās klasēs atkarībā no pastiprināšanā izmantotā ieejas signāla daļas. Klases A, B, AB un C tiek izmantotas analogajās shēmās, savukārt D un E klases tiek izmantotas komutācijas shēmās.
Mūsdienu elektronikā lielākā daļa jaudas pastiprinātāju ir konstruēti ar komponentiem, kuru pamatā ir pusvadītāji, savukārt vakuumlampu (vārstu) pastiprinātājus joprojām izmanto vidēs, kur galvenā prasība ir precizitāte, frekvences reakcija un izturība. Piemēram, ģitāras pastiprinātājos tiek izmantoti vārsti kvalitātes nodrošināšanai, un militārajā ekipējumā tiek izmantoti vārsti, lai nodrošinātu izturību pret spēcīgiem elektromagnētiskiem impulsiem.
Kāda ir atšķirība starp sprieguma pastiprinātājiem un jaudas pastiprinātājiem?
• Sprieguma pastiprinātājiem ir augsts sprieguma pastiprinājums, savukārt jaudas pastiprinātājiem ir liels jaudas pastiprinājums.
• Lielākajā daļā sprieguma pastiprinātāju strāvas pastiprinājums ir ļoti zems, savukārt jaudas pastiprinātājiem ir ievērojams strāvas pastiprinājums, kas rada jaudas pieaugumu.
• Sprieguma pastiprinātāji izkliedē salīdzinoši mazāk siltuma nekā jaudas pastiprinātāji. Tāpēc sprieguma pastiprinātājiem ir augstāka jaudas efektivitāte nekā jaudas pastiprinātājiem. Arī jaudas pastiprinātājiem šī iemesla dēļ ir nepieciešams papildu dzesēšanas mehānisms.
