Classificação de amplificadores de potência

Os amplificadores de potência amplificam o nível de potência do sinal. Esta amplificação é feita na última etapa das aplicações de áudio. As aplicações relacionadas a frequências de rádio empregam amplificadores de potência de rádio. Mas ooperating pointde um transistor, desempenha um papel muito importante na determinação da eficiência do amplificador. omain classification é feito com base neste modo de operação.

A classificação é feita com base em suas frequências e também com base em seu modo de operação.

Classificação com base em frequências

Os amplificadores de potência são divididos em duas categorias, com base nas frequências que controlam. Eles são os seguintes.

• Audio Power Amplifiers- Os amplificadores de potência de áudio aumentam o nível de potência dos sinais que possuem faixa de frequência de áudio (20 Hz a 20 KHz). Eles também são conhecidos comoSmall signal power amplifiers.

• Radio Power Amplifiers- Amplificadores de potência de rádio ou amplificadores de potência sintonizados aumentam o nível de potência dos sinais que possuem faixa de radiofrequência (3 KHz a 300 GHz). Eles também são conhecidos comolarge signal power amplifiers.

Classificação com base no modo de operação

Com base no modo de operação, ou seja, a parte do ciclo de entrada durante a qual a corrente do coletor flui, os amplificadores de potência podem ser classificados como segue.

• Class A Power amplifier - Quando a corrente do coletor flui em todos os momentos durante o ciclo completo do sinal, o amplificador de potência é conhecido como class A power amplifier.

• Class B Power amplifier - Quando a corrente do coletor flui apenas durante a metade do ciclo positivo do sinal de entrada, o amplificador de potência é conhecido como class B power amplifier.

• Class C Power amplifier - Quando a corrente do coletor flui por menos de meio ciclo do sinal de entrada, o amplificador de potência é conhecido como class C power amplifier.

Forma-se um outro amplificador denominado amplificador Classe AB, se combinarmos os amplificadores classe A e classe B de modo a aproveitar as vantagens de ambos.

Antes de entrar em detalhes sobre esses amplificadores, vamos dar uma olhada nos termos importantes que devem ser considerados para determinar a eficiência de um amplificador.

Termos que consideram o desempenho

O objetivo principal de um amplificador de potência é obter a potência máxima de saída. Para conseguir isso, os fatores importantes a serem considerados são a eficiência do coletor, a capacidade de dissipação de energia e a distorção. Vamos examiná-los em detalhes.

Eficiência do coletor

Isso explica como um amplificador converte bem a energia DC em AC. Quando a alimentação DC é fornecida pela bateria, mas nenhuma entrada de sinal AC é fornecida, a saída do coletor em tal condição é observada comocollector efficiency.

A eficiência do coletor é definida como

$$ \ eta = \ frac {média \: ac \: potência \: saída} {média \: dc \: potência \: entrada \: para \: transistor} $$

Por exemplo, se a bateria fornece 15W e a potência de saída CA é 3W. Então a eficiência do transistor será de 20%.

O principal objetivo de um amplificador de potência é obter a máxima eficiência do coletor. Portanto, quanto maior o valor da eficiência do coletor, mais eficiente será o amplificador.

Capacidade de dissipação de energia

Cada transistor é aquecido durante sua operação. À medida que um transistor de potência lida com grandes correntes, ele fica mais aquecido. Esse calor aumenta a temperatura do transistor, o que altera o ponto de operação do transistor.

Portanto, para manter a estabilidade do ponto de operação, a temperatura do transistor deve ser mantida dentro dos limites permitidos. Para isso, o calor produzido deve ser dissipado. Essa capacidade é chamada de capacidade de dissipação de energia.

Power dissipation capabilitypode ser definida como a capacidade de um transistor de potência dissipar o calor nele desenvolvido. Caixas de metal chamadas dissipadores de calor são usadas para dissipar o calor produzido nos transistores de potência.

Distorção

Um transistor é um dispositivo não linear. Quando comparado com a entrada, ocorrem poucas variações na saída. Em amplificadores de tensão, este problema não é predominante, pois pequenas correntes são usadas. Mas em amplificadores de potência, como grandes correntes estão em uso, certamente surge o problema de distorção.

Distortioné definido como a mudança da forma de onda de saída da forma de onda de entrada do amplificador. Um amplificador com menor distorção produz uma saída melhor e, portanto, é considerado eficiente.