Pojačala su elektronički sklopovi koji povećavaju jačinu signala. Postoje stotine dizajna pojačala, od jednostavnih sklopova s jednim tranzistorima do složenih digitalnih sustava. Pojačalo snage i pojačalo napona predstavljaju dva dizajna koja ojačavaju signale na različite načine. Razumijevanje razlike između napona i snage i njihove primjene pomaže vam u odabiru ispravne vrste pojačala za projekt.
Napon i snaga
Napon sklopa je energija iza električnih naboja koja teče kroz žice i dijelove. Volt je standardna jedinica napona, definirana kao razlika potencijalne energije na otporu od jednog ohma, što stvara strujni tok od jednog pojačala. Što je energija veća, to je i napon veći. Kada pomnožite napon sa strujom dobivate snagu kruga, koja se izražava u vatima: jedan vat je jedan volt puta jedno pojačalo. Snaga je brzina kojom krug isporučuje energiju - krugovi koji obrađuju više napona i struje proizvode više vata snage.
Koncepti pojačala
Pojačalo možete zamisliti kao ventil kojim upravlja ulazni signal. Kako se krivulja vala signala povećava, otvara se ventil spojen na neovisno napajanje naponom, prolazeći veći dio napona na izlaz. Kad se val smanji, ventil se zatvara i izlaz vidi manje napona. Izlaz, iako proporcionalno veći, zrcalna je slika ulaza. Pojačalo koristite za povećanje napona ili snage slabog ulaznog signala. Ako je snaga signala slaba, koristite pojačalo snage. Ako je napon mali, pomnožite ga pojačalom napona.
Snaga, učinkovitost i toplina
Budući da niti jedan krug nije 100 posto učinkovit, pojačalo troši dio svoje snage kao toplinu. Učinkovitost različitih izvedbi pojačala varira od oko 20 do 90 posto ili više; pojačalo od 80 posto učinkovitosti koje troši 100 vata, a 20 vati troši na toplinu. Iako pojačala s naponom također imaju ovaj problem, veći je problem kod pojačala snage. Pojačalo snage koristi robusne komponente, ventilatore za hlađenje i druge strategije za sprečavanje pregrijavanja.
Komponente
Tranzistor u kombinaciji s nekoliko otpornika i kondenzatora djeluje kao jednostavno pojačalo. Neki krugovi koriste vakuumske cijevi za pojačavanje snage ili napona. Operacijska pojačala ili op-pojačala integrirani su krugovi koji čine izvrsna pojačala za napon; međutim, premale su da bi bile dobra pojačala snage. Pojačala pojačala koriste velike tranzistore i druge komponente kako bi podnijeli dodatnu toplinu bez izgaranja. Snažni tranzistori dolaze u pozamašnim metalnim kućištima koji odvode toplinu od uređaja. Pojačala za napon koriste manje plastične tranzistore koji rade na sobnoj temperaturi.
Dobitak
Sva pojačala pružaju određenu količinu pojačanja ili faktor pojačanja. Na primjer, pojačalo napona s pojačavanjem 100 daje izlaz od 1 volta za ulaz od 10 milivolta. Dobitak se također mjeri u decibelima ili dBs; ocjena decibela je zajednički dnevnik faktora pojačanja pomnožen s 10. Uobičajeni zapis 100 je 2; pomnoživši ga s 10 dobijete 20 dB. Iako pojačala također imaju dobitak, dizajneri ih obično ocjenjuju prema maksimalnoj izlaznoj snazi. Ovdje je "srednji kvadrat" ili RMS ocjena najkonzervativnija vrijednost, nakon koje slijede prosjek i vrhunac. RMS ocjena daje vam jasnu ideju o izlazu pojačala tijekom nekoliko minuta; vršna ocjena mjerilo je trenutne sposobnosti.
Prijave
Većina pojačala snage pokreće zvučnike i slušalice, jer je potrebna snaga da bi se zvučnici doveli do ugodne razine slušanja. Radio odašiljači također koriste pojačala za isporuku snažnog signala emitiranoj anteni. Pojačala za napon najbolje rade za povećanje vrlo slabih signala; nemaju dovoljno snage za pogon zvučnika. Vaš mobitel sadrži dva pojačala: pojačalo napona za primanje staničnih radio signala i pojačalo snage za pogon zvučnika telefona. Stereo prijemnik također ima dva pojačala iz istog razloga.
