Studiul Amplificatoarelor de Putere

Electronica s-a impus definitiv în cele mai diverse domenii ale vieţii contemporane. Ea a influenţat profund dezvoltarea ştiinţei, a producţiei şi chiar modul de viaţa al oamenilor.

Mulţi tineri sunt preocupaţi de problemele electronicii, folosind o mare parte a timpului lor liber pentru a realiza diverse construcţii de amator. Printre acestea se numără şi amplificatoarele de putere, folosite în construcţia sistemelor audio, acestea fiind o mare preocupare a tinerilor.

Amplificatoarele de putere sunt dispozitive electronice care furnizează la ieşirea lor un semnal electric cu o putere mai mare decât a semnalului de intrare. Amplificatoarele de putere au rolul de a debita puterea necesară în sarcină în condiţiile unui randament energetic cât mai ridicat, a unei amplificări de putere maxime cu distorsiuni minime ale semnalului amplificat.

Fenomenul de amplificare electronică constă în mărirea de un număr de ori, la ieşirea unui circuit, a puterii unui semnal de la intrarea acestuia. În cazul amplificării liniare, forma semnalului de ieşire este identică cu forma semnalului de intrare sau, cu alte cuvinte, amplificarea este aceeaşi pentru toate valorile pe care le ia succesiv semnalul de intrare.

1. GENERALITĂŢI

Numite si amplificatoare finale, sunt amplificatoare care realizează o amplificare în tensiune cât şi o amplificare în curent pentru a obtine o putere semnificativă la ieşire. Această putere poate fi de la ordinul wattilor sau zecilor de watti.

Metodele de analiză ale acestor amplificatoare vor fi altele decât cele utilizate la amplificatoarele de semnal mic întru cât funcţionarea tranzistoarelor amplificatoare nu mai este una liniară şi nu mai pot fi utilizate schemele echivalente cu parametri hibrizi (valabile doar pentru o funcţionare liniară a tranzistorului.

La amplificatoarele de putere mai intervine un parametru, respectiv randamentul amplificatorului

Pc – Pu = Pp

Pierderile sunt pierderi de caldură la nivelul tranzistoarelor amplificatoare de putere. Tranzistoarele care sunt de putere se vor monta pe radiatoare pentru a putea degaja mai multă caldură.

O altă particularitate a amplificatoarelor de putere o constituie realizarea cuplajului dintre amplificator şi consumator astfel încât să aiba loc un transfer maxim de putere de la amplificaor la consumator. Amplificatorul fiind o sursă de energie pentru a obtine acest transfer de energie maximă trebuie ca rezistenta de ieşire să fie egală cu rezistenta de sarcină

Re = Rs (Ze = Zs)

Impedanţele de sarcină au de obicei valori mici de ordinul ohmilor sau zecilor de ohmi. Rezistenţele de ieşire nu pot avea de obicei valori atât de mici. Una din metodele de rezolvare a acestei probleme este utilizarea transformatoarelor de cuplaj.

Daca se conecteaza Rs la bornele secundare ale unui transformator care are imprimat n1 spire şi în secundar n2 spire, atunci Rec la bornele înfaşurării primare este data de relaţia : Rec = R1 + •(R2 + Rs), unde R1 şi R2 sunt rezistenţele proprii ale celor două înfăşurări primare, respectiv secundare, ele având valori de obicei mici, pot fi neglijate şi Rec ≈ ∙Rs