Etaje de amplificare de putere

Etaje de amplificare de putere

Ca etaj de putere este considerat un asa etaj de amplificare cu R_s - rezistenta de sarcinasi si P_S-puterea disipata pe aceasta sarcina. Deobicei puterea are valoarea de cativa W la cateva zeci si sute de W. Iata de ce etajele sunt calculate dupa P_s si R_s. Pentru a aprecia ce putere trebuie sa cedeze un etaj preliminar de amplificare trebuie de apreciat coeficientul de amplificare dupa putere K_p.

Notiuni generale despre etaje de amplificare de putere.

Etajul de putere de iesire este principalul consumator de energie. El introduce partea cea mai importanta de distorsiuni neliniare si ocupa un volum comparabil cu celelalte parti a amplificatorului.

Distorsiunile neliniare pentru etajele de putere pe baza de tranzistoare sunt cauzate de dependenta parametrilor h_21B si h_21E de regimul de lucru de neliniaritatea caracteristicilor tranzistorelor I_E (U_EB) si I_B (U_BE), cat si de neliniaritatea caracteristicilor de magnetizare a transformatorului, care este destul de des folosit pentru concordarea etajului de iesire cu sarcina.

Pentru aprecierea cantitativa a distonsiunilor neliniare introduse de etaj, la intrare lui se aplica un semnal sinusoidal iar la iesire se masoara amplitudinile armonicilor. Relatia dintre radacina patrata din suma patratelor amplitudinilor tuturor armonicilor (in afara de prima) la iesirea etajului catre amplitudinea primei armonice caracterizeaza distonsiunile neliniare introduse de amplificatoarele de putere.

Acest raport este numit coeficient a armonicilor.

∞ ∞

K_arm = ∑ I²_mi / I_m1 sau K_arm = ∑ U²_mi / U_m1

i=2 i=2

La amplificatoarele de precizie uneori se determina coeficientul de distorsiuni a intermodularii. Pentru determinarea lui la intrarea amplificatorului prin intermediul rezistoarelor sunt aplicate semnale de la doua generatoare de semnale.

Frecventa primului generator este mica f₁ = 250Hz. A doua tensiune are frecventa mai mare decat prima f₂ ≈ 8kHz . Marimile tensiunilor sunt alese 0,8 si 0,2 U_int. La iesirea amplificatorului se conecteaza un filtru trece banda, ajustat la frecventa f₂ .

Coeficientul de intermodulare:  K_intermod. = (U_m / U)100%

Daca amolificatorul este liniar atunci la interactiune oricarui numar de semnale are loc sumarea lor si in spectrul semnalului nu apar frecvente combinationale. Corespunzator nu au loc modularile amplitudinilor armonicilor semnalului de iesire. La prezenta nelialinitate apar frecvente combinationale si armonica combinationala f₂ va fi modulata dupa amplitudine, iar adancimea modularii caracterizata de tensiunea U_m depinde de neliniaritatea amplificatorului.

In caz general semnalele in forma complicata se pot amplifica deaceea distorsiunile neliniare a amplificatorului sunt apreciate de coeficientul sumar:

K_arm = K_arm + K_intermod.