Amplificatoare de Putere

AMPLIFICATOARE DE PUTERE

CAPITOLUL In cazul amplificatoarelor de putere prezint interes nu numai amplitudinea semnalului de la bornele de ieire al amplificatorului, ci i puterea debitat de acest semnal n sarcin. n mod obinuit, pentru a obine o anumit putere la ieirea etajului final al amplificatorului, trebuie aplicat o anumit putere la intrarea lui, deci acest tip de amplificatoare se caracterizeaz printr-o anumit amplificare de putere. n principiu, exist dou deosebiri principale ntre amplificatoarele de tensiune i cele de putere, n privina condiiilor specifice de funcionare:

-nivelul semnalului necesar la intrare: semnal mic la amplificatoarele de tensiune(AU) i semnal mare la cele de putere(AP);

-valoarea impedanei de sarcin; relativ mare(Zinthll=sute de ohmi pn la kiloohmi ) pentru AU, mic (Rdifuzor=civa ) pentru AP.

Un alt aspect important n cazul acestor etaje este acela al randamentului, care trebuie s fie ct mai ridicat. Etajul absoarbe de la sursa de alimentare o anumit putere Pa, din care o parte folosete ca putere util Pu, dezvoltat pe rezistena de sarcin i o parte se pierde pe tranzistor si elementele rezistive ale schemei prin care circul componente continue; puterea disipat pe tranzistor trebuie s nu depeasc Pd max admisibil a acestuia.

Prin randamentul etajului et se inelege raportul:

et = ,

n care:

Pa = Pu+Pd,

Pd < Pd max.

1. Cuplajul prin transformator

Datorit valorilor foarte diferite pe care le au rezistena de ieire a unui montaj cu tranzistor (sute de k, M) i valoarea sarcinii (ctiva ohmi), pentru realizarea unui transfer maxim de putere n impedana de sarcin cuplajul ntre ieirea etajului i sarcin se face prin intermediul unui transformator care transform impedana de sarcin la valoarea optim a impedanei de sarcin a amplificatorului.

Dac transformatorul de cuplaj are schema din figura 1, n care n1 i n2 reprezint numrul de spire din primar, respectiv din secundar, iar r1 i r2 rezistenele proprii ale nfurrilor respective atunci primarul transformatorul prezint n c.a. o rezisten de valoarea:

unde R2 este rezistena la bornele secundarului. n curent continuu rezistena primarului rmne r1.

Randamentul transformatorului T este prin definiie raportul ntre puterea debitat n sarcin (R2) i puterea aplicat la bornele primarului. Considernd transformatorul ideal (fr pierderi de flux), deci n1I1 = n2I2, rezult:

Fig.1. Schema unui transformator de cuplaj cu sarcina.

Comportarea transformatorului la frecvene joase depinde de inductana primarului L1 iar la frecvene nalte de inductana de scpri Ls.

2. Clase de funcionare pentru amplificatoare de putere

n funcie de tensiunea continu de polarizare baz-emitor i amplitudinea semnalului de excitaie, un tranzistor poate fi utilizat n mai multe regimuri de lucru, numite clase de funcionare.

Considernd caracteristica de transfer iC = f(uBE) din figura 2, punctul static de funcionare poate fi ales astfel nct in regim dinamic tranzistorul s se afle in conducie : pe durata ntregi perioade, deci cu un unghi de conducie =360o, mai mult dect o semiperioad (>180o), o semiperioad =180o) i mai puin dect o semiperioad. Pentru =360o se spune c tranzistorul funcioneaz n clasa A, >180o n clasa AB, =180o, n clasa B,