ההבדלים בין מגבר כוח למגבר מתח

מגברים הם מעגלים אלקטרוניים המגבירים את חוזק האותות. מאות עיצובים של מגברים קיימים, החל ממעגלים פשוטים של טרנזיסטור יחיד ועד מערכות דיגיטליות משוכללות. מגבר כוח ומגבר מתח מייצגים שני עיצובים המחזקים אותות בדרכים שונות. הבנת ההבדל בין מתח וכוח ויישומיהם עוזרת לך לבחור את סוג המגבר הנכון לפרויקט.

מתח וכוח

מתח מעגל הוא האנרגיה שמאחורי מטענים חשמליים הזורמים דרך חוטים ורכיבים. הוולט הוא יחידת המתח הסטנדרטית, המוגדרת כהפרש האנרגיה הפוטנציאלי על פני התנגדות של אוהם אחד, המייצר זרם זרם של אמפר אחד. ככל שהאנרגיה גדולה יותר, כך המתח גבוה יותר. כאשר מכפילים את המתח בזרם מקבלים את עוצמת המעגל המתבטאת במונחים של וואט: וואט אחד הוא וולט אחד כפול מגבר אחד. הספק הוא הקצב שבו מעגל מספק אנרגיה - מעגלים המטפלים במתח ובזרם רב יותר מייצרים יותר וואט של הספק.

מושגי מגבר

אתה יכול לחשוב על מגבר כעל שסתום הנשלט על ידי אות כניסה. ככל שעיקול גל האות עולה, נפתח שסתום המחובר לאספקת מתח עצמאית ומעביר יותר מהמתח ליציאה. כאשר הגל פוחת, השסתום נסגר והפלט רואה פחות מתח. הפלט, אם כי גדול יותר באופן יחסי, הוא תמונת מראה של הקלט. אתה משתמש במגבר כדי להגביר את המתח או ההספק של אות קלט חלש. אם כוח האות חלש, אתה משתמש במגבר כוח. אם המתח קטן, מכפילים אותו עם מגבר מתח.

כוח, יעילות וחום

מכיוון שאף מעגל אינו יעיל במאת האחוזים, מגבר מבזבז חלק מכוחו כחום. היעילות של עיצובים שונים של מגברים משתנה בין כ -20% ל -90% ומעלה; מגבר בעל יעילות של 80 אחוז הצורך 100 וואט מבזבז 20 וואט כחום. למרות שמגברי מתח קשורים גם לבעיה זו, מדובר בבעיה גדולה יותר במגברי הספק. מגבר כוח משתמש ברכיבים חזקים, מאווררי קירור ואסטרטגיות אחרות כדי למנוע התחממות יתר.

רכיבים

טרנזיסטור בשילוב עם כמה נגדים וקבלים משמש כמגבר פשוט. במעגלים מסוימים משתמשים בצינורות ואקום לצורך הגברת כוח או מתח. מגברים תפעוליים, או מגברי אופ, הם מעגלים משולבים שיוצרים מגברי מתח מצוינים; עם זאת, הם קטנים מכדי להיות מגברי הספק טובים. מגברי הספק משתמשים בטרנזיסטורים גדולים ורכיבים אחרים בכדי לטפל בחום הנוסף מבלי לשרוף. טרנזיסטורי כוח מגיעים במקרי מתכת כבדים המוליכים חום הרחק מהמכשיר. מגברי מתח משתמשים בטרנזיסטורים פלסטיים קטנים יותר אשר פועלים בטמפרטורת החדר.

לְהַשִׂיג

כל המגברים מספקים כמות מסוימת של רווח, או גורם הגברה. לדוגמא, מגבר מתח בעל רווח של 100 מייצר פלט של 1 וולט לכניסה של 10 מיליוולט. רווח נמדד גם בדציבלים, או dB; דירוג הדציבלים הוא היומן המשותף של מקדם הרווח כפול 10. הלוג המשותף של 100 הוא 2; הכפלתו ב- 10 נותנת לך 20 dB. למרות שלמגברי הספק יש רווח, מעצבים בדרך כלל מדרגים אותם לפי הספק המרבי שלהם. כאן, "דירוג שורש ממוצע", ​​או דירוג RMS, הוא הערך השמרני ביותר, ואחריו הממוצע והשיא. דירוג ה- RMS נותן לך מושג ברור על תפוקת המגבר לאורך מספר דקות; דירוג השיא הוא מדד ליכולת רגעית.

יישומים

מרבית מגברי הכוח מניעים רמקולים ואוזניות, מכיוון שנדרש כוח להניע רמקולים לרמות האזנה נוחות. משדרי רדיו משתמשים גם במגברי כוח כדי לספק אות חזק לאנטנת השידור. מגברי מתח עובדים בצורה הטובה ביותר להגברת אותות חלשים מאוד; אין להם מספיק כוח להניע רמקולים. הטלפון הסלולרי שלך מכיל שני מגברים: מגבר מתח לאיסוף אותות רדיו סלולריים ומגבר הספק להפעלת רמקול הטלפון. במקלט סטריאו יש גם שני מגברים מאותה סיבה.