Power Amplifier vs Voltage Amplifier
Versterkers zijn apparaten die in de elektronica worden gebruikt om de sterkte van een signaal te verbeteren of te vermenigvuldigen. Afhankelijk van de eisen worden versterkers gebruikt om de spanning van het signaal of de stroom van het signaal of het vermogen van het signaal te verhogen. Over het algemeen zijn versterkers apparaten met 3 poorten, met een ingangspoort, een uitgangspoort en een voedingspoort. De algemene werking van een versterker is het produceren van een versterkte versie van het ingangssignaal aan de uitgang, waarbij het vermogen van de voeding wordt verbruikt. De verhouding tussen het uitgangssignaal en het ingangssignaal van een eigenschap zoals spanning, stroom of vermogen wordt Gain genoemd. De verhouding tussen uitgangsspanning en ingangsspanning is bijvoorbeeld de spanningsversterking van de versterker GAINvoltage=Vout / V in, en op dezelfde manier GAINpower=Pout / Pin Voor lineaire werking van een versterker, zoals in de meeste gevallen vereist, moeten de versterkingswaarden constant zijn in het werkgebied.
Spanningsversterker
Spanningsversterkers zijn apparaten die de ingangsspanning versterken, indien mogelijk met minimale stroom aan de uitgang. Technisch gezien is een versterker met hoge spanningsversterking een spanningsversterker, maar deze kan al dan niet een lage stroomversterking hebben. Door deze eigenschappen is ook de vermogenswinst van een versterker laag. Transistors en opamps werken, onder de juiste voorspanning en andere omstandigheden, als basisspanningsversterkers. De belangrijkste toepassing van spanningsversterkers is om het signaal te versterken zodat het minder wordt beïnvloed door ruis en demping. Wanneer uitgezonden signalen hun sterkte verliezen en vervormd raken, zal een versterking van de spanning bij de zender het effect minimaliseren en zal de ontvanger het signaal met redelijke nauwkeurigheid kunnen opvangen en interpreteren.
Ideale spanningsversterkers hebben een oneindige ingangsimpedantie en een uitgangsimpedantie van nul. In de praktijk wordt een versterker met een hoge ingangsimpedantie ten opzichte van de uitgangsimpedantie als een goede spanningsversterker beschouwd.
Versterkers
Eindversterkers zijn apparaten om het ingangsvermogen te versterken, indien mogelijk met een minimale verandering in de uitgangsspanning ten opzichte van de ingangsspanning. Dat wil zeggen, eindversterkers hebben een hoge vermogensversterking, maar de uitgangsspanning kan al dan niet veranderen. Het versterkerrendement van eindversterkers is altijd lager dan 100%. Daarom wordt een hoge warmtedissipatie waargenomen bij vermogensversterkingsstadia. Eindversterkers worden gebruikt in apparaten die een groot vermogen over de belastingen vereisen. In meertrapsversterkers wordt vermogensversterking gemaakt in de laatste stadia van de versterking. Audioversterkers en RF-versterkers gebruiken eindversterkers in de laatste fase om voldoende vermogen te leveren aan de belasting. Servomotorcontrollers gebruiken ook eindversterkers om de motoren aan te drijven. Eindversterkers worden ingedeeld in verschillende klassen, afhankelijk van de fractie van het ingangssignaal dat bij de versterking wordt gebruikt. De klassen A, B, AB en C worden gebruikt in analoge circuits, terwijl de klassen D en E worden gebruikt in schakelcircuits.
In moderne elektronica worden de meeste eindversterkers geconstrueerd met op halfgeleiders gebaseerde componenten, terwijl op vacuümbuis (ventiel) gebaseerde versterkers nog steeds worden gebruikt in omgevingen waar precisie, frequentierespons en uithoudingsvermogen een primaire vereiste zijn. Gitaarversterkers gebruiken bijvoorbeeld kleppen voor kwaliteit en militaire apparatuur gebruiken kleppen voor hun uithoudingsvermogen tegen sterke elektromagnetische pulsen.
Wat is het verschil tussen spanningsversterkers en eindversterkers?
• Spanningsversterkers hebben een hoge spanningsversterking, terwijl eindversterkers een hoge vermogensversterking hebben.
• In de meeste spanningsversterkers is de stroomversterking erg laag, terwijl eindversterkers een aanzienlijke stroomversterking hebben, wat resulteert in de vermogensversterking.
• Spanningsversterkers dissiperen relatief minder warmte dan eindversterkers. Daarom hebben spanningsversterkers een hoger energierendement dan vermogensversterkers. Vanwege dit feit hebben eindversterkers ook een extra koelmechanisme nodig.
