Amplificador de potencia frente a amplificador de voltaje
Los amplificadores son dispositivos que se utilizan en la electrónica para mejorar o multiplicar la fuerza de una señal. Dependiendo de los requisitos, se utilizan amplificadores para aumentar el voltaje de la señal o la corriente de la señal o la potencia de la señal. Generalmente los amplificadores son dispositivos de 3 puertos, con un puerto de entrada, un puerto de salida y un puerto de fuente de alimentación. El funcionamiento genérico de un amplificador es producir una versión reforzada de la señal de entrada en la salida, consumiendo la potencia de la fuente de alimentación. La relación entre la señal de salida y la señal de entrada de una propiedad como el voltaje, la corriente o la potencia se denomina Ganancia. Por ejemplo, la relación entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada es la ganancia de voltaje del amplificador GAINvoltage=Vout / V in, y de manera similar GAINpower=Pout / Pin Para funcionamiento lineal de un amplificador, como se requiere en la mayoría de los casos, los valores de ganancia tienen que ser constantes en la región de operación.
Amplificador de voltaje
Los amplificadores de tensión son dispositivos que amplifican la tensión de entrada, a ser posible con una corriente mínima en la salida. Técnicamente, un amplificador con alta ganancia de voltaje es un amplificador de voltaje, pero puede o no tener una baja ganancia de corriente. La ganancia de potencia de un amplificador también es baja debido a estas propiedades. Los transistores y los amplificadores operacionales, con la polarización adecuada y otras condiciones, actúan como amplificadores de voltaje básicos. La principal aplicación de los amplificadores de voltaje es fortalecer la señal para que se vea menos afectada por el ruido y la atenuación. Cuando las señales transmitidas pierden su fuerza y se deforman, una amplificación del voltaje en el transmisor minimizará el efecto y el receptor podrá capturar e interpretar la señal con una precisión razonable.
Los amplificadores de voltaje ideales tienen una impedancia de entrada infinita y una impedancia de salida cero. En la práctica, un amplificador con una impedancia de entrada alta en relación con la impedancia de salida se considera un buen amplificador de tensión.
Amplificadores de potencia
Los amplificadores de potencia son dispositivos para amplificar la potencia de entrada, si es posible con un cambio mínimo en el voltaje de salida con respecto al voltaje de entrada. Es decir, los amplificadores de potencia tienen una alta ganancia de potencia, pero el voltaje de salida puede cambiar o no. La eficiencia del amplificador de los amplificadores de potencia siempre es inferior al 100%. Por lo tanto, se observa una alta disipación de calor en las etapas de amplificación de potencia. Los amplificadores de potencia se utilizan en dispositivos que requieren una gran potencia entre las cargas. En los amplificadores multietapa, la amplificación de potencia se realiza en las etapas finales de amplificación. Los amplificadores de audio y los amplificadores de RF usan amplificadores de potencia en la etapa final para entregar suficiente potencia a la carga. Los controladores de servomotores también utilizan amplificadores de potencia para accionar los motores. Los amplificadores de potencia se clasifican en varias clases según la fracción de la señal de entrada utilizada en la amplificación. Las clases A, B, AB y C se utilizan en circuitos analógicos, mientras que las clases D y E se utilizan en circuitos de conmutación.
En la electrónica moderna, la mayoría de los amplificadores de potencia se construyen con componentes basados en semiconductores, mientras que los amplificadores basados en tubos de vacío (válvulas) todavía se usan en entornos donde la precisión, la respuesta de frecuencia y la resistencia son requisitos principales. Por ejemplo, los amplificadores de guitarra usan válvulas para la calidad y los equipos militares usan válvulas por su resistencia contra fuertes pulsos electromagnéticos.
¿Cuál es la diferencia entre amplificadores de voltaje y amplificadores de potencia?
• Los amplificadores de voltaje tienen una alta ganancia de voltaje, mientras que los amplificadores de potencia tienen una alta ganancia de potencia.
• En la mayoría de los amplificadores de voltaje, la ganancia de corriente es muy baja, mientras que los amplificadores de potencia tienen una ganancia de corriente significativa, lo que resulta en la ganancia de potencia.
• Los amplificadores de voltaje disipan relativamente menos calor que los amplificadores de potencia. Por lo tanto, los amplificadores de voltaje tienen una mayor eficiencia energética que los amplificadores de potencia. Además, los amplificadores de potencia requieren un mecanismo de enfriamiento adicional debido a este hecho.
