Eindversterker versus spanningsversterker
Versterkers zijn apparaten die worden gebruikt in elektronica om de sterkte van een signaal te verbeteren of te vermenigvuldigen. Afhankelijk van de vereisten worden versterkers gebruikt om de spanning van het signaal of de stroom van het signaal of de kracht van het signaal te verhogen. Over het algemeen zijn versterkers 3-poorts apparaten, met een invoerpoort, een uitvoerpoort en een voedingspoort. Generieke werking van een versterker is om een versterkte versie van het ingangssignaal aan de uitgang te produceren, waardoor het vermogen van de voeding wordt verbruikt. De verhouding tussen het uitgangssignaal en het ingangssignaal van een eigenschap, zoals spanning, stroom of vermogen, wordt Versterking genoemd. De verhouding tussen de uitgangsspanning en de ingangsspanning is bijvoorbeeld de spanningsversterking van de versterker GAINSpanning= Vuit / Vin, en op dezelfde manier GAINmacht = Puit / Pin. Voor lineaire bediening van een versterker, zoals vereist in de meeste gevallen, 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 hoogspanningsversterking een spanningsversterker, maar deze kan al dan niet een lage stroomversterking hebben. De vermogensversterking van een versterker is ook laag vanwege deze eigenschappen. Transistors en opamps, gegeven de juiste voorspanning en andere omstandigheden, fungeren als basisspanningsversterkers. De belangrijkste toepassing van spanningsversterkers is om het signaal te versterken zodat het minder hinder ondervindt van ruis en verzwakking. Wanneer verzonden signalen hun sterkte verliezen en vervormd raken, zal een versterking van de spanning op de zender het effect minimaliseren en zal de ontvanger in staat zijn om het signaal met redelijke nauwkeurigheid vast te leggen en te interpreteren.
Ideale spanningsversterkers hebben een oneindige ingangsimpedantie en een nul-uitgangsimpedantie. In de praktijk wordt een versterker met een hoge ingangsimpedantie ten opzichte van de uitgangsimpedantie beschouwd als een versterker met goede spanning.
Eindversterkers
Vermogensversterkers zijn apparaten om het ingangsvermogen te versterken, indien mogelijk met minimale verandering in de uitgangsspanning ten opzichte van de ingangsspanning. Dat wil zeggen, vermogensversterkers hebben een hoge vermogensversterking, maar de uitgangsspanning kan wel of niet veranderen. De versterkerefficiëntie van eindversterkers is altijd lager dan 100%. Daarom wordt een hoge warmtedissipatie waargenomen bij vermogensversterkingstrappen. Vermogensversterkers worden gebruikt in apparaten die een groot vermogen over de belastingen vereisen. In meertraps versterkers wordt vermogensversterking aangebracht in de laatste fase van versterking. Audioversterkers en RF-versterkers gebruiken eindversterkers in de eindfase om voldoende vermogen te leveren aan de belasting. Servomotorcontrollers gebruiken ook vermogensversterkers om de motoren aan te drijven. Eindversterkers worden in verschillende klassen ingedeeld, 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 zijn de meeste vermogensversterkers gebouwd met op halfgeleiders gebaseerde componenten, terwijl op een vacuümbuis (klep) 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 zijn 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 de vermogensversterking oplevert. • Spanningsversterkers verdrijven relatief minder warmte dan eindversterkers. Daarom hebben spanningsversterkers een hogere energie-efficiëntie dan eindversterkers. Ook hebben vermogensversterkers vanwege dit feit extra koelmechanisme nodig. |