Усилители напряжения, тока и мощности

Ранее упоминалось, что электронные усилители подразделяются на усилители напряжения, тока и мощности, хотя все они по существу являются усилителями мощности, а соответствующее название определяется по наибольшей выраженности в нагрузке той или иной электрической величины: напряжения, тока или мощности.

В курсе электронных усилителей показано, что максимальная отдача мощности в нагрузке достигается при условии согласования входной и выходной цепей усилителя с сопротивлениями источника сигнала (генератора – R2) и нагрузки (Rн) соответственно, т. е. равенству этих сопротивлений:

При этих условиях коэффициент усиления по мощности усилителя определяется формулой (1), в которой входные и выходные параметры соответствуют функциональной схеме усилителя в общем виде (рис. 1).

рис.1.Входные и выходные параметры усилителя 
                                                     
KP=Pвых/Рг =Е2вых * Rг/ Е2г*Rвых(1)

Однако, в реальных случаях сопротивления генератора и нагрузки существенно отличаются от соответствующих входного и выходного сопротивлений усилителя, что не позволяет получить высокий КПД.
В инженерной практике существенное значение имеет КПД выходной цепи, равный отношению выходной мощности усиливаемого сигнала к потребляемой от источника питания мощности Р0.

КПД=P/Po  (2)

При этом основой характеристикой усилителя считается выходная (отдаваемая в нагрузку) мощность.

Р=Рвых=U2вых+RH      (3)  
Выражение (2) является определяющим при классификации усилителей напряжения и мощности, в соответствии с чем усилителями мощности называются такие, у которых выходная мощность сигнала сравнима с мощностью, потребляемой от источника питания. Практически усилители с КПД более 50 % считаются усилителями мощности, а менее 50 % – усилителями напряжения.
В предыдущих лекциях обращалось внимание на усилители классов А, В и С, отличающихся друг от друга положением рабочей точки (РТ) на нагрузочной прямой (НП). Ограничившись усилителями классов А и В, покажем, что в режиме класса А КПД усилителя не может быть более 50 % , а в режиме В максимальный КПД = 78,5 % а также дадим практические критерии, позволяющие отличить усилители напряжения, тока мощности.