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Amplificateur de puissance

L 'amplificateur de puissance est un amplificateur électronique destiné à augmenter la puissance du signal d' entrée donné.Contrairement à l 'amplificateur de tension / courant, l' amplificateur de puissance est conçu pour entraîner directement la charge et sert de dernier bloc dans la chaîne de l 'amplificateur.

Le signal d 'entrée de l' amplificateur de puissance doit être supérieur à un certain seuil.Par conséquent, il ne transmet pas directement le signal audio / radiofréquence original à l 'amplificateur de puissance, mais il utilise d' abord un amplificateur de courant / tension pour l 'amplificateur de puissance préamplificateur et l' envoie à l 'amplificateur de puissance sous forme d' entrée après les modifications nécessaires.Vous pouvez observer l 'utilisation de l' amplificateur audio et de l 'amplificateur de puissance.

Dans ce cas, le microphone est utilisé comme source d 'entrée.Le signal émis par le microphone est insuffisant pour l 'amplificateur de puissance.Il est donc d 'abord préamplifié, la tension et le courant augmentant légèrement.Le signal effectue ensuite un ajustement esthétique de la forme d 'onde audio au moyen d' un circuit de commande de tonalité et de volume.Enfin, le signal est acheminé vers le Haut - parleur par l 'amplificateur de puissance. 

Type d 'amplificateur de puissance

Selon le type de dispositif de sortie connecté, l 'amplificateur de puissance est divisé en trois types.

Amplificateur de puissance audio

L 'amplificateur de puissance est utilisé pour augmenter la puissance d' un signal audio faible.Les amplificateurs destinés aux circuits de commande de haut - parleurs tels que les téléviseurs et les téléphones portables entrent dans cette catégorie.

Les amplificateurs de puissance audio ont une gamme de sortie allant de quelques milliwatts (par exemple, les amplificateurs d'écouteurs) à plusieurs kilowatts (par exemple, les amplificateurs de puissance dans les systèmes de cinéma à haute sécurité / à domicile).

Amplificateur de puissance radiofréquence

Les transmissions sans fil nécessitent la transmission d'ondes modulées par l'air sur de longues distances.Le signal est transmis par l 'antenne et la plage de transmission dépend de la puissance du signal qui lui est fournie.

Pour des transmissions sans fil telles que la diffusion FM, l 'antenne a besoin de signaux d' entrée de plusieurs kilowatts d 'énergie.L 'amplificateur de puissance RF est utilisé pour augmenter l' amplitude de puissance de l 'onde modulée à un niveau suffisant pour atteindre la distance de transmission souhaitée.

Amplificateur de puissance à courant continu

L 'amplificateur de puissance CC est utilisé pour amplifier la puissance du signal PWM (modulation de largeur d' impulsion).Ils sont utilisés dans des systèmes de commande électronique qui nécessitent un moteur ou un actionneur commandé par un signal de puissance élevée.Ou augmenter la puissance d 'entrée du moteur ou de celui - ci à partir du signal d' entrée du microcontrôleur.

Amplificateur de puissance

Il existe plusieurs procédés de conception d 'un circuit amplificateur de puissance.Les caractéristiques de fonctionnement et de sortie de chaque configuration de circuit sont différentes les unes des autres.

Afin de distinguer les caractéristiques et les comportements des différents circuits amplificateurs de puissance, on utilise une classe D 'amplificateurs de puissance dans laquelle des symboles alphabétiques sont spécifiés pour identifier le procédé de fonctionnement.

Ils se répartissent en deux grandes catégories.Les amplificateurs de puissance conçus pour amplifier des signaux analogiques appartiennent aux catégories A, B, AB ou C.Amplificateur de puissance conçu pour amplifier des signaux numériques de Modulation d 'impulsions à large bande (PWM), y compris d, E, F, etc.

Les amplificateurs de puissance les plus couramment utilisés dans les circuits d 'amplificateurs audio appartiennent aux catégories A, B, AB ou C.

Amplificateur de puissance de classe a

La forme d 'onde analogique est constituée de niveaux positifs et négatifs.Dans ces amplificateurs, la forme d 'onde d' entrée complète est utilisée pour un processus d 'amplification.

Un transistor est utilisé pour agrandir la moitié positive ou négative de la forme d 'onde.Ils sont ainsi conçus de manière simple, de sorte que les amplificateurs de classe a deviennent le type d 'amplificateur de puissance le plus courant.Bien que ces amplificateurs de puissance soient remplacés par une meilleure conception, ils sont toujours bien accueillis par les amateurs.

Dans ce type d 'amplificateur, un élément actif (un composant électronique destiné à l' amplification, dans ce cas un transistor) est utilisé même en l 'absence d' un signal d 'entrée.Ceci produit une quantité importante de chaleur et réduit l 'efficacité de l' amplificateur de classe a à 25% de la configuration normale et à 50% de la configuration de couplage de transformateur.

L 'angle de conduction d' un amplificateur de classe A (pour la partie de forme d 'onde agrandie ne dépassant pas 360°) est de 360°.Ainsi, le niveau de distorsion du signal est très faible, ce qui permet d 'améliorer les performances à haute fréquence.

Amplificateur de puissance de classe B

Les amplificateurs de puissance de classe B sont conçus pour réduire l 'efficacité et les problèmes de chauffage des amplificateurs de classe A.Ces amplificateurs utilisent deux transistors complémentaires au lieu d 'utiliser un seul transistor pour amplifier toute la forme d' onde.

Un transistor amplifie la moitié positive de la forme d 'onde et l' autre moitié négative de la forme d 'onde amplifiée.Par conséquent, chaque dispositif actif guide la moitié de la forme d 'onde (180°), deux d' entre eux étant amplifiés ensemble pour l 'ensemble du signal.

Grâce à l'utilisation de transistors bicristallins, l'efficacité des amplificateurs de classe B est beaucoup plus élevée que celle des amplificateurs de classe A.L'efficacité théorique peut atteindre environ 75%.Ces amplificateurs de puissance sont utilisés dans des appareils alimentés par batterie, tels que des radios FM et des transistors.

En raison de la superposition des deux moitiés de formes d 'onde, une petite distorsion se produit dans la zone d' intersection.Un amplificateur de catégorie ab a été conçu pour réduire cette distorsion du signal.

Amplificateur de puissance de classe AB

Les amplificateurs de catégorie A et B sont combinés.Ces amplificateurs sont conçus pour réduire les problèmes d'efficacité des amplificateurs de la catégorie A et les distorsions de signaux dans les zones croisées des amplificateurs de la catégorie B.

Il maintient une réponse haute fréquence comme un amplificateur de classe A et une bonne efficacité de l 'amplificateur de classe B.Un procédé combinant des diodes et des résistances permet d 'obtenir une tension de polarisation réduite, ce qui permet de réduire la distorsion des formes d' onde à proximité de la zone de croisement.L'efficacité a donc légèrement diminué (60%).

Amplificateur de puissance de classe C

Les amplificateurs de puissance de classe C sont conçus de manière à permettre une plus grande efficacité, mais à réduire l 'angle linéaire / conducteur (inférieur à 90°).En d'autres termes, il sacrifie la qualité de l'amplification pour améliorer l'efficacité.

Un angle de conductivité plus petit signifie une distorsion plus grande, de sorte que l 'amplificateur ne convient pas à l' amplification audio.Ils sont utilisés pour amplifier des oscillateurs haute fréquence et des signaux radiofréquence.

Les amplificateurs de classe C comprennent généralement une charge d 'accord qui filtre et amplifie les signaux d' entrée d 'une fréquence donnée et supprime les formes d' onde d 'autres fréquences.

Dans l 'amplificateur de puissance, l' élément actif n 'est dirigé que lorsque la tension d' entrée est supérieure à une valeur seuil, ce qui permet de réduire la consommation d 'énergie et d' améliorer l 'efficacité.

Autres amplificateurs de puissance

Des amplificateurs de puissance des catégories D, E, F et g sont utilisés pour amplifier des signaux numériques modulés en PWM.Ils appartiennent à la catégorie des amplificateurs de puissance de commutation et peuvent être maintenus en position d 'ouverture ou de fermeture de sortie sans autre niveau.

En raison de cette simplicité, l 'efficacité théorique des amplificateurs de puissance appartenant à cette catégorie peut être obtenue (90 à 100%).

Application

Les applications des amplificateurs de puissance dans différents secteurs sont les suivantes:

  • Produits électroniques de consommation Audio power amplifiers are used in almost all consumer electronic devices ranging from microwave ovens, headphone drivers, televisions, mobile phones and Home theatre systems to theatrical and concert reinforcement systems.
  • Industrie: Switching type power amplifiers are used for controlling most of the industrial actuator systems like servos and DC motors.
  • Communications sans fil: High power amplifiers are important in transmission of cellular or FM broadcasting signals to users. Higher power levels made possible because of power amplifiers increases data transfer rates and usability. They are also used in satellite communication equipment.

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