Ενισχυτής
Σημειώσεις για την εφαρμογή
Οποιοσδήποτε πραγματικός ενισχυτής είναι μια ατελής υλοποίηση ενός ιδανικού ενισχυτή. Ένας σημαντικός περιορισμός ενός πραγματικού ενισχυτή είναι ότι η έξοδος που παράγει περιορίζεται τελικά από τη διαθέσιμη ισχύ από το τροφοδοτικό. Ένας ενισχυτής κορέννυται και κόβει την έξοδο, εάν το σήμα εισόδου γίνει πολύ μεγάλο για να αναπαραχθεί ο ενισχυτής ή υπερβεί τα όρια λειτουργίας για τη συσκευή. Το τροφοδοτικό μπορεί να επηρεάσει την έξοδο, γι' αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά τη σχεδίαση. Η ισχύς εξόδου από έναν ενισχυτή δεν μπορεί να υπερβαίνει την ισχύ εισόδου του. Το κύκλωμα του ενισχυτή έχει απόδοση "ανοιχτού βρόχου". Αυτό περιγράφεται από διάφορες παραμέτρους (απολαβή, μέγιστος ρυθμός μεταβολής (slew rate), έξοδος εμπέδηση, παραμόρφωση (distortion) , εύρος ζώνης, λόγος σήματος προς θόρυβο, κ.λπ.). Πολλοί σύγχρονοι ενισχυτές χρησιμοποιούν τεχνικές αρνητικής ανάδρασης για να διατηρήσουν την απολαβή στην επιθυμητή τιμή και να μειώσουν την παραμόρφωση. Η ανάδραση αρνητικού βρόχου έχει το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα της μείωσης της εμπέδησης εξόδου και συνεπώς της αύξησης της ηλεκτρικής απόσβεσης της κίνησης του ηχείου στη συχνότητα συντονισμού του ηχείου και κοντά σε αυτήν. Κατά την αξιολόγηση της ονομαστικής ισχύος εξόδου του ενισχυτή, είναι χρήσιμο να λαμβάνεται υπόψη το εφαρμοζόμενο φορτίο, ο τύπος σήματος (π.χ. ομιλία, ή μουσική), η απαιτούμενη διάρκεια εξόδου ισχύος (π.χ. σύντομη ή συνεχής) και το απαιτούμενο δυναμικό εύρος (π.χ. εγγεγραμμένος ή ζωντανός ήχος). Σε εφαρμογές ήχου υψηλής ισχύος που απαιτούν μακριά καλώδια στο φορτίο (π.χ. κινηματογράφοι και εμπορικά κέντρα) μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική η σύνδεση στο φορτίο στην τάση εξόδου γραμμής, με αντίστοιχους μετασχηματιστές στην πηγή και τα φορτία. Αυτό αποφεύγει τις μεγάλες διαδρομές των βαρέων καλωδίων ηχείων. Για την αποφυγή αστάθειας ή υπερθέρμανσης απαιτείται προσοχή για να διασφαλιστεί ότι οι ενισχυτές στερεάς κατάστασης είναι επαρκώς φορτωμένοι. Οι περισσότεροι έχουν ονομαστική εμπέδηση ελάχιστου φορτίου. Όλοι οι ενισχυτές παράγουν θερμότητα μέσω ηλεκτρικών απωλειών. Ο ενισχυτής πρέπει να διαχέει αυτή τη θερμότητα μέσω συναγωγής θερμότητας ή μέσω εξαναγκασμένης ψύξης αέρα. Η θερμότητα μπορεί να βλάψει ή να μειώσει τη διάρκεια ζωής του ηλεκτρονικού εξαρτήματος. Οι σχεδιαστές και οι εγκαταστάτες πρέπει επίσης να εξετάσουν τις επιπτώσεις της θέρμανσης σε παρακείμενο εξοπλισμό. Διαφορετικοί τύποι τροφοδοσίας έχουν ως αποτέλεσμα πολλές διαφορετικές μεθόδους πόλωσης. Η πόλωση (Bias) είναι μια τεχνική με την οποία οι ενεργές συσκευές ρυθμίζονται να λειτουργούν σε μια συγκεκριμένη περιοχή, ή με την οποία το στοιχείο DC του σήματος εξόδου ρυθμίζεται στο μέσο σημείο μεταξύ των μέγιστων τάσεων που είναι διαθέσιμες από την τροφοδοσία ρεύματος. Οι περισσότεροι ενισχυτές χρησιμοποιούν πολλές συσκευές σε κάθε στάδιο. Ταιριάζουν, συνήθως, στις προδιαγραφές εκτός από την πολικότητα. Οι συσκευές αντιστοίχισης ανεστραμμένης πολικότητας ονομάζονται συμπληρωματικά ζεύγη. Οι ενισχυτές κλάσης Α χρησιμοποιούν γενικά μόνο μία συσκευή, εκτός εάν το τροφοδοτικό έχει ρυθμιστεί να παρέχει και θετικές και αρνητικές τάσεις, οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί συμμετρικός σχεδιασμός διπλής συσκευής. Οι ενισχυτές κλάσης C, εξ ορισμού, χρησιμοποιούν μια παροχή μονής πολικότητας. Οι ενισχυτές έχουν συχνά πολλαπλά στάδια σε καταρράκτη για να αυξήσουν την απολαβή. Κάθε στάδιο αυτών των σχεδίων μπορεί να είναι διαφορετικός τύπος ενισχυτή για να ταιριάζει στις ανάγκες αυτού του σταδίου. Για παράδειγμα, το πρώτο στάδιο μπορεί να είναι ένα στάδιο κατηγορίας Α, τροφοδοτώντας ένα δεύτερο στάδιο ώθησης-έλξης κατηγορίας ΑΒ, το οποίο στη συνέχεια οδηγεί ένα τελικό στάδιο εξόδου κατηγορίας G, εκμεταλλευόμενοι τα δυνατά σημεία κάθε τύπου, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις αδυναμίες τους.