Anplifikadore elektroniko



Ezaugarriak

Funtzionamendu moduak 

Anplifikadore elektronikoak zirkuitu elektroniko mota bat edo zirkuitu horren etapa bat adieraz dezake. Bere funtzioa da korrontearen intentsitatea, tentsioa edo bere sarreran aplikatzen zaion seinalearen potentzia handitzea eta, horrela, irteeran seinale areagotua lortzen da. Potentzia anplifikatzeko kanpoko elikatze-iturri batetik lortu behar da energia.  Irteeraren eta sarrera tentsioaren, korrontearen edo potentziaren arteko erlazioa irabazia da. Anplifikadore batek, definizioz, batasuna baino irabazi gehiago du  (irabazia batasuna baino txikiagoa bada, gailua indargetzailea da).

Ezaugarriak 
Anplifikadoreak pasiboki egin dezake bere funtzioa, korrontearen eta tentsioaren arteko erlazioa aldatuz edo potentzia konstante mantenduz; edo modu aktiboan, elikatze-iturri batetik potentzia hartuz eta seinalearen potentzia handituz anplifikadorearen irteeran, normalean seinalearen forma mantenduz, baina anplitude handiagoa emanez.

Anplifikadorearen sarreraren eta irteeraren arteko harremana sarrera-seinalearen maiztasunaren arabera adieraz daiteke. Horri transferentzia-funtzio esaten zaio, eta horrek maiztasun bakoitzerako haren irabazia adierazten du. Ohikoa da anplifikadore batek maiztasun-tarte jakin batean linealki jardutea, eta horrek esan nahi du bere irabazia konstantea dela edozein sarrera-zabalerarako.

Anplifikadore horien osagai nagusia, elementu aktiboa deritzona, huts-hodi bat edo transistore bat izan daiteke. Huts-balbulak oraindik ere erabiltzen dira audiorako bereziki diseinatutako anplifikadore batzuetan, musika-estilo batzuetan maiztasunean duten erantzuna hobesten denean, edo irrati-maiztasuneko potentzia handiko anplifikadoreetan. Transistoreak elektronika modernoaren oinarria dira. Horiekin zirkuitu konplexuagoak diseinatzen dira; hala nola, anplifikadore operazionalak, eta horiek, aldi berean, beste batzuetan erabiltzen dira; hala nola, instrumentazio-anplifikadoreetan.

Anplifikadorearen ezaugarri batzuk parametro hauen bidez ematen dira:
 Irabazia: Irteera-seinaleen eta sarrera-seinaleen magnitudeen arteko proportzioa.
 Banda-zabalera: Maiztasun-tarte erabilgarriaren zabalera.
 Eraginkortasuna: Irteerako potentziaren eta guztizko energia-kontsumoaren arteko proportzioa.
 Zarata: Desiragarria ez den zarata neurri bat, irteeran nahastua.

Berrelikadura negatiboa 
Berrelikadura negatiboa anplifikadore moderno gehienetan erabiltzen den teknika bat da banda-zabalera eta distortsioa hobetzeko edota kontrola irabazteko ere. Berrelikadura negatiboko anplifikadore batean irteeraren zati bat berriro elikatzen da eta kontrako fasean dagoen sarrerari gehitzen zaio, sarreratik kenduz. Efektu nagusia sistemaren irabazia murriztea da. Hala eta guztiz ere, anplifikadoreak sartutako nahi gabeko seinale guztiak, esaterako distortsioa, atzera elikatzen dira. Jatorrizko sarreraren parte ez direnez, kontrako fasean sartzen dira, sarreratik kenduz. Horrela, berrelikadura negatiboak linealtasun eza, distortsioa eta anplifikadoreak eragindako beste errore batzuk ere murrizten ditu. Teknika hau bereziki erabiltzen da anplifikadore operazionaletan (op-amp).

Berrelikadura negatiboa aplika daiteke anplifikadore baten fase bakoitzean gailu aktiboen funtzionamendu-puntua egonkortzeko, tentsioaren elikatze-iturriaren edo gailuaren ezaugarrien aldaketa txikien aurka.

Funtzionamendu-motak

A mota 

Elikadura-iturriko korronte jarraitu altuak kontsumitzen dituzten anplifikadoreak dira, sarreran seinalea egon ala ez. Anplifikazio horrek bero-kantitate handia eta etengabea sortzearen eragozpena du, eta hori desegin behar da. Horrek errendimendu oso txikia eragiten du, bertan sartzen den energiaren zati handi bat galtzen baita. Ohikoa da audio zirkuituetan eta gama altuko etxeko ekipoetan, soinu kalitate handia ematen baitute, oso lineala baita, distortsio gutxikoa. Uhin osoarekin lan egiten duten anplifikadoreak dira.

A motako anplifikadoreak, askotan, hiru irteerako transistoreak izaten dira, terminal bat elikatze-iturrira eta bestea kargara zuzenean konektatuta. Sarrera-seinalerik ez dagoenean, korrontea zuzenean joaten da elikadura-iturriaren negatibotik positibora, eta potentzia kontsumituz, erabilgarria izan gabe.

B mota 

B motako anplifikadoreek ia intentsitate nulua dute haien transistoreetan, zirkuituaren sarreran seinalerik ez dagoenean. Horrek polarizatzen ditu transistoreak kondukzio eremuan sar daitezen eta, beraz, kontsumoa txikiagoa da A klasean baino, nahiz eta kalitatea zertxobait txikiagoa izan uhina transmititzeko modua dela eta. Sistema telefonikoetan, segurtasun-transmisore eramangarrietan eta abisu-sistemetan erabiltzen da, baina ez audioan.

C mota 

C motako anplifikadoreak B motakoen antzekoak dira kontzeptualki, irteera etapak karga zuzenaren mutur batean kokatzen baitu bere lan-puntua, zero polarizazio-korrontearekin. Hala ere, atseden-egoera (seinalerik gabe) korronte handiko saturazio-eremuan dago; hau da, karga-zuzenaren beste muturrean.

«C» motako anplifikadorea «RF» motakoa baino ez da. Tanke-zirkuitu bat erabiltzen du «karga» gisa. Anplifikadore honen ezaugarri nagusia da elementu aktiboak bere sarreran aplikatutako seinale senoidal batetik 180º baino gutxiago garraitzen duela. Hau da, seinalearen zati bat bakarrik anplifikatzen du.

AB mota 

AB motako anplifikadoreek polarizazio txiki konstante bat jasotzen dute sarreran, seinalearen existentziatik aparte. Audioan klaserik ohikoena da, errendimendu eta kalitate handia baitu. Seinale handiekin B klasearen antzera jokatzen dute, baina seinale txikiekin ez dute B klaseko zerotik gurutzatzeko distortsiorik.

Irteerako bi transistore dituzte, B motakoek bezalakoak, baina horiek ez bezala, polarizazio-korronte handia dute oinarrizko terminalen eta elikadura-iturriaren artean, baina ez da A motakoetan bezain altua. Korronte libre hori gurutzatze distortsioarekin lotutako linealtasun eza zuzentzeko behar den balio handienera mugatzen da, transistoreak kondukzioaren ertzean kokatzeko maila doi batekin. Baliabide horrek Q puntua mozketa eta kondukzio eremuaren arteko mugan kokatzera behartzen du.

D mota 
D motako anplifikadoreek energia-errendimendu handia dute, kasu batzuetan % 95etik gorakoa (teorian % 90 eta % 100 artekoa), eta horrek bero-disipadoreen beharrezko azalera murrizten du eta, beraz, zirkuituaren tamaina eta pisu orokorra.

Nahiz eta lehen gailu eramangarrietara edo subwoofer-etara mugatzen ziren (zeinetan distortsioa edo banda-zabalera faktore erabakigarriak ez ziren), teknologia modernoagoarekin D motako anplifikadoreak existitzen dira maiztasun-banda osorako, AB motakoen antzeko distortsio-mailekin.

Beste mota batzuk 
E, G eta H motak ez daude estandarizatuta A eta B moten antzera. Zirkuitu klasikoen aldaketak dira, elikadura-tentsioaren aldaketaren araberakoak, une bakoitzean potentzia-transistoreetan energia-disipazioa minimizatzeko, sarrera-seinalearen arabera.

Erreferentziak

Ikus, gainera 

 CMOS anplifikadore
 Anplifikadore operazional
 Anplifikadore buffer
 Anplifikadore optikoa

Kanpo estekak 

 "Amplifier Anatomy-Part 1
 AES guide to amplifier classes
Elektronika