Amplificadores

Tipos de Amplificadores

Amplificadores são dispositivos que reforçam ou aumentam a amplitude dos sinais. Existem diferentes **amplificadores** no mercado, incluindo amplificadores de áudio, de radiofrequência, de instrumentação e operacionais. Os tipos comuns de amplificadores de áudio incluem:

• Amplificadores de tubo (válvula): Esses amplificadores usam tubos de vácuo para aumentar a amplitude de um sinal. Eles estão em uso desde o início do século XX, muito antes da invenção dos transistores. Os amplificadores de tubo são conhecidos por seus sons quentes e são comumente usados em instrumentos musicais e equipamentos de áudio vintage. No entanto, eles tendem a ser maiores e precisam de mais manutenção do que os amplificadores de estado sólido modernos.
• Amplificadores de estado sólido: Esses amplificadores usam transistores para aumentar a amplitude de um sinal. Os amplificadores de estado sólido substituíram os amplificadores de tubo na maioria dos equipamentos de áudio devido ao seu tamanho menor, confiabilidade, problemas de baixa manutenção e custo-efetividade. Eles fornecem sinais precisos, mas alguns audiófilos acreditam que eles carecem do calor dos amplificadores de tubo.
• Amplificadores híbridos: Como o nome sugere, os amplificadores híbridos são uma combinação de amplificadores de tubo e de estado sólido. Eles geralmente têm transistores na seção de pré-amplificação e tubos na seção de amplificação. O design visa fornecer o melhor dos dois mundos, combinando o calor e a riqueza harmônica dos amplificadores de tubo com a confiabilidade e eficiência dos amplificadores de estado sólido.
• Amplificadores Classe A: Esses amplificadores operam com corrente de polarização total o tempo todo, o que os torna capazes de produzir uma distorção de sinal muito baixa. No entanto, eles não são muito eficientes e tendem a gerar muito calor. Os amplificadores Classe A são ideais para pré-amplificadores e aplicações de baixa potência.
• Amplificadores Classe B e AB: Os amplificadores Classe B são eficientes e geram menos calor do que os amplificadores Classe A. No entanto, eles produzem mais distorção. Para resolver esse problema, os amplificadores Classe AB foram inventados. Eles operam na Classe A para correntes baixas e mudam para a Classe B para correntes altas. Esse design reduz a distorção em níveis de potência baixos, maximizando a eficiência em níveis de potência altos. Os amplificadores Classe B e AB são comumente usados em amplificadores de potência para sistemas de home theater.
• Amplificadores Classe D: Também conhecidos como amplificadores digitais, eles usam vários métodos para processar um sinal de entrada digitalizado e produzir uma saída amplificada. Eles são mais eficientes, menores e mais leves do que outros amplificadores. Os amplificadores Classe D são normalmente encontrados em dispositivos de áudio portáteis e sistemas de som surround.

Função e Recursos dos Amplificadores

Ao discutir a funcionalidade e os recursos de qualquer amplificador, é vital saber que um amplificador é um dispositivo que aumenta a tensão, corrente ou potência de um sinal. Isso aumenta a amplitude do sinal para que ele possa acionar alto-falantes ou gravar mídia. Os amplificadores vêm em várias formas, como tubos de vácuo, transistores ou circuitos integrados. Um amplificador é referenciado por sua classe, o que mostra sua eficiência.

As várias classes referenciadas são as seguintes:

• Classe A: conhecido por fornecer o melhor som, mas menos eficiente
• Classe B: bom som com boa eficiência
• Classe C: usado em transmissores de rádio
• Classe AB: combina as vantagens de A e B
• Classe D: amplificador digital ou de comutação conhecido por sua alta taxa de eficiência

A classe do amplificador é um recurso importante porque determina o tipo de amplificador e onde ele pode ser usado. A funcionalidade também pode variar dependendo da classe.

Quando se observa como os amplificadores funcionam, é preciso levar em consideração o sistema de entrada, o sistema de saída e o sistema de ganho entre eles. O sistema de entrada possui uma interface onde um sinal fraco pode ser introduzido de uma fonte e, em seguida, convertido em um sinal elétrico. O sistema de saída é onde o sinal amplificado é irradiado por meio de alto-falantes. O sistema de ganho é onde um aumento na intensidade do sinal é descrito como ganho. O ganho é determinado pela razão entre saída e entrada, e o ganho em um amplificador é expresso em decibéis.

Outros recursos importantes de qualquer amplificador são a fonte de alimentação, que pode ser alimentada por bateria ou funcionar em corrente alternada; uma taxa de distorção baixa para que o sinal seja limpo; uma resposta de frequência ampla; Proteção para evitar curtos-circuitos; controles de tom para ajustar graves e agudos; interface simples, o que facilita a operação; design de circuito integrado (CI) para tamanho compacto; saída de potência dinâmica para música variável; vários canais para saída multicanal; e alojamento em uma caixa de metal para durabilidade.

Aplicações de Amplificadores

Um amplificador pode aprimorar um sinal de muitas maneiras. Os diferentes usos de amplificadores se enquadram em três categorias: potência, tensão e corrente. Eles são frequentemente chamados de "impulsionadores" de sinal. Cada um dos muitos tipos de amplificadores tem uma aplicação única.

Os amplificadores de tensão aumentam a tensão de um sinal. Os sinais de baixa tensão de cristais piezoelétricos em microfones precisam ser impulsionados para tensões mais altas para processamento. As captações de guitarra elétrica também produzem sinais de baixa tensão que precisam ser elevados antes de qualquer processamento adicional. Sensores de pressão, sensores de vazão de massa e vários tipos de aplicações industriais e automotivas usam amplificadores de tensão para elevar o sinal de um sensor para um nível padrão para saída.

Os amplificadores de corrente aumentam a força da corrente de um sinal. Algumas fontes de sinal de áudio exigem uma saída de corrente mais alta para acionar fones de ouvido ou alto-falantes. Os sinais de telefones celulares precisam de alta corrente para serem transmitidos após o sinal da antena ser impulsionado. A saída de alta corrente de curto alcance para dispositivos Bluetooth e telefones sem fio são exemplos dessa aplicação.

Os amplificadores de potência aumentam a potência de um sinal e são usados para acionar cargas em amplificadores de potência de áudio. Eles aumentam a potência dos sinais de leitores de CD ou leitores de áudio digitais para acionar o alto-falante.

Outras aplicações comuns em tecnologia de áudio, dispositivos de comunicação, radar e tecnologia médica envolvem amplificadores no processamento de sinais, tecnologia de sensores e transmissão e gravação.

A produção e gravação de áudio usam amplificadores para controlar níveis de áudio e frequências e para adicionar efeitos. Músicos e produtores usam diferentes modelos de amplificadores para criar tons e texturas desejados. Se os alto-falantes não possuem circuitos de amplificador integrados, os amplificadores autônomos aumentarão os sinais de áudio para alimentá-los.

Músicos usam amplificadores de guitarra e baixo para impulsionar os sinais de instrumentos para um som mais alto e uma saída de gravação. Os sistemas de áudio doméstico e profissional precisam de amplificadores para impulsionar os sinais para saída de nível de linha para alimentar os alto-falantes.

Microfones vocais, sistemas de PA e dispositivos de gravação usam tensão do amplificador para aumentar a força do sinal para ser processado e transmitido ainda mais. As transmissões de áudio e rádio usam amplificadores de RF para aumentar a força do sinal para uma transmissão clara. Sinais de TV, rádio e satélite são exemplos dessa aplicação, assim como sinais de rádios bidirecionais, telefones celulares e outros dispositivos de comunicação.

Os sistemas de imagem médica, como ultrassom, ressonância magnética e tomografia computadorizada, usam amplificadores para impulsionar os sinais dos sensores para imagens mais nítidas. Os sistemas de segurança, incluindo câmeras CCTV e detectores de movimento, usam amplificadores para fortalecer os sinais dos sensores para um monitoramento mais preciso.

Como escolher amplificadores

Para garantir que o amplificador atenda às necessidades específicas, vários aspectos devem ser considerados antes da compra. Eles incluem:

• Potência de manuseio: Para evitar danificar os alto-falantes ou o amplificador, a potência de manuseio dos alto-falantes deve ser correspondida à potência de saída do amplificador. A capacidade de manuseio de potência de um amplificador é a quantidade máxima de potência que o amplificador pode suportar sem causar danos.
• Sensibilidade e correspondência de um amplificador: A sensibilidade do alto-falante e a correspondência de um amplificador andam de mãos dadas, pois o amplificador não terá influência no som dos alto-falantes se a potência de manuseio e a sensibilidade não puderem ser correspondidas.
• Impedância: A impedância dos alto-falantes deve ser compatível com a de um amplificador para evitar danificar o amplificador. A impedância se refere à resistência que os alto-falantes oferecem ao fluxo de corrente, que os amplificadores devem superar para funcionar.
• Número de canais: O número de canais em um amplificador, que pode ser dois para estéreo ou quatro, cinco ou até mais para home theater, deve corresponder ao uso pretendido e à configuração de um amplificador.
• Tamanho e layout: O tamanho e o layout das salas têm um grande efeito na qualidade do som. Em salas pequenas, um amplificador com muita potência pode produzir um som muito alto e pode fazer com que os alto-falantes explodam.
• Orçamento: O orçamento é uma consideração importante ao comprar amplificadores devido à acessibilidade dos amplificadores estéreo de dois canais em comparação com os receptores de home theater.
• Compatibilidade com outros componentes: O amplificador deve ter muitas entradas, e processadores de sinal como pré-amplificadores e conversores DA devem ser incluídos para garantir uma integração perfeita com outras fontes de áudio.

Amplificadores P&R

P1 Quais fatores devem ser considerados ao escolher um amplificador para alto-falantes?

A potência de manuseio, a impedância e a sensibilidade do alto-falante influenciam o quão bem um amplificador se ajusta aos alto-falantes.

P2: Um amplificador melhorará a qualidade do som de qualquer fonte de áudio?

Um amplificador pode aprimorar o sinal de áudio de fontes de alta qualidade, como computadores, CDs ou serviços de streaming, mas seu efeito em fontes de qualidade inferior pode ser menos perceptível.

P3: Mais canais de amplificador são sempre melhores para som surround?

Mais canais oferecem controle mais preciso sobre os alto-falantes separados em um sistema de som surround para adicionar alto-falantes a um sistema de som surround. No entanto, soluções de contagem de canais, como barras de som e sistemas de áudio surround de um único alto-falante, são mais práticas e acessíveis.

P4: Um amplificador pode ser usado com alto-falantes passivos e um subwoofer com alimentação?

Sim, mas os alto-falantes passivos precisarão do amplificador, enquanto o subwoofer com alimentação precisará de amplificação interna.

P5: Como um amplificador pode ser mantido para garantir o desempenho a longo prazo?

Mantenha-o bem ventilado, livre de poeira e verifique e substitua regularmente quaisquer tubos ou componentes desgastados.