Amplificador de alta potência linear

Tipos de Amplificadores Lineares de Alta Potência

Um **amplificador linear de alta potência** é um amplificador que atinge uma alta potência de saída com baixa distorção. Esses amplificadores lineares são usados principalmente para amplificar sinais de rádio frequência para transmissão e outros sistemas de comunicação. Eles variam em tipo de acordo com seus módulos operacionais e aplicação, incluindo transistores de potência RF lineares, amplificadores de circuito integrado lineares e aplicação de feedback ou circuitos para minimizar a distorção.

• Transistores de Potência RF

  Esses amplificadores funcionam em radiofrequências acima de 30MHz. Eles alimentam osciladores ou sinais moduladores em rádios e equipamentos de comunicação. Eles também acionam cargas em equipamentos para transmissão de dados sem fio. Ao escolher transistores de potência RF, deve-se considerar a faixa de frequência, potência de saída, tipo de dispositivo, linearidade, tensão de ruptura, impedância, desempenho térmico, ganho, eficiência, requisitos de acionamento, confiabilidade e custo de produção.

• Amplificadores de Circuito Integrado Lineares

  Esses amplificadores operacionais (op-amps) vêm como circuitos integrados. Eles têm alta impedância de entrada e baixa impedância de saída. Os op-amps podem executar várias operações lineares ou levemente não lineares, como condicionamento de sinal, filtragem e operações matemáticas. Existem vários tipos de op-amps, incluindo tensão, corrente e adequados para aplicações gerais, de alta velocidade e de micro-potência. Os amplificadores de tensão permitem a exploração de feedback. Amplificadores de tensão e corrente negativos multiplicam por tensão e corrente de lápis, enquanto amplificadores de corrente positivos só funcionam com corrente direta.

• Amplificadores Lineares de Feedback

  Esses amplificadores reduzem a distorção usando feedback para o estágio de entrada a partir da saída. O feedback aumenta a linearidade e a estabilidade, ao mesmo tempo em que diminui o ganho e a largura de banda. Existem dois tipos de feedback: série e paralelo. O feedback em série conecta a entrada em série com o sinal de entrada e a saída e controla a linearidade do estágio. O feedback paralelo ou shunt subtrai a saída da entrada e controla a impedância de entrada e saída do estágio.

• Amplificadores Lineares de Compensação de Distorção

  Esses amplificadores, também chamados de amplificadores de linearização, usam feedback global para ajustar o ganho, a resposta de frequência e a distorção. Eles também usam um par diferencial duplicado de transistores com fontes de corrente dependentes para transistores que melhoram a linearidade e reduzem a distorção em níveis baixos.

• Amplificadores Lineares Push-Pull

  Eles minimizam a distorção de harmônicos pares, aumentam a eficiência e reduzem a saturação do transistor do estágio de saída. Esses amplificadores têm dois transistores de estágio de saída complementares que são idênticos, mas operam em metades opostas do ciclo.

Funções e Recursos

Função

Um amplificador linear aumenta a potência de um sinal de rádio sem alterar sua linearidade ou forma de onda. O termo "linear" indica que o amplificador preserva a amplitude e o contorno do sinal de entrada quando aumenta sua potência para transmissão. Esses amplificadores podem resistir a rigorosos padrões operacionais e ambientais. Eles ajudam a aumentar o alcance da transmissão, o que auxiliará na comunicação clara em longas distâncias.

Recursos

• Potência de saída RF: Os amplificadores RF lineares têm alta potência de saída para garantir que os sinais possam ser transmitidos em longas distâncias. Eles podem suportar condições operacionais e ambientais exigentes.
• Modo de operação: A maioria dos amplificadores RF lineares pode operar nos modos A, B, C, D e AB. Os amplificadores do modelo A e B têm baixas relações sinal-ruído, enquanto os amplificadores de classe C são comumente usados em RF e têm relações sinal-ruído mais altas. A classe AB combina os benefícios de A e B, e os amplificadores de classe D usam técnicas de chaveamento digital.
• Sistema de refrigeração: Muitos amplificadores RF lineares possuem sistemas de refrigeração eficientes para ajudar a gerenciar o calor produzido pelas operações de alta potência. Os sistemas de refrigeração prolongam a vida útil dos componentes do amplificador e mantêm um desempenho consistente. Eles têm mecanismos de dissipação de calor eficazes como refrigeração forçada a ar, refrigeração natural e refrigeração líquida.
• Conector de saída: Os conectores de saída servem para conectar a saída RF do amplificador à carga ou ao estágio subsequente na cadeia de sinal. Os conectores comuns incluem N-type, 7-16 DIN, SMA e UHF (PL-259 / SO-239). Esses conectores robustos de baixo PIM têm derivados para aplicações de banda larga e alta potência que atendem aos padrões internacionais.
• Sistemas de proteção: Os sistemas de proteção ajudam a detectar problemas e solucionar problemas para correção. Eles incluem uma saída de amostra RF com um fator de acoplamento de 10 dBC, saída do detector de potência direta, um potenciômetro de 10 voltas para atenuação, saída de potência reversa com um conector BNC-50 Ohm e um fator de acoplamento de 10 dBC.
• Especificações mecânicas: Os aspectos mecânicos dos amplificadores lineares incluem detalhes de dimensão, como uma altura de 8u, uma largura de 19i (1U) e uma profundidade entre 368 e 400 mm. Um bom amplificador deve pesar entre 15 e 25 kg. As especificações mecânicas também têm detalhes sobre a montagem, que é um trilho deslizante, e o ambiente de trabalho deve estar entre 0 e 40 graus Celsius com uma umidade relativa de 10 a 90%. O amplificador deve estar em conformidade com a IEC 60945 para resistência a choques e vibrações e ter um Fin N-Poc padrão para certificações RoHS e CE.

Aplicações de amplificadores lineares de alta potência

Os amplificadores lineares de alta potência podem ser usados com muitas aplicações. Aqui estão algumas delas:

• Sistemas de comunicação

  Os amplificadores lineares de alta potência são importantes na comunicação, pois amplificam os sinais e garantem o funcionamento adequado do sistema. Seja em comunicação por satélite, rádio ou rede, esses amplificadores são usados para melhorar os sinais e aumentar o alcance.

• Transmissão

  Os amplificadores Lhp são usados em estações de rádio e televisão para eliminar distorções e entregar conteúdo claro para o público.

• Pesquisa científica

  Em explorações científicas, os amplificadores lineares de alta potência são usados para detectar sinais fracos que vêm do espaço. Esses sinais um tanto fracos precisam ser amplificados para que possam ser analisados. Além disso, eles são usados para manipular lasers em ambientes científicos.

• Eletrônicos de consumo

  Os amplificadores LHP podem ser encontrados em sistemas de áudio doméstico, instrumentos musicais e muito mais. Esses amplificadores amplificam os sinais para que as pessoas possam ouvir música de alta qualidade e também aprimorar o desempenho de diferentes eletrônicos.

• Equipamentos médicos

  Os dispositivos médicos costumam depender de amplificadores para monitorar e diagnosticar com precisão as condições de saúde dos pacientes. Os amplificadores são usados em máquinas de ultrassom, ECGs e outras ferramentas que são importantes para examinar órgãos internos e também são usados para monitorar reflexos corporais.

• Instrumentação

  Instrumentos analógicos e digitais usam esses amplificadores para aumentar as capacidades de medição de um dispositivo. Ele pode testar pressão, temperatura, velocidade, umidade e muito mais. Esses amplificadores podem melhorar a sensibilidade e a precisão da medição.

• Máquinas industriais

  Os amplificadores lineares monitoram e controlam diferentes processos industriais. Esses amplificadores podem garantir estabilidade em linhas de produção detectando e amplificando sinais de sensores de pressão, temperatura e muito mais.

• Sistemas automotivos

  Muitos sistemas de carros modernos dependem de amplificadores para funcionar bem. De sistemas de som de carros a sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS), os amplificadores desempenham um papel crucial no processamento de sinais.

• Aeroespacial e defesa

  Os amplificadores LHP são usados em radares, sistemas de guerra eletrônica, comunicação por satélite e muito mais.

Como escolher amplificadores lineares de alta potência

Os revendedores devem considerar para que o amplificador linear é destinado antes de comprar. Se for para um rádio doméstico, eles podem comprar aqueles projetados para um rádio. Eles serão menores em tamanho e mais acessíveis. Se for para um rádio móvel bidirecional, eles podem considerar comprar um amplificador compacto.

As empresas devem procurar amplificadores com potência de saída variável e filtros passa-baixas ajustáveis. Esses recursos dão aos operadores mais controle sobre o amplificador e permitem que personalizem o amplificador linear para atender às suas necessidades. Considere sua faixa de frequência. Se o amplificador tiver uma faixa de frequência estreita, ele só poderá operar em faixas específicas. No entanto, se tiver uma faixa de frequência ampla, será mais versátil e adequado para uso em muitas faixas.

Explore modelos com relés em seu estágio de saída. Esses modelos fornecem excelente linearidade AM/FM e permanecem estáveis, entregando toda a potência. Eles também têm tempos de desligamento rápidos e baixas perdas de acoplamento interestágio.

Os revendedores devem se atentar à versão do amplificador, pois as versões mais recentes tendem a ter recursos e especificações atualizados. Eles também devem verificar a tensão de alimentação do amplificador linear. Se o amplificador tiver uma faixa de baixa voltagem, ele pode ser alimentado por baterias de carro ou outras fontes de energia de baixa voltagem. No entanto, se tiver uma alta tensão de alimentação, será necessário alimentá-lo pela rede CA ou outra fonte de energia de alta voltagem.

Observe o peso e o tamanho do dispositivo. Modelos compactos e leves são mais fáceis de transportar e instalar. Ao procurar amplificadores que são suavemente acabados com invólucros de alumínio anodizado, procure aqueles que possuem invólucros fundidos.

Um bom suporte ao cliente é crucial. Encontre fornecedores que estejam prontos para apoiar os clientes depois que eles fizerem uma compra. Os clientes também devem estar prontos para aprender mais sobre amplificadores de potência lineares por meio de recursos de autoatendimento, como manuais do usuário e tutoriais online. Os fornecedores também devem estar dispostos a aceitar pedidos de reparo de amplificadores para que os amplificadores dos clientes possam ser reparados quando eles quebram.

Perguntas e Respostas

P1: Qual é o objetivo do amplificador linear?

A1: A função de um amplificador linear é pegar um sinal de radiofrequência fraco e torná-lo mais forte sem alterar o sinal.

P2: Posso usar um amplificador RF com qualquer dispositivo?

A2: Um amplificador RF pode ser usado com qualquer dispositivo. No entanto, o tipo certo de amplificador deve ser escolhido para o dispositivo.

P3: O que define alta potência em um amplificador de alta potência?

A3: Um amplificador de alta potência é definido por sua capacidade de produzir uma potência de saída significativa.