Maksymalna średnia moc wyjściowa wzmacniacza

Wzmacniacze audio

Analiza teoretyczna

Wyznaczmy maksymalną średnią moc wyjściową wzmacniacza uwzględniając podskok napięcia zasilacza.

Powyżej częstotliwości sygnału i jego obwiedni rzędu kilkudziesięciu Hz, napięcie zasilacza stabilizuje się na poziomie odpowiadającym średniemu poborowi prądu. Analiza będzie dotyczyła właśnie tego zakresu częstotliwości. Nie należy mylić tego z większą mocą muzyczną, która wynika m.in. z wahań napięcia zasilacza w takt rytmów muzyki.

Sygnał testowy charakteryzuje się pewnym kształtem, z którego wynikają wartości mocy średniej obwiedni P_śr oraz mocy szczytowej obwiedni P_szczyt, przy czym

(1)

Dla sinusoidy będzie n = 1.

Na pierwszy rzut oka mogłoby się wydawać, że dla danego sygnału o n < 1 maksymalna moc wyjściowa wzmacniacza wyniesie nP_max, gdzie P_max jest maksymalną mocą podaną przez producenta wzmacniacza. Będzie ona jednak większa, gdyż większe będzie też napięcie zasilacza. Wyrazi się ona zależnością

(2)

gdzie:

R_obc - rezystancja obciążenia wzmacniacza,

E - SEM generatora zastępczego, której wartość jest powiązana z SEM zasilacza,

R_g - rezystancja wewnętrzna generatora zastępczego - powiązana z rezystancją wewnętrzną zasilacza.

Wielkości E oraz R_g można oszacować. Mianowicie często producent podaje różne maksymalne moce wzmacniacza w zależności od R_obc. To, że dla większej rezystancji moc ta jest większa niż wynikałoby to z prawa Ohma, jest skutkiem właśnie podskoku napięcia zasilacza. Wystarczy dla dwóch tak podanych mocy i rezystancji wyznaczyć napięcie

(3)