Maksymalna średnia moc wyjściowa wzmacniacza

Wyznaczmy maksymalną średnią moc wyjściową wzmacniacza uwzględniając podskok napięcia zasilacza.

Analiza teoretyczna

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 (w nadajnikach radiowych SSB określana jako PEP).

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 n·P_max, gdzie P_max jest maksymalną mocą podaną przez producenta wzmacniacza. Okazuje się jednak, że będzie ona 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)