Amplificador de alta potencia lineal

Tipos de amplificadores lineales de alta potencia

Un amplificador lineal de alta potencia es un amplificador que alcanza una alta potencia de salida con baja distorsión. Estos amplificadores lineales se utilizan principalmente para amplificar señales de radiofrecuencia para transmisión y otros sistemas de comunicación. Varían en tipo según sus módulos operativos y aplicación, incluyendo transistores de potencia RF lineales, amplificadores de circuito integrado lineal y la aplicación de retroalimentación o circuitería para minimizar la distorsión.

• Transistores de potencia RF

  Estos amplificadores funcionan a radiofrecuencias por encima de 30 MHz. Alimentan osciladores o señales moduladoras en radios y equipos de comunicación. También impulsan cargas en equipos para transmisión inalámbrica de datos. Al elegir transistores de potencia RF, se debe considerar el rango de frecuencia, la potencia de salida, el tipo de dispositivo, la linealidad, la tensión de ruptura, la impedancia, el rendimiento térmico, la ganancia, la eficiencia, los requisitos de conducción, la fiabilidad y el coste de producción.

• Amplificadores de circuito integrado lineal

  Estos amplificadores operacionales (op-amps) vienen como circuitos integrados. Tienen alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida. Los op-amps pueden realizar diversas operaciones lineales o ligeramente no lineales, como acondicionamiento de señales, filtrado y operaciones matemáticas. Existen varios tipos de op-amps, incluyendo voltaje, corriente y adecuados para aplicaciones generales, de alta velocidad y de micropotencia. Los amplificadores de voltaje permiten la exploración de la retroalimentación. Los amplificadores de voltaje y corriente negativos se multiplican por la tensión y la corriente del lápiz, mientras que los amplificadores de corriente positivos solo funcionan con corriente continua.

• Amplificadores lineales de retroalimentación

  Estos amplificadores reducen la distorsión utilizando retroalimentación a la etapa de entrada desde la salida. La retroalimentación aumenta la linealidad y la estabilidad al mismo tiempo que disminuye la ganancia y el ancho de banda. Existen dos tipos de retroalimentación: en serie y en paralelo. La retroalimentación en serie conecta la entrada en serie con la señal de entrada y la salida, y controla la linealidad de la etapa. La retroalimentación en paralelo o de derivación resta la salida de la entrada y controla la impedancia de entrada y salida de la etapa.

• Amplificadores lineales de compensación de distorsión

  Estos amplificadores, también llamados amplificadores de linealización, utilizan retroalimentación global para ajustar la ganancia, la respuesta en frecuencia y la distorsión. También utilizan un par diferencial duplicado de transistores con fuentes de corriente dependientes para transistores que mejoran la linealidad y reducen la distorsión a niveles bajos.

• Amplificadores lineales de empuje-tiro

  Minimizan la distorsión de armónicos pares, aumentan la eficiencia y reducen la saturación del transistor de la etapa de salida. Estos amplificadores tienen dos transistores de la etapa de salida complementarios que son idénticos pero operan en mitades opuestas del ciclo.

Funciones y características

Función

Un amplificador lineal aumenta la potencia de una señal de radio sin cambiar su linealidad o forma de onda. El término "lineal" indica que el amplificador preserva la amplitud y el contorno de la señal de entrada cuando aumenta su potencia para la transmisión. Estos amplificadores pueden resistir rigurosos estándares operativos y ambientales. Ayudan a aumentar el rango de transmisión, lo que ayudará a una comunicación clara a largas distancias.

Características

• Potencia de salida RF: Los amplificadores RF lineales tienen una alta potencia de salida para garantizar que las señales se puedan transmitir a largas distancias. Pueden soportar condiciones operativas y ambientales exigentes.
• Modo de operación: La mayoría de los amplificadores RF lineales pueden operar en los modos clase A, B, C, D y AB. Los amplificadores modelo A y B tienen bajas relaciones señal-ruido, mientras que los amplificadores clase C se utilizan comúnmente en RF y tienen mayores relaciones señal-ruido. La clase AB combina los beneficios de A y B, y los amplificadores clase D utilizan técnicas de conmutación digital.
• Sistema de refrigeración: Muchos amplificadores RF lineales tienen sistemas de refrigeración eficientes para ayudar a controlar el calor producido por las operaciones de alta potencia. Los sistemas de refrigeración prolongan la vida útil de los componentes del amplificador y mantienen un rendimiento constante. Tienen mecanismos efectivos de disipación del calor como refrigeración por aire forzado, refrigeración natural y refrigeración líquida.
• Conector de salida: Los conectores de salida sirven para conectar la salida RF del amplificador a la carga o a la etapa subsiguiente de la cadena de señal. Los conectores comunes incluyen el tipo N, 7-16 DIN, SMA y UHF (PL-259 / SO-239). Estos robustos conectores de bajo PIM tienen derivados para aplicaciones de banda ancha y alta potencia que cumplen con las normas internacionales.
• Sistemas de protección: Los sistemas de protección ayudan a detectar problemas y solucionarlos para su corrección. Incluyen una salida de muestra RF con un factor de acoplamiento de 10 dBC, detector de potencia directa de salida, un potenciómetro de 10 vueltas para atenuación, potencia inversa de salida con un conector BNC-50 Ohm y un factor de acoplamiento de 10 dBC.
• Especificaciones mecánicas: Los aspectos mecánicos de los amplificadores lineales incluyen detalles de dimensiones como una altura de 8u, una anchura de 19i (1U) y una profundidad entre 368 y 400 mm. Un buen amplificador debe pesar entre 15 y 25 kg. Las especificaciones mecánicas también tienen detalles sobre el montaje, que es un riel deslizante, y el entorno de trabajo debe estar entre 0 y 40 grados Celsius con una humedad relativa del 10 al 90%. El amplificador debe cumplir con la norma IEC 60945 para la resistencia a los golpes y las vibraciones y tener un Fin N-Poc estándar para las certificaciones RoHS y CE.

Aplicaciones de amplificadores lineales de alta potencia

Los amplificadores lineales de alta potencia se pueden utilizar con muchas aplicaciones. Aquí hay algunas de ellas:

• Sistemas de comunicación

  Los amplificadores lineales de alta potencia son importantes en la comunicación, ya que amplifican las señales y garantizan el correcto funcionamiento del sistema. Ya sea en comunicación por satélite, radio o red, estos amplificadores se utilizan para mejorar las señales y ampliar el alcance.

• Radiodifusión

  Los amplificadores Lhp se utilizan en emisoras de radio y televisión para eliminar distorsiones y ofrecer contenido claro a sus audiencias.

• Investigación científica

  En las exploraciones científicas, los amplificadores lineales de alta potencia se utilizan para detectar señales débiles que provienen del espacio. Estas señales algo débiles necesitan ser amplificadas para que se puedan analizar. Además, se utilizan para manipular láseres en entornos científicos.

• Electrónica de consumo

  Los amplificadores LHP se pueden encontrar en sistemas de audio domésticos, instrumentos musicales y muchos más. Estos amplificadores amplifican las señales para que las personas puedan escuchar música de alta calidad y también mejorar el rendimiento de diferentes dispositivos electrónicos.

• Equipo médico

  Los dispositivos médicos a menudo dependen de amplificadores para monitorizar y diagnosticar con precisión las condiciones de salud de los pacientes. Los amplificadores se utilizan en máquinas de ultrasonidos, ECG y otras herramientas que son importantes para examinar los órganos internos y también se utilizan para monitorizar los reflejos corporales.

• Instrumentación

  Los instrumentos analógicos y digitales utilizan estos amplificadores para mejorar las capacidades de medición de un dispositivo. Puede probar la presión, la temperatura, la velocidad, la humedad y muchos más. Estos amplificadores pueden mejorar la sensibilidad y la precisión de la medición.

• Maquinaria industrial

  Los amplificadores lineales monitorizan y controlan diferentes procesos industriales. Estos amplificadores pueden garantizar la estabilidad en las líneas de producción detectando y amplificando las señales de los sensores de presión, la temperatura y muchos más.

• Sistemas automotrices

  Muchos sistemas de automóviles modernos dependen de amplificadores para funcionar bien. Desde los sistemas estéreo de los automóviles hasta los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), los amplificadores juegan un papel crucial en el procesamiento de señales.

• Aeroespacial y defensa

  Los amplificadores LHP se utilizan en radares, sistemas de guerra electrónica, comunicación por satélite y muchos más.

Cómo elegir amplificadores lineales de alta potencia

Los distribuidores deben considerar para qué está destinado el amplificador lineal antes de comprarlo. Si es para una radio doméstica, pueden comprar los diseñados para una radio. Serán más pequeños y más asequibles. Si es para una radio móvil de dos vías, es posible que consideren comprar un amplificador compacto.

Las empresas deben buscar amplificadores con potencia de salida variable y filtros de paso bajo ajustables. Estas funciones dan a los operadores más control sobre el amplificador y les permiten personalizar el amplificador lineal para que se adapte a sus necesidades. Considere su rango de frecuencia. Si el amplificador tiene un rango de frecuencia estrecho, es posible que solo pueda funcionar en bandas específicas. Sin embargo, si tiene un rango de frecuencia amplio, será más versátil y adecuado para su uso en muchas bandas.

Explore los modelos con relés en su etapa de salida. Estos modelos proporcionan una excelente linealidad AM/FM y permanecen estables, entregando toda la potencia. También tienen tiempos de apagado rápidos y bajas pérdidas de acoplamiento entre etapas.

Los distribuidores deben tener en cuenta la versión del amplificador, ya que las versiones más nuevas tienden a tener funciones y especificaciones mejoradas. También deben comprobar la tensión de alimentación del amplificador lineal. Si el amplificador tiene un rango de tensión bajo, se puede alimentar con baterías de automóvil u otras fuentes de alimentación de baja tensión. Sin embargo, si tiene una tensión de alimentación alta, deberá alimentarse desde la red de CA o de otra fuente de alimentación de alta tensión.

Tenga en cuenta el peso y el tamaño del dispositivo. Los modelos compactos y ligeros son más fáciles de transportar e instalar. Cuando busque amplificadores que estén suavemente acabados con carcasas de aluminio anodizado, busque los que tengan carcasas de fundición a presión.

Una buena atención al cliente es crucial. Encuentre proveedores que estén listos para ayudar a los clientes después de que realicen una compra. Los clientes también deben estar preparados para aprender más sobre los amplificadores de potencia lineales a través de recursos de autoayuda como manuales de usuario y tutoriales en línea. Los proveedores también deben estar dispuestos a aceptar pedidos de reparación de amplificadores para que los amplificadores de los clientes puedan ser reparados cuando se averíen.

P & A

P1: ¿Cuál es el propósito del amplificador lineal?

A1: La función de un amplificador lineal es tomar una señal de radiofrecuencia débil y hacerla más fuerte sin cambiar la señal.

P2: ¿Puedo usar un amplificador RF con cualquier dispositivo?

A2: Un amplificador RF se puede usar con cualquier dispositivo. Sin embargo, se debe elegir el tipo de amplificador adecuado para el dispositivo.

P3: ¿Qué define la alta potencia en un amplificador de alta potencia?

A3: Un amplificador de alta potencia se define por su capacidad para producir una potencia de salida significativa.