Acervo / Amplificadores / Potências

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Dr Lee De Forest / Desde que o Dr. Lee De Forest inventou o amplificador de áudio em 1909, a partir de sua também recém-inventada válvula triodo, os amplificadores empregaram técnicas analógicas para converter a energia proveniente da rede elétrica ou de baterias em som. Estas técnicas atingiram seu auge nos anos 1970-80 e foram capazes de obter reprodução sonora com um grau de fidelidade bastante alto, mas as custas de grandes perdas de energia, ou seja, um grande aquecimento.

Nos mais avançados amplificadores lineares, ou dissipativos, um rendimento global (fonte de alimentação + etapas de áudio) de apenas 40%, isso mesmo - 60% da energia perdida em calor, é considerado bom!

As fontes de alimentação, partes essenciais em qualquer amplificador de áudio, evoluíram a partir dos volumosos transformadores e retificadores a válvulas até as modernas fontes chaveadas – estas, que existem desde o século 19, tiveram o seu desenvolvimento alavancado pelo início da era espacial, com os programas americanos Gemini e Apollo, onde introduziu-se o conceito de conversão de potência de forma eficiente, com pouco desperdício de energia.

Como um natural consequência das fontes chaveadas, os princípios do amplificador de áudio chaveado, ou classe-D, foram citados em 1947, mas ele foi efetivamente criado nos anos 1950, pelo Dr. A. H. Reeves, o inventor do Pulse Code Modulation (PCM).

Princípio de Funcionamento

Os amplificadores operam tomando um sinal de entrada, geralmente de baixa potência, e utilizam uma fonte de alimentação externa para produzir um sinal de saída de potência mais alta. O “ganho” de um amplificador é a relação entre a potência de saída e a potência de entrada, e é frequentemente expressa em decibéis (dB).

Internamente, os amplificadores contêm transistores ou tubos de vácuo que atuam como componentes ativos. Eles permitem que o dispositivo controle a quantidade de corrente ou tensão que flui através dele. Em um amplificador, o sinal de entrada modula a corrente ou tensão da fonte de alimentação para produzir o sinal amplificado na saída.

Importância na Eletrônica Moderna 

No mundo atual, a presença de amplificadores é quase onipresente. Desde smartphones até sistemas de entretenimento doméstico e estações de transmissão de rádio, esses dispositivos têm um papel insubstituível. Eles garantem que sinais fracos sejam fortalecidos para serem claramente audíveis ou visíveis, dependendo da aplicação. Também são essenciais em muitos sistemas de comunicação, onde é crucial amplificar sinais sem introduzir ruído ou distorção significativos.

Desafios na Amplificação 

Enquanto os amplificadores são ferramentas poderosas, eles também apresentam desafios. O mais comum é a distorção, onde o sinal amplificado não é uma representação exata do sinal de entrada. Além disso, os amplificadores podem introduzir ruído, especialmente se não forem projetados ou configurados corretamente.

Além dessas questões técnicas, há também considerações sobre eficiência energética. Amplificadores de alta potência, especialmente em aplicações de áudio, podem consumir grandes quantidades de energia. Portanto, é vital escolher o tipo certo de amplificador para a aplicação desejada e garantir que ele opere de forma eficiente.

Conclusão 

A amplificação é um conceito fundamental em eletrônica, permitindo que sinais fracos sejam elevados a níveis onde podem ser utilizados de maneira eficaz. Seja no cenário de áudio, comunicações ou outros campos, os amplificadores continuam a ser ferramentas indispensáveis na era digital.

Amplificadores no Futuro 

À medida que a tecnologia avança, os amplificadores continuam a evoluir. Com o advento da miniaturização e da eletrônica de consumo cada vez mais sofisticada, espera-se que os amplificadores se tornem ainda mais compactos, eficientes e versáteis. Além disso, com o crescente foco na sustentabilidade e eficiência energética, os amplificadores futuros serão projetados para consumir menos energia, mantendo ou até mesmo melhorando a qualidade de saída.