Toimintavahvistimet ovat olennaisia komponentteja monissa elektronisissa piireissä. Niiden tehonheikentymisen ja tehokkuuden ymmärtäminen auttaa optimoimaan piirin suorituskykyä ja estämään ylikuumenemista.

Virranjako toiminnallisessa vahvistimessa

Virranjakotoimintavahvistimessa tarkoittaa laitteen sisällä lämpöön muunnetun sähköenergian määrää. Se määräytyy pääasiassa syöttöjännitteen ja vahvistimen piirtämän virran perusteella.

Tehonlaskun (P) peruskaava on:

]P = V[CC × I[CC[ + VEE[[ × I[EE[[][[[[]]]]]]

Jos VCC ja VEE[ ovat positiivisia ja negatiivisia syöttöjännitettä, ja ICC[] ja I[EE ovat kustakin toimituksesta vedettyjä virtauksia.

Virrankulutuksen laskeminen

Määrittää virrankulutuksen mittaamalla syöttöjännitteet ja virran virtaamista vahvistimeen. Käyttämällä näitä arvoja, käytä edellä olevaa kaavaa löytääksesi kokonaistehon hajaantuneena lämpönä.

Jos esimerkiksi vahvistin toimii ±15 voltin nopeudella, jonka virta on 10 mA kustakin syötöstä, tehonlasku on:

]P = 15V × 0,01A + 15V × 0,01A = 0,3W

Operatiivisen vahvistimen piirien tehokkuus

Käyttöteho vahvistinpiirissä on hyötytehon suhde kokonaistehoon. Koska vahvistimet usein muuntavat sähköenergian lämmöksi, niiden hyötysuhde on tyypillisesti alhainen.

Tehokkuus (η) voidaan ilmaista seuraavasti:

]η = (P[out[ / Pt yhteensä) × 100%[]

Jos P[out on kuormalle toimitettu teho ja Ptotal[ on virtalähteistä saatu kokonaisteho.

Tehokkuuden parantaminen

Käyttämällä matalatehoisia toimintavahvistimia ja optimoimalla piirisuunnittelua voidaan vähentää virranjakoa. Kunnollinen lämmönvaimennuksen ja toimitusjännitteen säätely auttaa myös pitämään yllä tehokkuutta ja estämään vaurioita.