Caratteristiche delle uscite - Amplificazione

Nel nostro caso consideriamo l'uscita di un amplificatore che fornice un segnale di tensione V e potenza P. Come detto l'amplificatore ha un'impedenza di uscita Z_u. In questo caso quello che ci interessa è garantire il massimo trasferimento di potenza dall'amplificatore all'altoparlante. Nella sezione relativa [Vedi: Impedenza di un altoparlante] si è visto che valori tipici dell'impedenza di un altoparlante o di un diffusore siano: 4 Ohm, 8 Ohm, 12 Ohm.

Se l'impedenza di uscita dell'amplificatore è maggiore dell'impedenza dell'altoparlante, quest'ultimo richiederà all'amplificatore una potenza maggiore di quella disponibile causando un sovraccarico che si traduce in un surriscaldamento che può portare al danneggiamento dell'amplificatore.

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Un esempio numerico chiarisce la questione. Consideriamo un amplificatore le cui specifiche sono:

Impedenza di uscita Z_out=600 Ohm

Potenza di uscita pari a 24 dBm [Vedi: dB_m: potenza]

Per prima cosa esprimiamo il valore dell'ampiezza di uscita e della potenza in Watt a partire dal valore della potenza nominale espresso in dBm. Si ricava (se volete eseguite voi stessi il calcolo) che:

Dunque l'amplificatore è in grado di fornire al massimo una potenza di 0.251 Watt.

Supponiamo di applicare all'uscita un altoparlante con un carico di 8 Ohm. La potenza trasferita su questo sarebbe:

Come si vede l'altoparlante, per essere pilotato richiede all'amplificatore una potenza di 19 Watt mentre questo può al massimo fornire 0.25 Watt. In questo caso l'amplificatore si surriscalderebbe cercando di erogare una potenza molto superiore a quella che può fornire. Se ora proviamo ad applicare un carico di 6000 Ohm all'amplificatore abbiamo un valore di potenza trasferita pari a:

Si vede che in questo caso l'amplificatore è in grado di fornire tutta la potenza necessaria. È da tenere presente comunque che in questo modo l'amplificatore verrà sottoutilizzato in quanto non gli verrà mai richiesto di erogare tutta la potenza di cui è capace. Per questo motivo gli amplificatori di potenza presentano una bassa impedenza di uscita, in genere pari ai valori standard di impedenza degli altoparlanti (ricordiamo che tali valori non sono costanti ma variano in funzione della frequenza e dunque anche il trasferimento di potenza varia con essa).