Entendendo o Ganho de Amplificadores: Tensão, Corrente e Potência

O Ganho de Tensão

Amplificadores são projetados para aumentar a magnitude de um sinal de entrada. A capacidade de quantificar esse aumento é expressa como ganho, a razão entre a magnitude de saída e a de entrada. Seja comparando potência, tensão ou corrente, o ganho é uma figura adimensional que indica quantas vezes a entrada foi amplificada.

Na notação de engenharia, o ganho é representado pela letra maiúscula A.

Calculando o Ganho de Tensão

Considere um amplificador que recebe um sinal de tensão CA de 2 V RMS e entrega 30 V RMS em sua saída. O ganho de tensão é calculado como 30 V ÷ 2 V, resultando em um ganho de 15:

Inversamente, se o ganho de corrente CA de um amplificador é 3,5 e ele recebe uma entrada CA de 28 mA RMS, a corrente de saída é 3,5 × 28 mA = 98 mA:

Esses exemplos referenciam explicitamente sinais CA porque amplificadores frequentemente se comportam de forma diferente com entradas CA versus CC. Em muitos circuitos, o dispositivo é otimizado para amplificar mudanças ou variações — ou seja, o componente CA — enquanto trata um nível CC estável de forma diferente. Portanto, é essencial identificar se você está trabalhando com CA ou CC ao calcular ou aplicar ganho.

Tipos de Ganho de Amplificadores Elétricos

O ganho do amplificador pode ser expresso em termos de tensão, corrente ou potência, e pode se aplicar a sinais CA e CC. Abaixo está um resumo conciso:

• Ganho de Tensão: ΔV_out / ΔV_in (tensão CA ÷ tensão CA)
• Ganho de Corrente: ΔI_out / ΔI_in (corrente CA ÷ corrente CA)
• Ganho de Potência: P_out / P_in (potência de saída ÷ potência de entrada)

O símbolo triângulo (Δ) denota uma variação, reforçando que essas razões frequentemente se relacionam a variações CA.

Quando múltiplos amplificadores são cascateados, o ganho total é igual ao produto dos ganhos individuais. Por exemplo, um primeiro estágio com ganho 3 seguido por um segundo estágio com ganho 5 resulta em um ganho total de 3 × 5 = 15. Uma entrada de 1 V se tornaria 3 V após o primeiro estágio e 15 V após o segundo:

Na prática, sempre verifique a folha de dados de cada estágio para confirmar que o ganho combinado atende aos requisitos do seu sistema.

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