Potencia de salida máxima de un PA

Estos son cálculos de "pensar en voz alta", por lo que debo corregirlos ...

• Suponiendo que el amplificador es perfecto y que puede girar de riel a riel (0 a 5 V fuera), la tensión de salida pico a pico es de 5 V.
• El voltaje "máximo" relativo al voltaje inactivo de media fuente es de 2,5 V.
• El valor RMS de un _pk seno de 2.5 V es \ $ \ frac {2.5} {\ sqrt 2} = 1.77 \ \ mathrm {V_ { RMS}} \ $ .
• La corriente de pico especificada es de 100 mA y esto también ocurrirá con el voltaje máximo. Por lo tanto, \ $ I_ {RMS} = \ frac {100m} {\ sqrt 2} = 70.7 \ mathrm {mA} \ $ .
• Como estos deben estar en fase en un orador razonable, podemos calcular la potencia como \ $ P = V_ {RMS} \ times I_ {RMS} = 1.77 * 0.077 = 0.136 \ \ mathrm W \ $ .
• Las cifras sugieren una carga mínima de \ $ R = \ frac {V} {I} = \ frac {2.5} {0.1} = 25 \ \ Omega \ $ .

Dejaré el cálculo de dB por ti.

Para responder a los otros puntos:

  

Estaba discutiendo con un amigo sobre la potencia de salida máxima ... por ejemplo, si el dispositivo que sigue al PA solo puede tolerar una cierta cantidad de potencia.

La potencia de salida máxima no depende de cuánto pueda tolerar el PA. Si aumenta el volumen, el amplificador emitirá la potencia máxima hasta que el PA se abra de circuito debido a un sobrecalentamiento o un fusible.

  

Si la potencia de entrada es mucho más pequeña que la potencia de salida, toda la potencia de salida provendrá de la fuente de alimentación y la salida máxima será dada por la corriente de drenaje por el voltaje de suministro (alimentación de CC).

Los amplificadores, en general, no obtienen una potencia significativa de la entrada de señal. Por lo general, la impedancia de entrada es bastante alta para minimizar la carga en el circuito anterior. Toda la potencia de salida proviene de la fuente de CC.

  

Sin embargo, cuando se trata de eficiencia, hay una figura "Eficiencia de potencia agregada" que resta la potencia de entrada (en comparación con la eficiencia de drenaje). De manera similar, ¿se puede transferir la potencia de entrada a la salida (además de la potencia que proviene del suministro) en todas las condiciones o la potencia de entrada siempre se disipa en calor?

No tengo idea de dónde vienen esos términos o qué podrían significar. La eficiencia del amplificador sería la relación \ $ \ frac {output \ power} {input \ power} \ $ . Este es un cálculo ligeramente complicado ya que la caída de voltaje en los transistores de salida varía inversamente a la salida de audio. Debería poder encontrar figuras típicas en una tabla de eficiencias para las diversas clases de amplificadores.

  

Ejemplo: amplificador de clase AB, suministro V = 5 V, IDmax = 100 mA, P1dB = 23 dBm, Pinmax (no, daño) = 25 dBm. ¿La potencia de salida máxima posible es de 0.5 W (27 dBm) en todas las condiciones o puede ser mayor?

He asumido que IDmax es la corriente máxima que puede manejar el transistor de salida.

Esto es bastante claro al hablar de un amplificador de RF, no de una dirección pública ...

Algunas arquitecturas se agregan a la potencia de entrada, y esto puede ser significativo cuando las ganancias de la etapa son menos de 10dB aproximadamente, como la rejilla a tierra y la base común son los ejemplos obvios.

Por lo general, la eficiencia del amplificador es lo suficientemente baja como para que, incluso con la potencia de entrada incluida, la potencia de salida sea menor que la entrada de CC, una etapa de 10 dB, por ejemplo, solo tiene como máximo el 10% de la salida suministrada desde la entrada, pero una etapa AB En general, en el mejor de los casos es 50% eficiente.