Amplificador

Amplificador, dispositivo para incrementar la amplitud, o potencia, de una señal eléctrica. Se emplea para ampliar la señal eléctrica débil captada por la antena de un receptor de radio, la emisión débil de una célula fotoeléctrica, la corriente atenuada de un circuito telefónico de larga distancia, la señal eléctrica que simboliza al sonido en un sistema de megafonía y para numerosas otras aplicaciones. Un dispositivo de amplificación de uso muy común es el transistor. Otras formas de dispositivos amplificadores son los diferentes tipos de tubos de vacío termoiónicos como el triodo, el pentodo, el klistrón y el magnetrón.

Las pequeñas alteraciones en la tensión de entrada generan alteraciones correspondientes, sin embargo mucho mayores, en la tensión de salida. El coeficiente de estos cambios de tensión se denomina componente de amplificación. Cuando el componente de amplificación supera una específica cuantía en un tubo termoiónico, la señal de salida para de concordar con la señal de entrada y queda distorsionado. Esta situación se mitiga realizando funcionar el amplificador por debajo del componente de amplificación máximo. Cuando se precisa mayor amplificación de la que es posible en una misma etapa de amplificación (esto es, en un transistor o en un tubo de vacío y sus circuitos asociados) se emplea un amplificador multigradual o secuencial. La salida de una etapa es empleada como entrada por la siguiente. La amplificación de los circuitos fotoeléctricos puede incrementarse empleando fototubos altamente sensibles, designados fotomultiplicadores.

Los transistores han reemplazado en gran medida los tubos de electrones en los dispositivos más comunes. Estos elementos semiconductores de estado sólido ofrecen un alto componente de amplificación, funcionan sin distorsión en una holgada banda de frecuencias y pueden ser extremadamente pequeños. Utilizando técnicas de circuito integrado es posible poner miles de amplificadores de transistor en pequeñísimas placas de silicio.

La respuesta a los impulsos de un amplificador determina su aptitud de recrear un pulso de entrada de onda cuadrada (un tipo de señal eléctrica regular) de forma rápida y precisa; las entradas de ondas cuadradas son dirigidas hacia un amplificador para su recuento o cronometraje. La respuesta a los impulsos es significativo en los circuitos informáticos digitales, la modulación por impulsos codificados y los instrumentos de radar y nucleares, esto es, dondequiera que se procesen pulsos de onda cuadrada de alta frecuencia. Por ejemplo, en un radiómetro, la frecuencia con que las partículas de radiación chocan contra un elemento sensible, como el diodo de unión de un semiconductor, es una medida de la magnitud o de la concentración de partículas. La emisión de diodo resultante puede ser una serie de impulsos que a continuación son amplificados y conducidos hacia un transductor para poder ser vistos.

Los amplificadores con características de bajo nivel de ruido son fundamentales para los satélites de comunicaciones. Las señales electromagnéticas de microondas (de frecuencia extremadamente alta) son amplificadas por dispositivos máser (amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación). En lugar de amplificar corriente eléctrica el máser amplifica de forma directa las señales electromagnéticas.

Los amplificadores suelen clasificarse por el tipo de elementos eléctricos del circuito. Los amplificadores de acoplamiento por inductancia están conectados especialmente por bobinas y cambiadores; los de acoplamiento por capacitancia a través de condensadores, y los de acoplamiento por impedancia a través de reóstatos. Los amplificadores de acoplamiento directo están conectados sin ese tipo de constituyentes eléctricos, y se usan para alternar corrientes de muy baja frecuencia, como las que se generan en muchos computadores analógicos. Las demás modalidades se emplean para bandas de frecuencias amplias. Los amplificadores de audiofrecuencias funcionan entre 0 y 100.000 ciclos por segundo (hercio), o 100 kilohercios (kHz). Los amplificadores de banda intermedia sirven para las frecuencias entre 400 kHz y 5 millones de Hz, y así alternativamente.

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