i elektronik er forstærker den mest anvendte kredsløbsenhed med enorme anvendelsesmuligheder. I Lydrelateret elektronik er forforstærker og effektforstærkere to forskellige typer forstærkersystemer, der bruges til lydforstærkningsrelaterede formål. Men bortset fra dette applikationsspecifikke formål er der enorme forskelle i forskellige typer forstærkere, hovedsageligt i effektforstærkere., Så her vil vi udforske forskellige klasser af forstærkere sammen med deres fordele og ulemper.
klassifikationer af forstærkere ved hjælp af bogstaver
Forstærkerklasser er identiteten af forstærkerens ydeevne og egenskaber. Forskellige typer effektforstærkere giver forskellige svar, når de passerer strøm gennem dem. I henhold til deres specifikationer tildeles forstærkere forskellige bogstaver eller alfabeter, der repræsenterer deres klasser. Der er forskellige klasser af forstærkere startende fra A, B, C, AB, D, E, F, T osv., Ud af de klasser, de mest almindeligt anvendte forstærkere klasser er A, B, AB, C. Andre Klasser moderne forstærkere, som bruger skifte topologier og PWM (Pulse Width Modulation) teknik til at drive output belastning. Sommetider, forbedret version af traditionelle klasser er tildelt et brev til at klassificere dem som en anden klasse af forstærker, ligesom klasse G forstærker er en modificeret forstærker klasse af klasse B eller klasse AB forstærker.
klasser af forstærkeren repræsenterer input cyklus andel, når strømmen ledes gennem forstærker., Indgangscyklussen er ledningsvinklen stammer fra sinusformet bølgeledning i forstærkerindgangen. Denne ledende vinkel er meget proportional med forstærkerne til tiden under en fuld cyklus. Hvis forstærkeren altid er tændt under en cyklus, vil ledningsvinklen være 360 grader. Så hvis en forstærker giver 360-graders ledningsvinkel, brugte forstærkeren komplet indgangssignal og det aktive element ledet gennem 100% tidsperioden for en komplet sinusformet cyklus.,
nedenfor demonstrerer vi traditionelle Effektforstærkerklasser, der spænder fra klasse A, B, AB og C, og demonstrerer også klasse D-forstærker, der er vidt brugt i skiftedesign. Disse klasser bruges ikke kun i effektforstærker, men bruges også i Lydforstærkerkredsløb.
klasse A forstærker
klasse A forstærker er en høj forstærkningsforstærker med høj linearitet. I tilfælde af klasse A-forstærker er ledningsvinklen 360 graders. Som nævnt ovenfor betyder en 360-graders ledningsvinkel, at forstærkerenheden forbliver aktiv i hele tiden og bruger komplet indgangssignal., I nedenstående billede vises en ideel klasse A-forstærker.
Som vi kan se på billedet, er der et aktivt element, en transistor. Bias af transistoren forbliver på hele tiden. På grund af denne aldrig slukke funktion, klasse A forstærker giver bedre høj frekvens og feedback loop stabilitet. Bortset fra disse fordele er klasse A-forstærker let at konstruere med en enkelt enhedskomponent og mindste dele tæller.
På trods af fordele og høj linearitet har det bestemt mange begrænsninger., På grund af kontinuerlig ledende karakter introducerer klasse A-forstærkeren højt effekttab. På grund af høj linearitet giver klasse A-forstærker også forvrængning og lyde. Strømforsyningen og forspændingskonstruktionen har brug for omhyggeligt valg af komponenter for at undgå uønsket støj og for at minimere forvrængningen.
På grund af højt effekttab i klasse A forstærker, det udsender varme og kræver højere køleplade plads. Effektiviteten er meget dårlig i klasse A-forstærkere, teoretisk set varierer effektiviteten mellem 25 Til 30 %, hvis den bruges med den sædvanlige konfiguration., Effektiviteten kan forbedres ved hjælp af induktivt koblet konfiguration, men effektiviteten er i så fald ikke mere end 45-50%, og den er således kun egnet til forstærkningsformål med lavt signal eller lavt effektniveau.
klasse B-forstærker
klasse B-forstærkeren er en smule forskellig fra klasse A. Den oprettes ved hjælp af to aktive enheder, der udfører halvdelen af den faktiske cyklus, dvs.180 grader af cyklussen. To enheder giver kombineret strømdrev til belastningen.
i ovenstående billede er der vist en ideel klasse B-forstærkerkonfiguration., Den består af to aktive enheder, der bliver partisk en efter en under den positive og negative halvcyklus af sinusformet bølge, og dermed bliver signalet skubbet eller trukket til det forstærkede niveau fra både positiv og negativ side og kombinerer resultatet, vi får komplet cyklus på tværs af output. Hver enhed tændt eller blev aktiv halvdel af cyklussen, og på grund af dette effektiviteten bliver forbedret, sammenlignet med 25 – 30% effektivitet af klasse A forstærker, det giver mere end 60% effektivitet teoretisk. Vi kan se hver enhed input og output signal graf i nedenstående billede., Effektiviteten er ikke mere end 78% for klasse B forstærker. Varmeafledningen er minimeret i denne klasse giver en lav køleplade plads.
men denne klasse har også begrænsning. En meget dyb begrænsning af denne klasse er crossover forvrængning. Da to enheder giver hver halvdel af de sinusformede bølger, der kombineres og sammenføjes på tværs af udgangen, er der et misforhold (kryds over) i regionen, hvor to halvdele kombineres. Dette skyldes, at når en enhed fuldfører halvcyklussen, skal den anden give den samme effekt næsten på samme tid, når den anden afslutter jobbet., Det er vanskeligt at rette denne fejl i klasse A-forstærker, da den anden enhed forbliver helt inaktiv under den aktive enhed. Fejlen giver en forvrængning i udgangssignalet. På grund af denne begrænsning er det en stor fejl for precision audio forstærker ansøgning.
Klasse AB Forstærker
En alternativ tilgang til at overvinde cross-over forvrængning, er at bruge AB forstærker. Klasse AB-forstærker bruger mellemledningsvinkel i begge klasser A og B, således kan vi se egenskaben for både klasse A og klasse B-forstærker i denne AB-klasse af forstærkertopologi., Samme som klasse b, Det har den samme konfiguration med to aktive enheder, som udfører i løbet af halvdelen af cyklusserne individuelt, men hver enhed partisk forskelligt, så de ikke får helt ud i det ubrugelige øjeblik (crossover øjeblik). Hver enhed forlader ikke ledningen umiddelbart efter færdiggørelsen af halvdelen af sinusformet bølgeform, i stedet udfører de en lille mængde input på en anden halvcyklus. Ved hjælp af denne forspændingsteknik reduceres crossover-uoverensstemmelsen under den døde zoneone dramatisk.,
men i denne konfiguration reduceres effektiviteten, da enhedens linearitet er kompromitteret. Effektiviteten forbliver mere end effektiviteten af typisk klasse A-forstærker, men den er mindre end klasse B-forstærkersystemet. Dioderne skal også vælges omhyggeligt med nøjagtig samme rating og skal placeres så tæt som muligt på udgangsenheden. I nogle kredsløb konstruktion, designere tendens til at tilføje lille værdi modstand til at give stabil hvilende strøm på tværs af enheden for at minimere forvrængning på tværs af output.,
Klasse C-Forstærker
Bortset fra Klasse A, B og AB forstærker, der er en anden forstærker i Klasse C. Det er en traditionel forstærker, som fungerer anderledes end de andre forstærkere klasser. Klasse C forstærker er tunet forstærker, som arbejder i to forskellige driftstilstande, tunet eller untuned. Effektiviteten af klasse C forstærker er meget mere end A, B og AB. Maksimalt 80% effektivitet, der kan opnås i radio frekvens relaterede aktiviteter
Klasse C-forstærker bruger mindre end 180-graders ledning vinkel., Under untuned-tilstanden udelades tunerafsnittet fra forstærkerkonfigurationen. I denne operation giver klasse C forstærker også enorm forvrængning på tværs af output.
når kredsløbet udsættes for en indstillet belastning, klemmer kredsløbet udgangsforspændingsniveauet med den gennemsnitlige udgangsspænding lig med forsyningsspændingen. Den indstillede operation kaldes som klemme. Under denne operation får signalet sin rette form, og centerfrekvensen blev mindre forvrænget.
i typiske anvendelser giver klasse C-forstærker 60-70% effektivitet.,
klasse D forstærker
klasse D forstærker er en koblingsforstærker, der bruger pulsbreddemodulation eller P .m. Ledningsvinklen er ikke en faktor i sådanne tilfælde, da det direkte indgangssignal ændres med en variabel pulsbredde.
i dette Klasse D-forstærkersystem accepteres den lineære forstærkning ikke, da de fungerer ligesom en typisk s .itch, der kun har to operationer, til eller fra.,
før behandling af indgangssignalet omdannes det analoge signal til en pulsstrøm ved forskellige modulationsteknikker, og derefter påføres det på forstærkersystemet. Da pulserne varighed er relateret til det analoge signal er det igen rekonstrueret ved hjælp af lavpasfilter på tværs af output.
klasse D forstærker er den højeste effekt effektive forstærker klasse I A, B, AB, og C og D segment. Det har mindre varmeafledning, så der er brug for lille køleplade. Kredsløbet kræver forskellige S .itching komponenter som MOSFETs, som har lav modstand.,
det er en udbredt topologi i digitale lydafspillere eller styrer motorerne også. Men vi skal huske på, at det ikke er en Digital konverter. Selvom, for højere frekvens, klasse D forstærker er ikke et perfekt valg, da det har båndbredde begrænsninger i få tilfælde afhængigt af lavpasfilter og konverter modul kapaciteter.
andre Forstærkerklasser
bortset fra de traditionelle forstærkere er der få flere klasser, som er klasse E, Klasse F, klasse G og H.,
klasse e forstærker er en yderst effektiv effektforstærker, der bruger s .itching topologier og arbejder i radiofrekvenser. Et enkeltpolet koblingselement og det indstillede reaktive netværk er den vigtigste komponent, der skal bruges sammen med klasse e-forstærkeren.
klasse F er høj impedans forstærker med hensyn til de harmoniske. Det kan køres ved hjælp af firkantet bølge eller sinusbølge. For sinusformet bølgeindgang kan denne forstærker indstilles ved hjælp af en induktor og kan bruges til at øge forstærkningen.
klasse G brug skinnekobling for at reducere strømforbruget og for at forbedre effektiviteten., Og klasse H er den yderligere forbedrede version af klasse G.
Skriv et svar