I elektronikk, Forsterker er den mest brukte krets enheten med store anvendelsesmuligheter. I Lyd-relaterte elektronikk forforsterker og effektforsterker er to forskjellige typer forsterker systemer som er brukt for forsterkning relaterte formål. Men, annet enn denne program-spesifikke formål, det er store forskjeller i ulike typer forsterkere, hovedsakelig i effektforsterkere., Så her vil vi utforske ulike klasser av forsterkere sammen med sine fordeler og ulemper.
Klassifiseringer av Forsterkere bruke Bokstaver
Forsterker klasser er identiteten til en forsterker ytelse og egenskaper. Annen type effekt-forsterkere gir forskjellige svar ved å sende strøm gjennom dem. I henhold til deres spesifikasjoner, Forsterkere er tildelt andre brev eller bokstaver som representerer sine klasser. Det er ulike klasser av forsterkere fra A, B, C, AB, D, E, F, T osv., Ut av disse klassene mest brukte audio forsterkere klassene A, B, AB, C. Andre Klasser er moderne forsterkere som bruker å bytte topologier og PWM (Pulse Width Modulation) teknikk for å drive utgang last. Noen ganger, forbedret versjon av den tradisjonelle klasser er tildelt en bokstav for å klassifisere dem som en annen klasse av-forsterker, som klasse G-forsterker er en modifisert Forsterker klasse for Klasse B eller Klasse AB forsterkeren.
Klasser av forsterker representerer input syklus andel når strøm sendes gjennom forsterkeren., Input syklus er den ledende vinkel stammer fra sinusformet bølge ledningsforstyrrelser i forsterker-inngang. Dette gjennomfører vinkel er svært proporsjonal med Forsterkere på gang under en full syklus. Hvis forsterkeren er alltid PÅ i løpet av en syklus, den ledende vinkel vil være 360 grader. Så, hvis en forsterker gir 360-graders conduction vinkel, da den forsterker brukes komplett inngangssignal og det aktive elementet som utføres gjennom 100% tidsperiode av en komplett sinusformet syklus.,
Nedenfor, vil vi demonstrere tradisjonelle effektforsterker klasser alt fra Klasse A, B, AB og C, og også vise Klasse D-forsterker som er mye brukt i bytte design. Disse klassene er ikke bare brukt i effektforsterker, men kan også brukes i Audio Forsterkere kretser.
Klasse A Forsterker
Klasse A forsterker er en høy gevinst forsterker med høy linearitet. I tilfelle av Klasse A forsterker, den ledende vinkel er 360 grader. Som vi har nevnt ovenfor, en 360-graders conduction vinkel betyr det forsterker enheten er fortsatt aktiv i hele tiden, og bruke ferdig inngangssignal., På bildet under en ideell klasse A forsterker er vist.
Som vi kan se i bildet, det er en aktiv element, en transistor. Bias av transistor blir stående PÅ hele tiden. På grunn av dette du aldri slå av funksjonen, Klasse A-forsterker gir bedre høy frekvens og feedback loop stabilitet. Andre enn disse fordelene, Klasse A forsterker er lett å bygge med en single-enhet komponent og minimum deler teller.
til Tross for fordelene og høy linearitet, absolutt, det har mange begrensninger., På grunn av kontinuerlig å drive natur, klasse A forsterker introdusere høy effekt tap. Også, på grunn av høy linearitet, Klasse A-forsterker gir forvrengning og støy. Strømforsyning og bias konstruksjon må nøye component selection for å unngå uønsket støy og for å minimere forvrengning.
på Grunn av høy strømbrudd i Klasse A forsterker, er det avgir varme og krever høyere kjøleribben plass. Effektiviteten er svært dårlig i Klasse A forsterkere, teoretisk sett, effektivitet varierer mellom 25 til 30 % hvis du bruker den vanlige konfigurasjonen., Effektivitet kan forbedres ved bruk av induktivt koplet konfigurasjon men effektiviteten i slike tilfelle er ikke mer enn 45-50%, dermed er det bare egnet for lavt signal eller lavt strømnivå forsterkning formål.
Klasse B Forsterker
Klasse B forsterker er litt forskjellig fra Klasse A. Det er opprettet ved hjelp av to aktive enheter som gjennomfører halvparten av den faktiske syklus, dvs 180 grader i syklusen. To enheter gir kombinert gjeldende stasjon for lasten.
I bildet ovenfor, som er en Ideell Klasse B forsterker konfigurasjonen har blitt vist., Det består av to aktive enheter som får partisk en etter en i løpet av de positive og negative halv syklus av sinusformet bølge og dermed signalet blir eller skyves til forsterket nivå fra både positive og negative siden og kombinere resultatet vi får full syklus over utgang. Hver enhet er slått på eller ble aktiv halvdel av syklusen, og på grunn av denne effektiviteten blir forbedret, sammenlignet med 25 – 30% effektivitet av Klasse A forsterker, den gir mer enn 60% effektivitet teoretisk. Vi kan se hver enhet input og output signal grafen i bildet under., Effektiviteten er ikke mer enn 78% for Klasse B forsterker. Varmespredning er minimert i denne klassen gir en lav varme, vask plass.
Men, denne klassen har også begrensninger. En stor begrensning i denne klassen er crossover forvrengning. Som to enheter gir hver halvdel av sinusformet bølger som er kombinert og sluttet seg over utgang, det er en mismatch (tvers over) i regionen, hvor to halvdelene er kombinert. Dette er fordi når en enhet fullføre halv syklus, den andre trenger for å gi samme effekt nesten på samme tid når andre er ferdig med jobben., Det er vanskelig å rette opp denne feilen i klasse A forsterker som under den aktive enheten til den andre enheten ikke er helt inaktive. Feilen gir en forvrengning i utgangssignalet. På grunn av denne begrensningen, er det en stor mislykkes for presisjon audio-forsterker-programmet.
Klasse AB Forsterker
En alternativ tilnærming til å overvinne cross-over forvrengning, er å bruke AB forsterker. Klasse AB forsterker bruker middels conduction vinkel i begge Klassene A og B, og dermed kan vi se holderen for både Klasse A og Klasse B forsterker i dette AB klasse av forsterker topologi., Samme som klasse B, den har samme konfigurasjon med to aktive enheter som utfører under halvparten av sykluser individuelt, men hver enhet partisk annerledes, slik at de ikke får helt AV under ubrukelig øyeblikket (crossover øyeblikket). Hver enhet ikke la conduction umiddelbart etter at du har fullført halvparten av sinusformet bølgeform, i stedet de gjennomfører en liten mengde input på en halv syklus. Ved hjelp av denne vekting teknikk, crossover mismatch i løpet av den døde sonen er dramatisk redusert.,
Men i denne konfigurasjonen, effektivitet reduseres som linearitet av enhetene er kompromittert. Effektiviteten er fortsatt mer enn effektiviteten av typiske Klasse A forsterker, men det er mindre enn Klasse B forsterker system. Også, dioder må være nøye utvalgt med nøyaktig samme rangering og må plasseres så nær som mulig til output-enheten. I noen krets konstruksjon, designere har en tendens til å legge til liten verdi motstand for å gi stabil hvilestrøm gjeldende på tvers av enheten for å minimere forvrengning over utgang.,
Klasse C Forsterker
Bortsett fra Klasse A, B og AB forsterker, det er en annen forsterker i Klasse C. Det er en tradisjonell forsterker som fungerer annerledes enn de andre forsterkere klasser. Klasse C forsterker er innstilt forsterker som arbeider i to forskjellige moduser, innstilt eller untuned. Effektiviteten av Klasse C forsterker er mye mer enn A, B og AB. Maksimalt 80% effektivitet kan oppnås i radio frequency relaterte operasjoner
Klasse C forsterker bruker mindre enn 180-graders conduction vinkel., Under untuned modus, tuner delen er utelatt fra forsterker konfigurasjon. I denne operasjonen, Klasse C forsterker gir også stor forvrengning over utgang.
Når kretsen er utsatt for en innstilt belastning, krets klemmer output bias nivå med gjennomsnittet utgangsspenning lik spenning. Den innstilte driften er kalt klemme. Under denne operasjonen, signal får sin rette form og senterfrekvensen ble mindre forvrengt.
I vanlig bruk, Klasse C forsterker gir 60-70% effektivitet.,
Forsterker i D-Klassen
forsterker i D-Klassen er en bytte forsterker som bruker Pulse Width Modulation eller PWM. Den ledende vinkel er ikke en faktor i en slik sak som direkte inngangssignalet er endret med en variabel pulsbredde.
I denne Klasse-D forsterker system, lineær få godtas ikke som de fungerer akkurat som en vanlig bryter som bare har to operasjoner, PÅ eller AV.,
Før behandling inngangssignalet, det analoge signalet konverteres til en puls stream av ulike modulation teknikker og da er det anvendt til forsterker system. Som pulser varighet er i slekt med det analoge signalet det er igjen rekonstruert ved hjelp av lav pass filter over utgang.
forsterker i D-Klassen er den høyeste makt effektiv forsterker i klasse i A, B, AB og C-og D-segmentet. Det har mindre varmetap, så liten at varmeavlederen er nødvendig. Kretsen krever ulike bytte komponenter som Mosfet som har lite motstand.,
Det er en mye brukt topologi i digitale audio spillere, eller for å kontrollere motorene så vel. Men vi bør huske på at Det ikke er en Digital omformer. Selv om, for høyere frekvens, forsterker i D-Klassen er ikke et perfekt valg som det har båndbredde begrensninger i noen tilfeller, avhengig av low pass-filter og converter modulen evner.
Andre Forsterker Klasser
Andre enn den Tradisjonelle forsterkere, det er noen flere klasser, som er i klasse E Klasse F, Klasse G og H.,
Klasse E-forsterker er en svært effektiv forsterker som bruker å bytte topologier og jobber i radio frekvenser. En enpolet bytte element og den innstilte reaktiv nettverk er den viktigste komponenten for å bruke sammen med klassen, E-forsterker.
Klasse F er høy impedans forsterker i forhold til de harmoniske. Det kan være drevet ved hjelp av firkantbølge eller sinusbølge. For sinusformet bølge-inngang, denne forsterkeren kan justeres ved hjelp av en spole og kan brukes til å øke gevinsten.
Klasse G bruk jernbane bytte for å redusere strømforbruk og for å bedre effektiviteten ytelse., Og Klasse H er ytterligere forbedret versjon av Klasse G.
Legg igjen en kommentar