Mēs jau esam apsprieduši jaudas pastiprinātāju klases un klasifikācijas mūsu agrākajos rakstos. Jaudas pastiprinātāja shēmas tiek izmantotas, lai nodrošinātu lielu jaudu, lai vadītu tādas slodzes kā skaļruņi. Jaudas pastiprinātāji tiek klasificēti, pamatojoties uz to darbības režīmu, kas ir ieejas cikla daļa, kurā paredzams kolektora strāvas plūsma. Pamatojoties uz to, jaudas pastiprinātāji tiek klasificēti kā norādīts zemāk. Šajā rakstā mēs detalizēti apspriedīsim A klases pastiprinātāju.
- A klases jaudas pastiprinātājs
- B klases jaudas pastiprinātājs
- C klases jaudas pastiprinātājs
- AB klases jaudas pastiprinātājs
- D, E, G, S, T klases jaudas pastiprinātāji (Jaudas pastiprinātāji)
Parasti jaudas pastiprinātāji (liels signāls) tiek izmantoti audio pastiprinātāju sistēmas izejas posmos, lai vadītu skaļruņu slodzi. Tipiska skaļruņa pretestība ir no 4Ω līdz 8Ω, tāpēc jaudas pastiprinātājam jāspēj piegādāt augstas pīķa strāvas, kas nepieciešamas zemas pretestības skaļruņa darbināšanai.
A klases jaudas pastiprinātājs
A klases pastiprinātājā, ja kolektora strāva visu laiku plūst ieejas signāla pilna cikla laikā, jaudas pastiprinātājs ir pazīstams kā A klases jaudas pastiprinātājs. To mazāk izmanto lielākas jaudas izejas posmiem, jo tam ir slikta efektivitāte.
A klases neobjektivitātes mērķis ir padarīt pastiprinātāju relatīvi trokšņainu, padarot signāla viļņu formu no 0v līdz 0,6v reģionā, kur tranzistora ieejas raksturojums nav lineārs.
A klases pastiprinātāja dizains rada labu lineāru pastiprinātāju, bet lielāko daļu no enerģijas, ko ražo pastiprinātājs iet izšķērdība siltuma veidā. Tā kā A klases pastiprinātāja tranzistori visu laiku ir nobīdīti uz priekšu, caur tiem plūst maz strāvas, pat ja nav ieejas signāla, un tas ir galvenais tā sliktās efektivitātes iemesls. Tiešā savienojuma A klases jaudas pastiprinātāja shēma ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.
Transformatoru savienots A klases pastiprinātājs
Iepriekš parādītā shēma ir tieši savienots A klases pastiprinātājs. Pastiprinātājs, kur slodze ir savienota ar tranzistors izmantojot transformatoru, sauc par tiešu savienotu pastiprinātāju.
Izmantojot transformatora sakabes tehniku, pastiprinātāja efektivitāti var lielā mērā uzlabot. Savienojuma transformators nodrošina labu impedances saskaņošanu starp slodzi un izeju, un tas ir galvenais uzlabotās efektivitātes iemesls.
Parasti strāva plūst caur kolektora pretestības slodzi, tas izraisīs tajā esošās līdzstrāvas jaudas izšķērdēšanu. Rezultātā šī līdzstrāvas jauda izkliedējās slodzē siltuma veidā, un tā neveicina izejas maiņstrāvu.
Tāpēc nav ieteicams tieši virzīt strāvu caur izvades ierīci (piemēram, skaļruni).
Šī iemesla dēļ īpaša kārtība tiek veikta, izmantojot piemērotu transformatoru slodzes savienošanai ar pastiprinātāju, kā norādīts iepriekš minētajā ķēdē.
Shēmai ir potenciālie dalītāju rezistori R1 un R2, slīpuma un izstarotāja apvedceļa rezistori Re, ko izmanto ķēdes stabilizēšanai. Emitera apvedceļa kondensators CE un izstarotāja rezistors Re ir savienoti paralēli, lai novērstu maiņstrāvas spriegumu.
Ievades kondensators Cin ( Kondensatora savienošana ), ko izmanto, lai maiņstrāvas ieejas signāla spriegumu savienotu ar tranzistora pamatni, un tas bloķē līdzstrāvu no iepriekšējā posma.
TO pazeminošais transformators aprīkots ar piemērotu pagrieziena attiecību, lai savienotu augstas pretestības kolektoru ar zemu pretestības slodzi.
A klases pastiprinātāja pretestības pielāgošana
Impedances saskaņošana var izdarīt, padarot pastiprinātāja izejas pretestību vienādu ar slodzes ieejas pretestību. Tas ir svarīgs princips maksimālās jaudas nodošanai (saskaņā ar maksimālās jaudas pārneses teorēmu).
Šeit pretestības saskaņošanu var panākt, izvēloties primārā pagriezienu skaitu tā, lai tā neto pretestība būtu vienāda ar tranzistora izejas pretestību, un sekundārā pagriezienu skaitu izvēloties tā, lai tā neto pretestība būtu vienāda ar skaļruņa ieejas pretestību.
A klases jaudas pastiprinātāja izejas raksturlielumi
No zemāk redzamā attēla mēs varam novērot, ka Q punkts ir novietots tieši maiņstrāvas slodzes līnijas centrā un tranzistors vada katru ieejas viļņu formas punktu. A klases jaudas pastiprinātāja teorētiskā maksimālā efektivitāte ir 50%.
A klases jaudas pastiprinātāja izejas raksturlielumi - maiņstrāvas slodzes līnija
Praksē ar kapacitatīvo savienojumu un induktīvo slodzi (skaļruņiem) efektivitāte var samazināties līdz 25%. Tas nozīmē, ka tiek iztērēti 75% jaudas, ko pastiprinātājs izvelk no barošanas līnijas.
Lielākā daļa patērētās enerģijas tiek zaudēta siltuma veidā uz aktīvajiem elementiem (tranzistors). Rezultātā pat vidēji jaudīgam A klases jaudas pastiprinātājam ir nepieciešams liels barošanas avots un liels Heatsink.
Tieši savienota A klases pastiprinātāja priekšrocības un trūkumi
Jaudas pastiprinātājus mēs izmantojam dažādiem mērķiem atkarībā no ierobežojuma. Katram klases pastiprinātājam ir savas priekšrocības un trūkumi, ņemot vērā tā uzticamību un efektivitāti.
A klases pastiprinātāja priekšrocības
- Tam ir augsta precizitāte, jo izejas precīza ieejas signāla kopija.
- Tas ir uzlabojis augstas frekvences reakciju, jo aktīvā ierīce ir pilna laika ieslēgta, t.i., ierīces ieslēgšanai nav nepieciešams laiks.
- Krustojuma kropļojumu nav, jo aktīvā ierīce vada visu ieejas signāla ciklu.
- Konfigurāciju ar vienu galu var viegli un praktiski realizēt A klases pastiprinātājā.
A klases pastiprinātāja trūkumi
- Lielās barošanas avota un siltuma izlietnes dēļ A klases pastiprinātājs ir dārgs un apjomīgs.
- Tam ir slikta efektivitāte.
- Transformatora sakabes dēļ frekvences reakcija nav tik laba.
A klases pastiprinātāja pielietojums
- A klases pastiprinātājs ir vairāk piemērots āra mūzikas sistēmām, jo tranzistors atveido visu audio viļņu formu, nekad nenogriežot. Rezultātā skaņa ir ļoti skaidra un lineārāka, tas ir, tajā ir daudz zemāki izkropļojumu līmeņi.
- Parasti tie ir ļoti lieli, smagi, un uz saražoto vatu tie saražo gandrīz 4-5 vatus siltumenerģijas. Tāpēc tie darbojas ļoti karsti un tiem ir nepieciešama liela ventilācija. Tāpēc tie nebūt nav ideāli piemēroti automašīnai un reti pieņemami mājās.
Ceru, ka jums visiem patīk šis raksts. Jebkuriem jautājumiem, ieteikumiem vai Jaunākie elektroniskie projekti Lūdzu, komentējiet tālāk. Mēs vienmēr novērtējam jūsu ieteikumus.
