Iepriekšējās dienās, pirms izgudroja elektroniskie pastiprinātāji , savienotos oglekļa mikrofonus izmanto kā kopēju pastiprinātājus tālruņu atkārtotājos. Pirmā elektroniskā ierīce, kas praktiski pastiprina, bija Audion vakuuma caurule, kuru 1906. gadā izgudroja Lee De Forest. Termins pastiprinātājs un pastiprinājums ir no latīņu vārda amplificare, lai paplašinātu vai palielinātu. Vakuuma caurule ir vienīgā vienkāršojošā ierīce 40 gadus un dominēja elektronikā līdz 1947. Kad pirmais BJT bija tirgū, tas ir radījis vēl vienu revolūciju elektronikā, un tā ir pirmā portatīvā elektroniskā ierīce, piemēram, tranzistora radio, kas izstrādāta 1954. gadā. Šajā rakstā ir aplūkotas pastiprinātāju klases un klasifikācija.
Kas ir pastiprinātājs un pastiprinātāju klasifikācija?
Vienkārši pastiprinātājus sauc par pastiprinātājiem. Pastiprinātājs ir elektroniska ierīce, ko izmanto strāvas, sprieguma un jaudas signāla palielināšanai. Pastiprinātāja funkcija ir, izmantojot enerģiju no barošanas avots un lielāks augstums, tas kontrolē izejas signālu ar ieejas signāla palīdzību. Pastiprinātājs modulē barošanas avota izeju, pamatojoties uz ieejas signāla īpašībām. Pastiprinātājs ir diezgan pretējs vājinātājam, ja pastiprinātājs nodrošina pastiprinājumu, līdz ar to vājinātājs nodrošina zaudējumus. Pastiprinātājs ir arī diskrēta daļa elektriskā ķēde kas tiek turpināts ar otru ierīci.
Pastiprinātājs
Pastiprinātājs tiek izmantots visās elektroniskajās iekārtās. Pastiprinātājus var iedalīt dažādos veidos. Pirmais - pēc uzlabojamā elektroniskā signāla biežuma. Nākamais ir audio pastiprinātājs un pastiprina signālu diapazonā, kas mazāks par 20 kHz, un RF pastiprinātājs pastiprina radiofrekvenču diapazonu no 20 kHz līdz 300 KHz. Pēdējais ir pašreizējās kvalitātes un sprieguma pastiprināšana
Pastāv dažādi pastiprinātāju veidi, ieskaitot strāvas pastiprinātāju, sprieguma pastiprinātāju vai transvadītspējas pastiprinātāju un pretestības pastiprinātāju. Mūsdienās lielākā daļa tirgū izmantoto pastiprinātāju ir tranzistori, bet dažās lietojumprogrammās tiek izmantotas arī vakuuma caurules.
Pastiprinātāju klasifikācija
The pastiprinātāju klasifikācija ir parādīts tālāk
- Ieejas un izejas mainīgais
- Kopējais terminālis
- Vienpusēja un divpusēja
- Apgriešana un neinvertēšana
- Starppakāpju sakabes metode
- Frekvenču diapazons
- Funkcija
Ieejas un izvades mainīgais
Elektroniskais pastiprinātājs izmanto tikai vienu mainīgo, t.i., strāvu vai spriegumu. Tas var būt strāva vai spriegumu var izmantot ieejā vai nu izejā. Pastāv četru veidu pastiprinātāji, kas ir atkarīgi no avota, ko izmanto kā lineāro analīzi.
| Ievade | izlaide | Atkarīgais avots | Pastiprinātāja tips | Iegūt vienības |
Es | Es | Pašreizējais kontrolētais strāvas avots CCCS | Strāvas pastiprinātājs | Bezvienība |
Es | V | Pašreiz kontrolētā sprieguma avots CCVS | Trans pretestības pastiprinātājs | Ohm |
V | Es | Sprieguma kontrolētas strāvas avots VCCS | Transvadītspējas pastiprinātājs | Siemens |
V | V | Sprieguma kontrolēts sprieguma avots VCVS | Sprieguma pastiprinātājs | Bezvienība |
Kopējais terminālis
Pastiprinātāja klasifikācija ir balstīta uz ierīces spaili, kas ir kopīga gan ieejas, gan izejas ķēdei. Bipolārā savienojuma tranzistorā ir trīs klases, proti. kopīgs izstarotājs, kopēja bāze un kopējs savācējs. Gadījumā, ja Lauka efekta tranzistors , tam ir atbilstošās konfigurācijas, piemēram, kopīgais avots, kopējie vārti un kopīgā kanalizācija. Parastais izstarotājs visbiežāk nodrošina sprieguma pastiprināšanu, kas tiek izmantots starp bāzi un izstarotāju. Ieejas signāls atrodas starp kolektoru un izstarotāju ir apgriezts, tas ir attiecībā pret ieeju. Kopējo kolektora ķēdi sauc par izstarotāja sekotāju, avota sekotāju un katoda sekotāju.
Vienpusējs un divpusējs
Pastiprinātājs, kura izejā nav atgriezeniskās saites uz ieejas pusi, tiek saukts par vienpusēju. Ieejas pretestības vienpusējais pastiprinātājs nav atkarīgs no slodzes, un izejas pretestība ir neatkarīga signāla avota pretestība.
Pastiprinātājs, kas izmanto atgriezenisko saiti, lai izejas daļu savienotu atpakaļ ar ieeju, tiek saukts par divpusēju pastiprinātāju. Divpusējā pastiprinātāja ieejas pretestība ir atkarīga no avota pretestības slodzes un izejas pretestības. Lineāros vienpusējos un divpusējos pastiprinātājus apzīmē kā divus ostu tīklus.
Apgriešana un nemainīšana
Šajā gadījumā pastiprinātāja klasifikācijā tiek izmantota ieejas signāla fāzes attiecība pret izejas signālu. Invertējošais pastiprinātājs dod 180 grādu izeju ārpus fāzes ar ieejas signālu.
Neinvertējošais pastiprinātājs turpina ieejas signāla viļņu formas fāzi, un emitētājs ir neinvertējošs pastiprinātājs. Sprieguma sekotāju sauc par neinvertējošu pastiprinātāju, un tam ir vienotības pieaugums.
Starppakāpju savienošanas metode
Šāda veida pastiprinātājus klasificē, izmantojot signāla savienošanas metodi ieejā, izvadē un starp pakāpēm. Starppakāpju sakabes pastiprinātājā ir dažādu veidu metodes.
- Resistīvais-kapacitatīvais sakabes pastiprinātājs
- Induktīvās-kapacitatīvās sakabes pastiprinātājs
- Pārveidots sakabes pastiprinātājs
- Tiešā savienojuma pastiprinātājs
Pastiprinātāju klases
Pastāv dažādi pastiprinātāju klases, kas minēti turpmāk
- A klases pastiprinātājs
- B klases pastiprinātājs
- C klases pastiprinātājs
- D klases pastiprinātājs
- AB klases pastiprinātājs
- F klases pastiprinātājs
- S klases pastiprinātājs
- R klases pastiprinātājs
A klases pastiprinātājs
A klases pastiprinātāji ir vienkārši izstrādāti pastiprinātāji, un šis pastiprinātājs parasti tiek izmantots pastiprinātāji. Būtībā A klases pastiprinātāji ir labākie klases pastiprinātāji to zemā deformācijas līmeņa dēļ. Šis pastiprinātājs ir labākais audio skaņas sistēmā un lielākajā daļā skaņas sistēmu izmanto A klases pastiprinātāju. A klases pastiprinātājus veido izejas posma ierīces, kas ir nobīdītas A klases darbībai. Salīdzinot citas klases, pastiprinātājiem ar A klases pastiprinātājiem ir vislielākā linearitāte.
A klases pastiprinātājs
Lai sasniegtu augstu linearitāti un pastiprinājumu A klases pastiprinātājā, A klases pastiprinātāja izejai jābūt visu laiku ieslēgtai. Tādējādi tiek uzskatīts, ka pastiprinātājs ir kā A klases pastiprinātājs. Nulles signāla ideālajai strāvai izejas posmā jābūt vienādai vai lielākai par maksimālo slodzes strāvu, kas nepieciešama, lai radītu lielāku signāla daudzumu.
Priekšrocības
- Tas novērš nelineārus traucējumus
- Tam ir zems pulsācijas spriegums
- Tas neprasa nekādu frekvences kompensāciju
- Krustu un komutācijas traucējumu nav
- Sprieguma un strāvas pastiprinātājā ir zems harmonisks traucējums
Trūkumi
- Šajā pastiprinātājā izmantotie transformatori ir beztaras un to izmaksas ir augstas
- Tā prasība pēc diviem identiskiem tranzistoriem
B klases pastiprinātājs
B klases pastiprinātāji ir pozitīvā un negatīvā signālu puse, kas tiek piešķirta dažādām ķēžu daļām un nepārtraukti ieslēgtai un izslēgtai izejas ierīcei. B klases pastiprinātāji tiek izmantoti divos papildu tranzistoros, kas ir FET un bipolāri. Šie divi viļņu formas katras puses tranzistori ar izeju ir konfigurēti ar spiedpogu tipa izkārtojumu. Tādējādi katram pastiprinātājam ir tikai puse no izejas viļņu formas.
B klases pastiprinātājs
B klases pastiprinātājā, ja ieejas signāls ir pozitīvs, tad pozitīvi novirzītā tranzistora vadība un negatīvais tranzistors tiek izslēgts. Ja ieejas signāls ir negatīvs, pozitīvais tranzistors izslēdzas un negatīvais novirzītais tranzistors ieslēdzas. Tādējādi tranzistors pusi laika vada neatkarīgi no tā, vai tas ir pozitīvs vai negatīvs ieejas signāla puscikls.
Priekšrocības
- Zināms sagrozīšanas daudzums ķēdē dod vairāk izejas uz vienu ierīci, jo nav vienmērīgu harmoniku
- Push-pull sistēmas izmantošana B klases pastiprinātājā novērš vienmērīgu harmoniku
Trūkumi
- B klases pastiprinātājā ir augsts harmonisks traucējums
- Šajā pastiprinātājā nav nepieciešams pašaizliedzība
Pieteikumi
- B klases pastiprinātāji tiek izmantoti zemu izmaksu projektēšanā
- Šis pastiprinātājs ir nozīmīgāks nekā A klases pastiprinātājs
- B klases pastiprinātājs cieš no sliktiem traucējumiem, ja signāla līmenis ir zems
AB klases pastiprinātājs
AB klase ir A klases un B klases pastiprinātāja kombinācija. AB klases pastiprinātāji izmanto parasti audio jaudas pastiprinātājos . No diagrammas abiem tranzistoriem ir mazs sprieguma daudzums, kas ir no 5 līdz 10% no mierīgās strāvas, un tranzistora slīpums tieši virs nogriešanas punkta. Tad ierīce var būt FET vai bipolāra būs ieslēgta vairāk nekā pusi no cikla, bet tā ir mazāka nekā viens pilnais ievades signāla cikls. Tādējādi AB klases pastiprinātāja konstrukcijā katrs no push-pull tranzistoriem vada nedaudz vairāk nekā pusvadīšanas cikls B klasē, bet daudz mazāk nekā pilns A klases vadīšanas cikls.
AB klases pastiprinātājs
AB klases pastiprinātāja vadīšanas leņķis ir no 1800 līdz 3600, kas ir atkarīgs no novirzes punkta. Nelielā slīpuma sprieguma priekšrocība ir sērijveida pretestība un diode.
Priekšrocības
- AB klasei ir lineāra uzvedība
- Šī pastiprinātāja konstrukcija ir ļoti vienkārša
- Šī pastiprinātāja deformācija ir mazāka par 0,1%
- Šīs skaņas skaņas kvalitāte ir ļoti augsta
Trūkumi
- Šī pastiprinātāja jaudas izkliedēšana rada siltumu un prasa lielu daudzumu siltuma izlietnes
- Šim pastiprinātājam ir zema enerģijas efektivitāte, un vidējā efektivitāte ir mazāka par 50%
Pieteikumi
AB klases pastiprinātāji tiek izmantoti hi-fi sistēmās.
C klases pastiprinātājs
The C klases pastiprinātāja dizains ir liela efektivitāte un slikta linearitāte. Iepriekšējos pastiprinātājos mēs esam apsprieduši A, B un AB klases lineāros pastiprinātājus. C klases pastiprinātājs ir dziļi neobjektīvs, tāpēc izejas strāva ir nulle vairāk nekā pusei ieejas signāla un tranzistors tukšgaitā nogriešanas vietā. Nopietno audio traucējumu dēļ C klases pastiprinātāji ir augstas frekvences sinusa viļņu svārstības.
C klases pastiprinātājs
Priekšrocības
- C klases pastiprinātāja efektivitāte ir augsta
- C klases pastiprinātājā fiziskais izmērs attiecīgajai o / p jaudai ir mazs
Trūkumi
- C klases pastiprinātāja linearitāte ir zema
- C klases pastiprinātāji netiek izmantoti audio pastiprinātājos
- C klases pastiprinātāja dinamiskais diapazons ir samazināts
- C klases pastiprinātājs radīs vairāk RF saskarņu
Pieteikumi
Šis pastiprinātājs tiek izmantots RF pastiprinātājos
D klases pastiprinātājs
D klases pastiprinātājs ir nelineāri komutācijas pastiprinātāji vai PWM pastiprinātāji. Šis pastiprinātājs teorētiski var sasniegt 100% efektivitāti, un cikla laikā nav perioda. Sprieguma un strāvas viļņu formas pārklāšanās strāva tiek novilkta tikai ar tranzistora palīdzību, kas ir ON stāvoklī. Šos pastiprinātājus sauc arī par digitālajiem pastiprinātājiem.
D klases pastiprinātājs
Priekšrocības
- D klases pastiprinātājam ir lielāka efektivitāte, kas ir vairāk nekā 90%
- D klases pastiprinātājos ir maza jaudas izkliede
Trūkumi
D klases pastiprinātāja dizains ir sarežģītāks nekā AB klases pastiprinātājs.
Pieteikumi
- Šis pastiprinātājs tiek izmantots mobilo ierīču un personālo datoru skaņas kartēs
- Šie pastiprinātāji tiek izmantoti audio subwoofer pastiprinātāju automašīnās.
- Mūsdienās lielākajā daļā lietojumprogrammu šie pastiprinātāji tiek izmantoti.
F klases pastiprinātājs
F pastiprinātājus izmanto, lai palielinātu harmonisko rezonatoru efektivitāti un izvadi izejas tīkla veidā un izejas viļņu formas veidošanai kvadrātveida vilnī. F klases pastiprinātājiem ir vairāk nekā 90% efektivitātes, ja tiek izmantota bezgalīgā harmoniskā regulēšana.
F klases pastiprinātājs
S klases pastiprinātājs
S klases pastiprinātāji ir līdzīgas darbības D klases pastiprinātājiem. Šie pastiprinātāji ir nelineāri komutācijas režīma pastiprinātāji. Tas pārveido analogos ieejas signālus ciparu kvadrātveida viļņu impulsos, izmantojot delta-sigma modulācijas. Tas tos pastiprina, lai palielinātu izejas jaudu, izmantojot joslas caurlaides filtru. Komutācijas pastiprinātāja digitālais signāls ir pilnībā ieslēgts vai izslēgts, un tā efektivitāte var sasniegt 100%.
S klases pastiprinātājs
T klases pastiprinātājs
T klases pastiprinātāji ir konstruēti ar digitālo komutācijas pastiprinātāju tipu. Mūsdienās šie pastiprinātāji kļuva populārāki kā audio pastiprinātāju dizains DSP mikroshēmas paplašināšanas un daudzkanālu skaņas pastiprinātāja dēļ. Šis pastiprinātājs pārveido signālu no analogā signāla uz digitālo impulsa platuma modulācijas signālu, un pastiprinājums palielina pastiprinātāju efektivitāti. T klases pastiprinātāji ir AB klases pastiprinātāja zema deformācijas signāla kombinācija, un otrs ir D klases pastiprinātāja efektivitāte.
T klases pastiprinātājs
G klases pastiprinātājs
G klases pastiprinātāja uzlabošana ir AB klases pastiprinātāja pamats. G klases pastiprinātājs, ko izmanto dažāda sprieguma vairākkārtējās barošanas sliedēs. Automātiski pārslēdzas starp barošanas sliedēm, mainoties ieejas signālam. Kontaktu pārslēgšana samazina vidējo enerģijas patēriņu, līdz ar to enerģijas zudumus rada izšķērdētais siltums. Zemāk esošajā shēmā parādīts G klases pastiprinātājs.
G klases pastiprinātājs
Šajā rakstā ir aprakstīta pastiprinātāju klasifikācija. Turklāt visi jautājumi, kas jutās kaut ko nokavētu, vēlaties uzzināt informāciju par kādu konkrētu tēmu. Lūdzu, dariet man to zināmu, komentējot komentāru sadaļā zemāk. Šeit ir jautājums jums, Kādas ir dažādu veidu pastiprinātāju funkcijas?
Foto kredīti:
- Kas ir pastiprinātājs ražots Ķīnā
- A klases pastiprinātājs elektronika-konsultācijas
- B klases pastiprinātājs uzzināt par elektroniku
- AB klases pastiprinātājs mpstudy
- C klases pastiprinātājs shēmu vadi
- D klases pastiprinātājs wikimedia
- F klases pastiprinātājs mikroviļņu žurnāls
- S klases pastiprinātājs tubecad
- T klases pastiprinātājs decdun
- G klases pastiprinātājs vīnogulāji
