Klase i klasifikacija pojačala s njihovom primjenom

Klase i klasifikacija pojačala s njihovom primjenom

Ranijih dana, prije izuma elektronička pojačala , spojeni ugljični mikrofoni koriste se kao sirova pojačala u telefonskim repetitorima. Prvi elektronički uređaj koji se praktički pojačava bila je Audion vakuumska cijev, koju je izumio Lee De Forest 1906. godine. Pojam pojačala i pojačanja potječe od latinske riječi amplificare za proširenje ili povećanje. Vakuumska cijev jedini je uređaj za pojednostavljivanje tijekom 40 godina i dominirala je elektronikom do 1947. Kada prvi BJT je na tržištu stvorio još jednu revoluciju u elektronici i to je prvi prijenosni elektronički uređaj poput tranzistorskog radija razvijen 1954. godine. Ovaj članak govori o klasama i klasifikaciji pojačala.



Što je pojačalo i klasifikacija pojačala?

Jednostavno pojačala zovu se pojačala. Pojačalo je elektronički uređaj koji se koristi za povećanje signala struje, napona i snage. Funkcija pojačala je pomoću napajanja iz napajanje i većoj nadmorskoj visini, kontrolira izlazni signal uz pomoć ulaznog signala. Pojačalo modulira izlazak iz napajanja na temelju svojstava ulaznog signala. Pojačalo je sasvim suprotno od prigušivača ako pojačalo daje pojačanje, stoga prigušivač osigurava gubitak. Pojačalo je također diskretni dio električni krug koja se nastavlja s drugim uređajem.


Pojačalo

Pojačalo





Pojačalo se koristi u svim elektroničkim uređajima. Pojačala se mogu svrstati u različite tipove. Prva je poboljšana frekvencija elektroničkog signala. Sljedeće je audio pojačalo i pojačava signal u opsegu manjem od 20 kHz, a RF pojačalo pojačava radio frekvencije u rasponu od 20 kHz do 300 KHz. Posljednja je kvaliteta struje i pojačava se napon

Postoje različite vrste pojačala koja uključuju pojačalo za struju, pojačalo napona ili pojačalo za provodljivost i pojačalo za otpor. Danas su većina pojačala koja se koriste na tržištu tranzistori, ali vakuumske cijevi se također koriste u nekim primjenama.



Klasifikacija pojačala

The klasifikacija pojačala prikazano je u nastavku

  • Ulazna i izlazna varijabla
  • Zajednički terminal
  • Jednostrani i bilateralni
  • Invertiranje i Neinvertiranje
  • Metoda međufazne sprege
  • Raspon frekvencija
  • Funkcija

Ulazna i izlazna varijabla

Elektroničko pojačalo koristi samo jednu varijablu tj. Struju ili napon. Može biti struja ili napon može se koristiti na ulazu ili na izlazu. Postoje četiri vrste pojačala koja ovise o izvoru koji se koristi kao linearna analiza.


Ulazni izlaz Zavisni izvor Tip pojačala Dobitak jedinica

Ja

Ja

Struja kontrolirana strujom CCCSPojačalo strujeBez jedinice

Ja

V

Izvor struje kontroliranog napona CCVSPojačalo za transotporOhm

V

Ja

Izvor struje kontroliran naponom VCCSPojačalo transprovodljivostiSiemens

V

V

Izvor napona kontrolirani naponom VCVSPojačalo naponaBez jedinice

Zajednički terminal

Klasifikacija pojačala temelji se na priključku uređaja koji je zajednički i ulaznom i izlaznom krugu. U tranzistoru bipolarnog spoja postoje tri klase. zajednički emiter, zajednička baza i zajednički kolektor. U slučaju Tranzistor s efektom polja , ima odgovarajuće konfiguracije poput zajedničkog izvora, zajedničkog vrata i zajedničkog odvoda. Uobičajeni emiter najčešće daje pojačanje napona primijenjenog između baze i emitora. Ulazni signal nalazi se između kolektora, a emiter je obrnut, u odnosu na ulaz. Zajednički kolektorski krug naziva se sljednik emitora, sljednik izvora i sljednik katode.

Jednostrani i dvostrani

Pojačalo čiji izlaz ne prikazuje povratne informacije na ulaznu stranu naziva se jednostranim. Jednostrano pojačalo ulazne impedancije neovisno je o opterećenju, a izlazna impedancija neovisna impedancija izvora signala.

Pojačalo koje koristi povratnu spregu za povezivanje dijela izlaza natrag na ulaz naziva se dvostrano pojačalo. Ulazna impedancija bilateralnog pojačala ovisi o opterećenju i izlaznoj impedanciji impedancije izvora. Linearna jednostrana i dvostrana pojačala označena su kao dvije lučke mreže.

Invertiranje i neinvertiranje

Pri tome klasifikacija pojačala koristi fazni odnos ulaznog signala i izlaznog signala. Invertirajuće pojačalo daje izlaz od 180 stupnjeva izvan faze s ulaznim signalom.

Neinvertirajuće pojačalo nastavlja fazu valnih oblika ulaznog signala, a odašiljač je neinvertirajuće pojačalo. Sljednik napona naziva se neinvertirajućim pojačalom i ima jedinstveno pojačanje.

Metoda međufazne sprege

Ova vrsta pojačala klasificira se metodom sprezanja signala na ulazu, izlazu i između stupnjeva. Postoje različite vrste metoda u međufaznom spojnom pojačalu.

  • Otporno-kapacitivno sprežno pojačalo
  • Induktivno-kapacitivno sprežno pojačalo
  • Pretvoreno pojačalo za spajanje
  • Pojačalo s izravnom spregom

Klase pojačala

U nastavku se spominju različite vrste klasa pojačala

  • Pojačalo klase A
  • Pojačalo klase B
  • Pojačalo klase C
  • Pojačalo klase D
  • Pojačalo klase AB
  • Pojačalo klase F
  • Pojačalo klase S
  • Pojačalo klase R

Pojačalo klase A

Pojačala klase A su jednostavno dizajnirana pojačala i ovo pojačalo su uglavnom najčešće korištena pojačala. U osnovi su pojačala klase A najbolja pojačala zbog svoje niske razine izobličenja. Ovo pojačalo je najbolje u zvučnom sustavu i u većini zvučnog sustava koristi se pojačalo klase A. Pojačala klase A čine uređaji izlaznog stupnja koji su pristrani za rad klase A. Uspoređujući pojačala ostalih klasa s pojačalima klase A ima najveću linearnost.

Pojačalo klase A

Pojačalo klase A

Da bi se postigla velika linearnost i dobitak u pojačalu klase A, izlaz pojačala klase A trebao bi biti uključen za sva vremena. Stoga se kaže da je pojačalo kao pojačalo klase A. Idealna struja nultog signala u izlaznom stupnju trebala bi biti jednaka ili veća od maksimalne struje opterećenja koja je potrebna da bi se proizvela veća količina signala.

Prednosti

  • Eliminira nelinearna izobličenja
  • Ima nizak napon vala
  • Ne zahtijeva nikakvu kompenzaciju frekvencije
  • Nema križnih i preklopnih izobličenja
  • Pojačalo napona i struje ima niska harmonijska izobličenja

Mane

  • Transformatori koji se koriste u ovom pojačalu su skupni i skupi su
  • Njegov zahtjev za dva identična tranzistora

Pojačalo klase B

Pojačala klase B su pozitivna i negativna polovica signala koji se dodjeljuju različitim dijelovima krugova i izlaznom uređaju koji se neprestano uključuje i isključuje. Pojačala osnovne klase B koriste se u dva komplementarna tranzistora koji su FET i bipolarni. Ova su dva tranzistora svake polovice valnog oblika sa svojim izlazom konfigurirana u aranžmanu tipa push-pull. Dakle, svako pojačalo samo polovicu izlaznog valnog oblika.

Pojačalo klase B

Pojačalo klase B

U pojačalu klase B, ako je ulazni signal pozitivan, tada se pozitivno pristranski tranzistor i negativni tranzistor isključuju. Ako je ulazni signal negativan, tada se pozitivni tranzistor ISKLJUČI, a negativni pristranski tranzistor uključi. Stoga tranzistor provodi pola vremena koliko god to moglo biti poput pozitivnog ili negativnog poluciklusa ulaznog signala.

Prednosti

  • Neka količina izobličenja u krugu daje više izlaza po uređaju jer ne postoje ravnomjerni harmoniki
  • Korištenje push-pull sustava u pojačalu klase B eliminira ujednačeni harmonik

Mane

  • U pojačalu klase B postoji veliko harmonijsko izobličenje
  • U ovom pojačalu nema potrebe za samopouzdanjem

Prijave

  • Pojačala klase B koriste se u jeftinom dizajnu
  • Ovo pojačalo je značajnije od pojačala klase A.
  • Pojačalo klase B pati od loših izobličenja ako je razina signala niska

Pojačalo klase AB

Klasa AB kombinacija je pojačala klase A i klase B. Pojačala klase AB koriste se obično u audio pojačalima . Prema dijagramu, dva tranzistora imaju malu količinu napona koji je 5 do 10% od struje mirovanja i odstupaju od tranzistora neposredno iznad granične točke. Tada uređaj može biti FET ili će bipolarni biti UKLJUČEN duže od polovice ciklusa, ali je manji od punog ciklusa ulaznog signala. Dakle, u izvedbi pojačala klase AB svaki od push-pull tranzistora provodi nešto više od pola ciklusa vođenja u klasi B, ali mnogo manje od punog ciklusa vođenja klase A.

Pojačalo klase AB

Pojačalo klase AB

Kut provođenja pojačala klase AB je između 1800 i 3600, što ovisi o točki pristranosti. Prednost malog prednapona je da daje serijski otpor i diodu.

Prednosti

  • Klasa AB ima linearno ponašanje
  • Dizajn ovog pojačala je vrlo jednostavan
  • Izobličenje ovog pojačala je manje od 0,1%
  • Kvaliteta zvuka ovog zvuka vrlo je visoka

Mane

  • Rasipanje snage ovog pojačala generira toplinu i zahtijeva veliku količinu hladnjaka
  • Ovo pojačalo ima malu energetsku učinkovitost, a prosječna učinkovitost je manja od 50%

Prijave

Pojačala klase AB koriste se u hi-fi sustavima.

Pojačalo klase C

The dizajn pojačala klase C ima veliku učinkovitost i lošu linearnost. U prethodnim pojačalima razgovarali smo o klasi A, B i AB su linearna pojačala. Pojačalo klase C duboko je pristrano, stoga je izlazna struja nula za više od polovice ulaznog signala i tranzistora u praznom hodu na odsječenoj točki. Zbog ozbiljnih izobličenja zvuka, pojačala klase C visokofrekventna su oscilacija sinusnog vala.

Pojačalo klase C

Pojačalo klase C

Prednosti

  • Učinkovitost pojačala klase C je velika
  • U pojačalu klase C fizička veličina je mala za datu o / p snagu

Mane

  • Linearnost pojačala klase C je niska
  • Pojačala klase C ne koriste se u audio pojačalima
  • Smanjen je dinamički raspon pojačala klase c
  • Pojačalo klase C proizvest će više RF sučelja

Prijave

Ovo pojačalo se koristi u RF pojačalima

Pojačalo klase D

Pojačalo klase D su nelinearna komutacijska pojačala ili PWM pojačala. Ovo pojačalo teoretski može postići 100% učinkovitosti i nema razdoblja tijekom ciklusa. Valni oblici napona i struje preklapaju se struja samo pomoću tranzistora koji je u stanju ON. Ta pojačala nazivaju se i digitalnim pojačalima.

Pojačalo klase D

Pojačalo klase D

Prednosti

  • Pojačalo klase D ima veću učinkovitost koja je veća od 90%
  • U pojačalima klase D dolazi do malog rasipanja snage

Mane

Dizajn pojačala klase D složeniji je od pojačala klase AB.

Prijave

  • Ovo pojačalo koristi se na zvučnim karticama mobilnih uređaja i osobnih računala
  • Ova pojačala koriste se u automobilima audio pojačala za subwoofer.
  • Danas se u većini aplikacija koriste ta pojačala.

Pojačalo klase F

Pojačala F koriste se za povećanje učinkovitosti i izlaza harmonijskih rezonatora u obliku izlazne mreže i za oblikovanje izlaznog valnog oblika u kvadratnom valu. Pojačala klase F imaju više od 90% učinkovitosti ako se koristi beskonačno harmonijsko podešavanje.

Pojačalo klase F

Pojačalo klase F

Pojačalo klase S

Pojačala klase S slične su operacije kao pojačala klase D. Ova pojačala su pojačala s nelinearnim komutacijskim načinom rada. Pretvara analogne ulazne signale u digitalne kvadratne valne impulse pomoću delta-sigma modulacija. Pojačava ih kako bi povećali izlaznu snagu uz pomoć propusnog filtra. Digitalni signal komutacijskog pojačala potpuno je uključen ili isključen i njegova učinkovitost može doseći 100%.

Pojačalo klase S

Pojačalo klase S

Pojačalo klase T

Pojačala klase T dizajnirana su s vrstom digitalnih komutacijskih pojačala. Danas su ta pojačala postala popularnija kao dizajn audio pojačala zbog proširenja DSP čipa i višekanalnog pojačala zvuka. Ovo pojačalo pretvara signal iz analognog signala u signal digitalne modulacije širine impulsa, a pojačanje povećava učinkovitost pojačala. Pojačala klase T kombinacija su signala niskog izobličenja pojačala klase AB, a druga je učinkovitost pojačala D klase.

Pojačalo klase T

Pojačalo klase T

Pojačalo klase G

Poboljšanje pojačala klase G osnovno je pojačalo klase AB. Pojačalo klase G koje se koristi u više vodova za napajanje različitih napona. Automatski se prebacuje između dovodnih tračnica kako se mijenja ulazni signal. Prebacivanje kontakata smanjuje prosječnu potrošnju energije, pa gubitak snage nastaje rasipanom toplinom. Dijagram dolje prikazuje pojačalo klase G.

Pojačalo klase G

Pojačalo klase G

Ovaj članak opisuje klasifikaciju pojačala. Nadalje, bilo kakve upite, ako ste propustili bilo što, želite znati bilo kakve informacije o bilo kojoj određenoj temi, javite mi komentirajući u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, Koje su funkcije različitih vrsta pojačala?

Foto bodovi: