Az erősítők osztályai és osztályozása alkalmazásukkal

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





A korábbi napokban, a találmány feltalálása előtt elektronikus erősítők , a kapcsolt szénmikrofonokat nyers erősítőként használják a telefonismétlőkben. Az első elektronikus eszköz, amely gyakorlatilag felerősíti, az Audion vákuumcső volt, amelyet a Lee De Forest talált ki 1906-ban. Az erősítő és az erősítés kifejezés a latin amplificare szóból származik, hogy kibővítse vagy kibővítse. A vákuumcső 40 éve az egyetlen egyszerűsítő eszköz, és 1947-ig az elektronika uralta az első BJT A piacon új forradalmat hozott létre az elektronikában, és ez egy első hordozható elektronikus eszköz, mint például a tranzisztoros rádió, amelyet 1954-ben fejlesztettek ki. Ez a cikk az erősítők osztályait és osztályozását tárgyalja.

Mi az erősítő és az erősítők osztályozása?

Egyszerűen az erősítőket hívják erősítőként. Az erősítő egy elektronikus eszköz, amelyet az áram, a feszültség és az energia jelének növelésére használnak. Az erősítő funkciója a tápellátás felhasználása az áramellátás és hosszabb magasság esetén a kimeneti jelet a bemeneti jel segítségével vezérli. Az erősítő a tápegység kimenetét modulálja a bemeneti jel tulajdonságain alapul. Az erősítő teljesen ellentétes a csillapítóval, ha az erősítő biztosítja az erősítést, ezért az csillapító biztosítja a veszteséget. Az erősítő szintén diszkrét része az elektromos áramkör amelyet a másik eszközzel folytatunk.




Erősítő

Erősítő

Erősítőt használnak az összes elektronikus berendezésben. Az erősítők különféle kategóriákba sorolhatók. Az első a javuló elektronikus jel frekvenciáján alapul. A következő az audio erősítő, és a jelet a 20 kHz-nél kisebb tartományban erősíti, az RF erősítő pedig a 20 kHz és 300 KHz közötti rádiófrekvenciát. Az utolsó a jelenlegi minőség és a feszültség erősítése



Az erősítőknek különböző típusai vannak, beleértve az áramerősítőt, a feszültségerősítőt vagy a transzvezetőképesség-erősítőt és a transz-ellenállású erősítőt. Manapság a piacon használt erősítők többsége tranzisztor, de vákuumcsöveket is alkalmaznak egyes alkalmazásokban.

Az erősítők osztályozása

A az erősítők osztályozása a következőkben látható

  • Bemeneti és kimeneti változó
  • Közös terminál
  • Egyoldalú és kétoldalú
  • Invertálás és nem invertálás
  • Szakaszok közötti kapcsolási módszer
  • Frekvenciatartomány
  • Funkció

Bemeneti és kimeneti változó

Az elektronikus erősítő csak egy változót, azaz áramot vagy feszültséget használ. Ez lehet áram vagy feszültség használható a bemenetben vagy a kimenetben. Négyféle erősítő létezik, amelyek a lineáris elemzésként használt forrástól függenek.


Bemenet Kimenet Függő forrás Erősítő típusa Nyereség egységek

én

én

Áramvezérelt áramforrás CCCSÁramerősítőEgység nélküli

én

V

Áramvezérelt feszültségforrás CCVSTranzisztencia erősítőOhm

V

én

Feszültségvezérelt áramforrás VCCSTranszvezető erősítőSiemens

V

V

Feszültségvezérelt feszültségforrás VCVSFeszültségerősítőEgység nélküli

Közös terminál

Az erősítő osztályozása az eszköz terminálján alapszik, amely közös mind a bemeneti, mind a kimeneti áramkörben. A bipoláris csomópontú tranzisztorban három osztály van, nevezetesen. közös kibocsátó, közös alap és közös gyűjtő. Abban az esetben Terepi effektus tranzisztor , a megfelelő konfigurációkkal rendelkezik, mint a közös forrás, a közös kapu és a közös lefolyó. A közös emitter a leggyakrabban az alap és az emitter közötti feszültség erősítését biztosítja. A bemeneti jel a kollektor között van, és az emitter megfordul, a bemenethez viszonyítva. A közös kollektor áramkört emitterkövetőként, forráskövetőként és katódkövetőként hívják.

Egyoldalú és Kétoldalú

Az erősítőt, amelynek kimenete nem mutat visszajelzést a bemeneti oldalra, egyoldalúnak nevezzük. A bemeneti impedancia egyoldalú erősítője független a terheléstől, a kimeneti impedancia pedig független jelforrás impedanciájától.

Az erősítőt, amely a visszacsatolással kapcsolja vissza a kimenet egy részét a bemenetbe, kétoldalú erősítőként hívják. A kétoldali erősítő bemeneti impedanciája a forrás impedanciájának terhelésétől és kimeneti impedanciájától függ. A lineáris egy- és kétoldali erősítőket két port hálózatként jelöljük.

Invertálás és nem invertálás

Ebben az erősítő osztályozása a bemeneti jel és a kimeneti jel fáziskapcsolatát használja. Az inverteres erősítő a fázison kívül 180 fokos kimenetet ad a bemeneti jel mellett.

A nem invertáló erősítő folytatja a bemenő jel hullámalakjának fázisát, és az emitter egy nem invertáló erősítő. A feszültségkövetőt nem invertáló erősítőnek hívják, és egységerősítéssel rendelkezik.

Szakaszok közötti kapcsolási módszer

Ezt a típusú erősítőt a jel csatolási módszerével osztályozzák a bemeneten, a kimeneten és a fokozatok között. Különböző típusú módszerek léteznek a szakaszok közötti kapcsolási erősítőben.

  • Rezisztív-kapacitív kapcsolóerősítő
  • Induktív-kapacitív kapcsolóerősítő
  • Transzformált kapcsolóerősítő
  • Közvetlen kapcsolású erősítő

Erősítők osztályai

Az alábbiakban különféle típusú erősítők vannak említve

  • A osztályú erősítő
  • B osztályú erősítő
  • C osztályú erősítő
  • D osztályú erősítő
  • AB osztályú erősítő
  • F osztályú erősítő
  • S osztályú erősítő
  • R osztályú erősítő

A osztályú erősítő

Az A osztályú erősítők egyszerű kialakítású erősítők, és ez az erősítő többnyire általában használt erősítők. Alapvetõen az A osztályú erõsítõk a legjobb osztályú erõsítõk alacsony torzítási szintjük miatt. Ez az erősítő a legjobb az audio hangrendszerben, és a legtöbb hangrendszer az A osztályú erősítőt használja. Az A osztályú erősítőket a kimeneti fokozatú eszközök alkotják, amelyek előfeszítettek az A osztályú működéshez. Ha összehasonlítjuk a többi osztályt, az erősítők és az A osztályú erősítők között van a legnagyobb linearitás.

A osztályú erősítő

A osztályú erősítő

A nagy linearitás és erősítés elérése érdekében az A osztályú erősítőben az A osztályú erősítő kimenetét mindig BE-re kell torzítani. Ezért az erősítőről azt mondják, hogy A osztályú erősítő. A kimeneti szakaszban a nulla jel ideális áramának egyenlőnek vagy nagyobbnak kell lennie, mint a nagyobb mennyiségű jel előállításához szükséges maximális terhelési áram.

Előnyök

  • Megszünteti a nemlineáris torzításokat
  • Alacsony hullámfeszültsége van
  • Nem igényel frekvencia kompenzációt
  • Nincs kereszt és kapcsolási torzítás
  • Alacsony harmonikus torzítás van a feszültség- és áramerősítőben

Hátrányok

  • Az ebben az erősítőben használt transzformátorok ömlesztettek és költségesek
  • Két azonos tranzisztor követelménye

B osztályú erősítő

A B osztályú erősítők a jelek pozitív és negatív felei, amelyek az áramkörök különböző részeihez és a folyamatosan be- és kikapcsolt kimeneti eszközhöz vannak hozzárendelve. Az alapvető B osztályú erősítőket két komplementer tranzisztorban használják, amelyek FET és bipolárisak. A hullámforma mindkét felének ez a két tranzisztora a kimenetével push-pull típusú elrendezésben van kialakítva. Ezért az egyes erősítők a kimeneti hullámformának csak a felét.

B osztályú erősítő

B osztályú erősítő

A B osztályú erősítőben, ha a bemeneti jel pozitív, akkor a pozitív torzítású tranzisztor vezetése és a negatív tranzisztor kikapcsol. Ha a bemeneti jel negatív, akkor a pozitív tranzisztor kikapcsol, a negatív előfeszített tranzisztor pedig BE. Ezért a tranzisztor az idő felét vezeti, bármi is lehet ez a bemeneti jel pozitív vagy negatív félciklusa.

Előnyök

  • Az áramkör bizonyos mértékű torzulása nagyobb kimenetet eredményez eszközönként, mivel nincsenek egyenletes harmonikusok
  • A push-pull rendszer használata a B osztályú erősítőben kiküszöböli az egyenletes harmonikát

Hátrányok

  • A B osztályú erősítőben nagy a harmonikus torzítás
  • Ebben az erősítőben nincs szükség ön elfogultságra

Alkalmazások

  • A B osztályú erősítőket olcsó kivitelben használják
  • Ez az erősítő jelentősebb, mint az A osztályú erősítő
  • A B osztályú erősítő a rossz torzulásoktól szenved, ha a jelszint alacsony

AB osztályú erősítő

Az AB osztály az A és a B osztályú erősítő kombinációja. Az AB osztályú erősítőket használják általában az audio erősítőkben . A diagram alapján a két tranzisztor kis feszültséggel rendelkezik, amely a nyugalmi áram 5-10% -a, és a tranzisztor torzítása közvetlenül a levágási pont felett van. Ekkor lehet, hogy az eszköz FET, vagy a bipoláris BE van kapcsolva a ciklus több mint felénél, de kevesebb, mint a bemeneti jel egy teljes ciklusa. Ennélfogva az AB osztályú erősítő kialakításánál mindegyik push-pull tranzisztor valamivel több, mint a B osztály vezetőképességének félciklusa, de sokkal kevesebb, mint az A osztály teljes vezetési ciklusa.

AB osztályú erősítő

AB osztályú erősítő

Az AB osztályú erősítő vezetési szöge 1800 és 3600 között van, ami az előfeszítési ponttól függ. A kis torzító feszültség előnye, hogy sorozatos ellenállást és diódát ad.

Előnyök

  • Az AB osztály viselkedése lineáris
  • Ennek az erősítőnek a kialakítása nagyon egyszerű
  • Ennek az erősítőnek a torzítása kevesebb, mint 0,1%
  • Ennek a hangnak a minősége nagyon magas

Hátrányok

  • Ennek az erősítőnek a teljesítményvesztése generálja a hőt, és nagy mennyiségű hűtőbordát igényel
  • Ennek az erősítőnek alacsony az energiahatékonysága, és az átlagos hatásfok kevesebb, mint az 50%

Alkalmazások

Az AB osztályú erősítőket hifi rendszerekben használják.

C osztályú erősítő

A C osztályú erősítő kialakítása nagy hatékonysággal és gyenge linearitással rendelkezik. Az előző erősítőkben tárgyaltuk, hogy az A, B és AB osztály a lineáris erősítő. A C osztályú erősítő mélyen elfogult, ezért a kimeneti áram nulla a bemeneti jel felének több mint nulla és a tranzisztor alapjárata a levágási pontnál. A súlyos hangtorzulás miatt a C osztályú erősítők nagyfrekvenciás szinusz hullámok.

C osztályú erősítő

C osztályú erősítő

Előnyök

  • A C osztályú erősítő hatékonysága magas
  • A C osztályú erősítőben a fizikai méret alacsony az adott o / p teljesítményhez

Hátrányok

  • A C osztályú erősítő linearitása alacsony
  • A C osztályú erősítőket nem használják az audio erősítőkben
  • A c osztályú erősítő dinamikus tartománya csökken
  • A C osztályú erősítő több RF interfészt fog létrehozni

Alkalmazások

Ezt az erősítőt használják az RF erősítőkben

D osztályú erősítő

A D osztályú erősítők nem lineáris kapcsolóerősítők vagy PWM erősítők. Ez az erősítő elméletileg elérheti a 100% -os hatékonyságot, és a ciklus alatt nincs időszak. A feszültség és az áram hullámformák átfedő áramát csak ON tranzisztor segítségével húzzák, amely ON állapotban van. Ezeket az erősítőket digitális erősítőknek is nevezik.

D osztályú erősítő

D osztályú erősítő

Előnyök

  • A D osztályú erősítő nagyobb hatékonysággal rendelkezik, több mint 90%
  • A D osztályú erősítőkben alacsony a teljesítményveszteség

Hátrányok

A D osztályú erősítő kialakítása összetettebb, mint az AB osztályú erősítő.

Alkalmazások

  • Ezt az erősítőt használják a mobil eszközök és személyi számítógépek hangkártyáin
  • Ezeket az erősítőket audio mélynyomó erősítők autóiban használják.
  • Manapság a legtöbb alkalmazásban ezeket az erősítőket használják.

F osztályú erősítő

Az F erősítőket arra használják, hogy növeljék a harmonikus rezonátorok hatékonyságát és kimenetét kimeneti hálózat formájában, és hogy a kimeneti hullám alakját négyzet alakú hullámban alakítsák ki. Az F osztályú erősítők hatékonysága meghaladja a 90% -ot, ha a végtelen harmonikus hangolást alkalmazzák.

F osztályú erősítő

F osztályú erősítő

S osztályú erősítő

Az S osztályú erősítők hasonló műveletek a D osztályú erősítőkhöz. Ezek az erősítők nem lineáris kapcsolási módú erősítők. A delta-sigma modulációk segítségével az analóg bemeneti jeleket digitális négyzethullámú impulzusokká alakítja. Felerősíti őket a kimeneti teljesítmény növelésére a sáváteresztő szűrő segítségével. A kapcsolóerősítő digitális jele teljesen BE vagy KI állapotban van, hatékonysága elérheti a 100% -ot.

S osztályú erősítő

S osztályú erősítő

T osztályú erősítő

A T osztályú erősítőket egyfajta digitális kapcsolóerősítővel tervezték. Manapság ezek az erősítők a DSP chip és a többcsatornás hangerősítő meghosszabbítása miatt egyre népszerűbbek, mint audio erősítők. Ez az erősítő az analóg jelből a jelet átalakítja a digitális impulzusszélesség modulációs jellé, és az erősítés növeli az erősítők hatékonyságát. A T osztályú erősítők az AB osztályú erősítő alacsony torzítású jelének kombinációja, a másik pedig a D osztályú erősítő hatásfoka.

T osztályú erősítő

T osztályú erősítő

G osztályú erősítő

A G osztályú erősítő továbbfejlesztése az AB osztályú erősítő alapja. A G osztályú erősítőt különböző feszültségű többszörös tápvezetékekben használják. Automatikusan vált a tápvezetékek között, amikor a bemeneti jel változik. Az érintkezõ kapcsolás csökkenti az átlagos energiafogyasztást, így az elvesztegetett hõ termeli az energiaveszteséget. Az alábbi kapcsolási rajz a G osztályú erősítőt mutatja.

G osztályú erősítő

G osztályú erősítő

Ez a cikk az erősítők osztályozását írja le. Ezenkívül bármilyen kérdést, bármi hiányt érzett, bármilyen információt szeretne tudni egy adott témáról, kérem, tudassa velem az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt van egy kérdés az Ön számára, Milyen funkciói vannak a különféle erősítőknek?

Fotók: