Vi har allerede diskutert, klasser og klassifisering av effektforsterkere i våre tidligere artikler. Effektforsterkerkretsene brukes til å levere høy effekt for å drive lastene som høyttalere. Effektforsterkerne klassifiseres basert på deres driftsmåte som er den delen av inngangssyklusen der det forventes at strømmen for kollektoren strømmer. På dette grunnlag er effektforsterkerne klassifisert som gitt nedenfor. I denne artikkelen vil vi diskutere klasse A forsterker i detalj.
- Klasse A effektforsterker
- Klasse B effektforsterker
- Klasse C effektforsterker
- Klasse AB effektforsterker
- Klasse D, E, G, S, T forsterkere (Bryterforsterker)
Generelt brukes effektforsterkerne (stort signal) i utgangstrinnene til et lydforsterkeranlegg for å drive en høyttalerbelastning. En typisk høyttaler har en impedans på mellom 4Ω og 8Ω, og derfor må en forsterker kunne levere de høye toppstrømmene som kreves for å drive lavimpedanshøyttaleren.
Klasse A effektforsterker
I klasse A-forsterker, Hvis kollektorstrømmen flyter hele tiden i løpet av inngangssignalets hele syklus, er forsterkeren kjent som klasse A-forsterker. Den brukes mindre for trinn med høyere effekt, da den har dårlig effektivitet.
Hensikten med klasse A-skjevhet er å gjøre forsterkeren relativt fri for støy ved å gjøre signalbølgeformen ut av området mellom 0v og 0,6v der transistorens inngangskarakteristikk er ikke-lineær.
Klasse A forsterkerdesign gir en god lineær forsterker, men mesteparten av kraften produsert av forsterkeren går til svinn i form av varme. Siden transistorene i klasse A-forsterkeren er forspent hele tiden, vil få strøm strømme gjennom dem selv om det ikke er noe inngangssignal, og dette er hovedårsaken til den dårlige effektiviteten. Kretsskjemaet for den direkte koblede klasse A effektforsterker er vist i figuren nedenfor.
Transformer koblet forsterker klasse A
Ovennevnte krets er en direkte koblet klasse A-forsterker. En forsterker der belastningen er koblet til utgangen fra transistoren ved hjelp av en transformator kalles en direkte koblet forsterker.
Ved hjelp av transformatorkoblingsteknikk kan effektiviteten til en forsterker forbedres i stor grad. Koblingstransformatoren gir god impedanstilpasning mellom belastning og utgang, og det er hovedårsaken bak forbedret effektivitet.
Generelt strømmer strømmen gjennom kollektorens resistive belastning, dette vil føre til svinn på likestrømmen i den. Som et resultat forsvant denne likestrømmen i lasten i form av varme, og den bidrar ikke med noen utgangsstrøm.
Derfor er det ikke tilrådelig å sende strømmen direkte gjennom utdataenheten (f.eks. Høyttaler).
Av denne grunn, en spesiell ordning gjort ved å bruke en passende transformator for å koble belastningen til forsterkeren som angitt i kretsen ovenfor.
Kretsen har potensielle skillemotstander R1 og R2, forspenning og emitter-bypass-motstand Re, brukt til kretsstabilisering. Emitter-bypass-kondensatoren CE og emittermotstanden Re er koblet parallelt for å forhindre vekselstrøm.
Inngangskondensatoren Cin ( Kobling kondensator ) brukes til å koble AC inngangssignalspenning til basen til transistoren, og den blokkerer DC fra forrige trinn.
TIL trappetransformator utstyrt med et passende svingforhold for å koble høyimpedansoppsamleren til en lavimpedansbelastning.
Impedanstilpasning av klasse A-forsterker
Impedansmatching kan gjøres ved å gjøre utgangsimpedansen til forsterkeren lik inngangsimpedansen til belastningen. Dette er et viktig prinsipp for overføring av maksimal kraft (i samsvar med maksimal kraftoverføringssats).
Her kan impedansmatchingen oppnås ved å velge antall omdreininger til primæren slik at dens nettoimpedans er lik transistorutgangsimpedansen og velge antall omdreininger til sekundæren slik at dens nettoimpedans er lik høyttalerinngangsimpedansen.
Utgangskarakteristikker for klasse A effektforsterker
Fra nedenstående figur kan vi observere at Q-punktet er plassert nøyaktig i midten av vekselstrømsledningen, og transistoren leder for hvert punkt i inngangsbølgeformen. Den teoretiske maksimale effektiviteten til en klasse A-forsterker er 50%.
Klasse A effektforsterkeregenskaper - AC-belastningslinje
I praksis, med kapasitiv kobling og induktive belastninger (høyttalere), kan effektiviteten reduseres så lite som 25%. Dette betyr at 75% av strømmen som forsterkeren trekker fra forsyningslinjen er bortkastet.
Størstedelen av den bortkastede kraften går tapt i en form for varme på de aktive elementene (transistoren). Som et resultat krever selv en moderat drevet klasse A-forsterker en stor strømforsyning og en stor varmeavleder.
Fordeler og ulemper ved direkte koblet klasse A forsterker
Vi bruker effektforsterkerne til forskjellige formål, avhengig av begrensningen. Hver klasse forsterker har sine egne fordeler og ulemper i henhold til påliteligheten og effektiviteten.
Fordeler med klasse A forsterker
- Den har høy kvalitet på grunn av den eksakte kopien til et inngangssignal.
- Den har forbedret høyfrekvent respons fordi den aktive enheten er PÅ på heltid, det vil si at det ikke kreves tid for å slå på enheten.
- Det er ingen kryssforvrengning fordi den aktive enheten utfører hele inngangssignalets syklus.
- Konfigurasjonen med enkelt slutt kan enkelt og praktisk realiseres i klasse A amp.
Ulemper med klasse A forsterker
- På grunn av den store strømforsyningen og varmeavlederen er klasse A forsterker kostbar og klumpete.
- Det har dårlig effektivitet.
- På grunn av transformatoren er koblingen ikke så god.
Anvendelser av klasse A forsterker
- Klasse A forsterker mer egnet for utendørs musikalske systemer, siden transistoren gjengir hele lydbølgeformen uten å kutte av. Som et resultat er lyden veldig klar og mer lineær, det vil si at den inneholder mye lavere nivåer av forvrengning.
- De er vanligvis veldig store, tunge og produserer nesten 4-5 watt varmeenergi per watt effekt. Derfor kjører de veldig varmt og trenger mye ventilasjon. Så de er slett ikke ideelle for en bil og sjelden akseptable i et hjem.
Håper dere alle liker denne artikkelen. For spørsmål, forslag eller Siste elektroniske prosjekter informasjon, vennligst kommenter nedenfor. Vi setter alltid pris på dine forslag.
