전력 증폭기의 분류
파워 앰프는 신호의 파워 레벨을 증폭합니다. 이 증폭은 오디오 애플리케이션의 마지막 단계에서 수행됩니다. 무선 주파수와 관련된 애플리케이션은 무선 전력 증폭기를 사용합니다. 하지만operating point트랜지스터의 효율을 결정하는 데 매우 중요한 역할을합니다. 그만큼main classification 이 작동 모드를 기반으로 수행됩니다.
분류는 주파수 및 작동 모드를 기반으로 수행됩니다.
주파수 기반 분류
전력 증폭기는 처리하는 주파수에 따라 두 가지 범주로 나뉩니다. 다음과 같습니다.
Audio Power Amplifiers− 오디오 파워 앰프는 오디오 주파수 범위 (20Hz ~ 20KHz)를 가진 신호의 전력 레벨을 높입니다. 그들은 또한Small signal power amplifiers.
Radio Power Amplifiers− 무선 전력 증폭기 또는 튜닝 된 전력 증폭기는 무선 주파수 범위 (3KHz ~ 300GHz)를 갖는 신호의 전력 수준을 높입니다. 그들은 또한large signal power amplifiers.
작동 모드에 따른 분류
동작 모드, 즉 콜렉터 전류가 흐르는 입력주기의 부분에 따라 전력 증폭기는 다음과 같이 분류 될 수있다.
Class A Power amplifier − 신호의 전체주기 동안 콜렉터 전류가 항상 흐를 때 전력 증폭기는 class A power amplifier.
Class B Power amplifier − 콜렉터 전류가 입력 신호의 양의 반주기 동안 만 흐를 때 전력 증폭기는 class B power amplifier.
Class C Power amplifier − 콜렉터 전류가 입력 신호의 반주기 미만으로 흐를 때 전력 증폭기는 class C power amplifier.
클래스 A와 클래스 B 증폭기를 결합하여 두 가지 장점을 모두 활용하면 클래스 AB 증폭기라는 또 다른 증폭기가 형성됩니다.
이 앰프에 대해 자세히 알아보기 전에 앰프의 효율성을 결정하기 위해 고려해야 할 중요한 용어를 살펴 보겠습니다.
성능을 고려한 용어
전력 증폭기의 주요 목적은 최대 출력 전력을 얻는 것입니다. 이를 달성하기 위해 고려해야 할 중요한 요소는 컬렉터 효율, 전력 손실 및 왜곡입니다. 자세히 살펴 보겠습니다.
수집기 효율성
이것은 증폭기가 DC 전원을 AC 전원으로 얼마나 잘 변환하는지 설명합니다. DC 전원이 배터리에 의해 제공되지만 AC 신호 입력이 제공되지 않으면 다음과 같은 조건에서 콜렉터 출력이 관찰됩니다.collector efficiency.
수집기 효율성은 다음과 같이 정의됩니다.
$$ \ eta = \ frac {평균 \ : ac \ : 전력 \ : 출력} {평균 \ : dc \ : 전력 \ : 입력 \ : ~ \ : 트랜지스터} $$
예를 들어 배터리가 15W를 공급하고 AC 출력 전력이 3W 인 경우. 그러면 트랜지스터 효율은 20 %가됩니다.
전력 증폭기의 주요 목적은 최대 컬렉터 효율을 얻는 것입니다. 따라서 컬렉터 효율 값이 높을수록 앰프의 효율성이 높아집니다.
전력 손실 용량
모든 트랜지스터는 작동 중에 가열됩니다. 파워 트랜지스터가 큰 전류를 처리함에 따라 더 가열됩니다. 이 열은 트랜지스터의 온도를 증가시켜 트랜지스터의 작동 점을 변경합니다.
따라서 동작 점의 안정성을 유지하려면 트랜지스터의 온도를 허용 한계로 유지해야합니다. 이를 위해 생성 된 열이 발산되어야합니다. 이러한 용량을 전력 손실 능력이라고합니다.
Power dissipation capability전력 트랜지스터가 발생하는 열을 방출하는 능력으로 정의 할 수 있습니다. 히트 싱크라고 불리는 금속 케이스는 파워 트랜지스터에서 발생하는 열을 발산하기 위해 사용됩니다.
왜곡
트랜지스터는 비선형 장치입니다. 입력과 비교할 때 출력에 거의 변동이 없습니다. 전압 증폭기에서이 문제는 작은 전류가 사용되기 때문에 우세하지 않습니다. 그러나 전력 증폭기에서는 큰 전류가 사용되므로 왜곡 문제가 확실히 발생합니다.
Distortion증폭기의 입력 파형에서 출력 파형의 변화로 정의됩니다. 왜곡이 적고 더 나은 출력을 생성하므로 효율적인 것으로 간주되는 증폭기.