Klasyfikacja wzmacniaczy mocy
Wzmacniacze mocy wzmacniają poziom mocy sygnału. To wzmocnienie jest wykonywane na ostatnim etapie aplikacji audio. Aplikacje związane z częstotliwościami radiowymi wykorzystują wzmacniacze mocy radiowej. Aleoperating pointtranzystora, odgrywa bardzo ważną rolę w określaniu sprawności wzmacniacza. Plikmain classification odbywa się w oparciu o ten tryb pracy.
Klasyfikacji dokonuje się na podstawie ich częstotliwości, a także na podstawie sposobu ich działania.
Klasyfikacja na podstawie częstotliwości
Wzmacniacze mocy są podzielone na dwie kategorie, w zależności od częstotliwości, które obsługują. Są one następujące.
Audio Power Amplifiers- Wzmacniacze mocy audio podnoszą poziom mocy sygnałów o zakresie częstotliwości audio (20 Hz do 20 KHz). Znane są również jakoSmall signal power amplifiers.
Radio Power Amplifiers- Wzmacniacze mocy radiowej lub dostrojone wzmacniacze mocy podnoszą poziom mocy sygnałów o zakresie częstotliwości radiowych (od 3 kHz do 300 GHz). Znane są również jakolarge signal power amplifiers.
Klasyfikacja oparta na sposobie działania
Na podstawie trybu pracy, tj. Części cyklu wejściowego, podczas której płynie prąd kolektora, wzmacniacze mocy można sklasyfikować w następujący sposób.
Class A Power amplifier - Gdy prąd kolektora płynie przez cały czas podczas pełnego cyklu sygnału, wzmacniacz mocy jest znany jako class A power amplifier.
Class B Power amplifier - Gdy prąd kolektora płynie tylko podczas dodatniego półcyklu sygnału wejściowego, wzmacniacz mocy jest znany jako class B power amplifier.
Class C Power amplifier - Gdy prąd kolektora płynie przez mniej niż połowę cyklu sygnału wejściowego, wzmacniacz mocy jest znany jako class C power amplifier.
Powstaje inny wzmacniacz zwany wzmacniaczem klasy AB, jeśli połączymy wzmacniacze klasy A i klasy B, aby wykorzystać zalety obu.
Zanim przejdziemy do szczegółów tych wzmacniaczy, przyjrzyjmy się ważnym warunkom, które należy wziąć pod uwagę, aby określić wydajność wzmacniacza.
Warunki dotyczące wydajności
Podstawowym celem wzmacniacza mocy jest uzyskanie maksymalnej mocy wyjściowej. Aby to osiągnąć, ważne czynniki, które należy wziąć pod uwagę, to sprawność kolektora, zdolność rozpraszania mocy i zniekształcenia. Przyjrzyjmy się im szczegółowo.
Wydajność kolektora
To wyjaśnia, jak dobrze wzmacniacz konwertuje prąd stały na prąd przemienny. Gdy zasilanie DC jest podawane przez akumulator, ale nie jest podawany sygnał wejściowy AC, wyjście kolektora w takim stanie jest obserwowane jakocollector efficiency.
Wydajność kolektora określa się jako
$$ \ eta = \ frac {średnia \: ac \: moc \: wyjście} {średnia \: dc \: moc \: wejście \: do \: tranzystor} $$
Na przykład, jeśli bateria dostarcza 15 W, a moc wyjściowa AC wynosi 3 W. Wtedy sprawność tranzystora wyniesie 20%.
Głównym celem wzmacniacza mocy jest uzyskanie maksymalnej sprawności kolektora. Stąd im wyższa wartość sprawności kolektora, tym sprawność wzmacniacza będzie.
Zdolność rozpraszania mocy
Podczas pracy każdy tranzystor nagrzewa się. Ponieważ tranzystor mocy obsługuje duże prądy, nagrzewa się bardziej. Ciepło to podwyższa temperaturę tranzystora, co zmienia punkt pracy tranzystora.
Tak więc, aby zachować stabilność punktu pracy, temperatura tranzystora musi być utrzymywana w dopuszczalnych granicach. W tym celu wytworzone ciepło musi zostać odprowadzone. Taka pojemność nazywana jest zdolnością rozpraszania mocy.
Power dissipation capabilitymożna zdefiniować jako zdolność tranzystora mocy do rozpraszania powstającego w nim ciepła. Metalowe obudowy zwane radiatorami służą do odprowadzania ciepła wytwarzanego przez tranzystory mocy.
Zniekształcenie
Tranzystor jest urządzeniem nieliniowym. W porównaniu z danymi wejściowymi występuje kilka zmian na wyjściu. We wzmacniaczach napięcia problem ten nie jest dominujący, ponieważ stosowane są małe prądy. Ale we wzmacniaczach mocy, gdy używane są duże prądy, z pewnością pojawia się problem zniekształceń.
Distortiondefiniuje się jako zmianę kształtu fali wyjściowej z kształtu fali wejściowej wzmacniacza. Wzmacniacz, który ma mniejsze zniekształcenia, zapewnia lepszą moc wyjściową i dlatego jest uważany za wydajny.