Smo že razpravljali, razredi in klasifikacije ojačevalnikov v naših prejšnjih člankih. Ojačevalna vezja se uporabljajo za oddajanje velike moči za pogon bremen, kot so zvočniki. Ojačevalniki moči so razvrščeni glede na njihov način delovanja, ki je del vhodnega cikla, med katerim naj bi tekel kolektorski tok. Na tej podlagi so ojačevalniki moči razvrščeni kot spodaj. V tem članku bomo podrobno razpravljali o ojačevalniku razreda A.
- Ojačevalnik moči razreda A.
- Ojačevalnik moči razreda B.
- Ojačevalnik moči razreda C.
- Ojačevalnik moči razreda AB
- Ojačevalniki moči razreda D, E, G, S, T (Preklapljanje ojačevalnikov)
Na splošno se ojačevalniki moči (velik signal) uporabljajo v izhodnih stopnjah avdio ojačevalnega sistema za pogon obremenitve zvočnika. Tipični zvočnik ima impedanco med 4Ω in 8Ω, zato mora biti ojačevalnik sposoben napajati visoke tokovne tokove, ki so potrebni za pogon zvočnika z nizko impedanco.
Ojačevalnik razreda A.
V ojačevalniku razreda A, če kolektorski tok ves čas teče ves čas celotnega cikla vhodnega signala, je ojačevalnik moči znan kot ojačevalnik razreda A. Manj se uporablja za stopnje z večjo izhodno močjo, saj ima slab izkoristek.
Namen pristranskosti razreda A je narediti ojačevalnik razmeroma brez šuma, tako da signalna valovna oblika izstopi iz območja med 0v in 0,6v, kjer je vhodna značilnost tranzistorja nelinearna.
Zasnova ojačevalnika razreda A daje dober linearni ojačevalnik, vendar večino moči proizvede ojačevalnik izgublja v obliki toplote. Ker so tranzistorji v ojačevalniku razreda A ves čas pristranski, skozi njih teče malo toka, čeprav ni vhodnega signala, kar je glavni razlog za njegovo slabo učinkovitost. Shema vezja neposredno povezanega ojačevalnika razreda A je prikazana na spodnji sliki.
Ojačevalnik razreda A, povezan s transformatorjem
Zgoraj prikazano vezje je neposredno povezan ojačevalnik razreda A. Ojačevalnik, pri katerem je obremenitev povezana z izhodom tranzistor z uporabo transformatorja imenujemo neposredno sklopljeni ojačevalnik.
S tehniko sklopke transformatorja lahko v veliki meri povečamo učinkovitost ojačevalnika. Sklopni transformator zagotavlja dobro ujemanje impedance med obremenitvijo in izhodom, kar je glavni razlog za izboljšano učinkovitost.
Na splošno tok teče skozi uporovno obremenitev kolektorja, kar bo povzročilo izgubo enosmerne moči v njem. Posledično se ta enosmerna moč razprši v tovoru v obliki toplote in ne prispeva k izhodni izmenični moči.
Zato ni priporočljivo, da se tok skozi izhodno napravo (npr. Zvočnik) prenaša neposredno.
Zaradi tega je posebna ureditev narejena z uporabo ustreznega transformatorja za priklop tovora na ojačevalnik, kot je navedeno v zgornjem vezju.
Vezje ima potencialne delilne upore R1 in R2, upogibni in oddajniški upor Re, ki se uporabljajo za stabilizacijo vezja. Obvodni kondenzator oddajnika CE in oddajnik upor Re sta povezana vzporedno, da se prepreči izmenična napetost.
Vhodni kondenzator Cin ( Kondenzator sklopke ), ki se uporablja za povezovanje napetosti AC vhodnega signala z dnom tranzistorja in blokira enosmerni tok od prejšnje stopnje.
TO odstopni transformator opremljen z ustreznim razmerjem obratov za povezavo zbiralnika visoke impedance z nizko impedančno obremenitvijo.
Ujemanje impedance ojačevalnika razreda A.
Ujemanje impedance lahko izvedemo tako, da izhodno impedanco ojačevalnika izenačimo z vhodno impedanco obremenitve. To je pomembno načelo za prenos največje moči (v skladu z izrekom o največji moči prenosa).
Tu lahko ujemanje impedance dosežemo tako, da izberemo število obratov primarnega, tako da je njegova neto impedanca enaka izhodni impedanci tranzistorja, in izberemo število obratov sekundarnega, tako da je njegova neto impedanca enaka vhodni impedanci zvočnika.
Izhodne značilnosti ojačevalnika razreda A
Iz spodnje slike lahko opazimo, da je točka Q postavljena točno v središče izmenične napetostne črte, tranzistor pa vodi za vsako točko vhodne valovne oblike. Teoretična največja učinkovitost ojačevalnika razreda A je 50%.
Izhodne značilnosti ojačevalnika razreda A - AC tovorni vod
V praksi se lahko z kapacitivnimi sklopkami in induktivnimi obremenitvami (zvočniki) izkoristek zmanjša do 25%. To pomeni, da je zapravljeno 75% moči, ki jo ojačevalnik porabi iz napajalnega voda.
Večina zapravljene moči se v obliki toplote izgubi na aktivnih elementih (tranzistor). Posledično celo zmerno ojačan ojačevalnik razreda A zahteva veliko napajanje in velik hladilnik.
Prednosti in slabosti neposredno povezanega ojačevalnika razreda A.
Ojačevalnike uporabljamo za različne namene, odvisno od omejitev. Vsak razred ojačevalnikov ima svoje prednosti in slabosti glede na svojo zanesljivost in učinkovitost.
Prednosti ojačevalnika razreda A.
- Ima visoko točnost zaradi izhodne natančne replike vhodnega signala.
- Izboljšal je visokofrekvenčni odziv, ker je aktivna naprava vklopljena ves čas, kar pomeni, da za vklop naprave ni potreben čas.
- Ni navzkrižnega popačenja, ker aktivna naprava izvaja ves cikel vhodnega signala.
- Enojno konfiguracijo je mogoče enostavno in praktično realizirati v ojačevalniku razreda A
Slabosti ojačevalnika razreda A.
- Zaradi velikega napajanja in hladilnega telesa je ojačevalnik razreda A drag in zajet.
- Ima slabo učinkovitost.
- Zaradi frekvenčnega odziva transformatorja ni tako dober.
Uporaba ojačevalnika razreda A.
- Ojačevalnik razreda A je bolj primeren za glasbene sisteme na prostem, saj tranzistor reproducira celotno zvočno valovno obliko, ne da bi se kdaj odrezal. Posledično je zvok zelo jasen in bolj linearen, torej vsebuje veliko nižje stopnje popačenja.
- Običajno so zelo veliki, težki in proizvedejo skoraj 4-5 vatov toplotne energije na vatni izhod. Zato tečejo zelo vroče in potrebujejo veliko prezračevanja. Torej sploh niso idealni za avto in doma le redko sprejemljivi.
Upam, da vam je ta članek všeč. Za kakršna koli vprašanja, predloge oz Najnovejši elektronski projekti informacije, prosimo, komentirajte spodaj. Vedno cenimo vaše predloge.
