Классификация усилителей мощности

Усилители мощности усиливают уровень мощности сигнала. Это усиление выполняется на последнем этапе в аудио приложениях. Приложения, связанные с радиочастотами, используют усилители мощности радиосигналов. Но рабочая точка транзистора играет очень важную роль в определении эффективности усилителя. Основная классификация осуществляется на основе этого режима работы.

Классификация производится на основе их частот, а также на основе их режима работы.

Классификация на основе частот

Усилители мощности делятся на две категории в зависимости от частоты, с которой они работают. Они заключаются в следующем.

• Усилители мощности звука — Усилители мощности звука повышают уровень мощности сигналов в диапазоне звуковых частот (от 20 Гц до 20 КГц). Они также известны как усилители мощности малого сигнала .

• Усилители мощности радиоприемника — Усилители мощности радиоприемника или настроенные усилители мощности повышают уровень мощности сигналов в диапазоне радиочастот (от 3 кГц до 300 ГГц). Они также известны как усилители мощности большого сигнала .

Усилители мощности звука — Усилители мощности звука повышают уровень мощности сигналов в диапазоне звуковых частот (от 20 Гц до 20 КГц). Они также известны как усилители мощности малого сигнала .

Усилители мощности радиоприемника — Усилители мощности радиоприемника или настроенные усилители мощности повышают уровень мощности сигналов в диапазоне радиочастот (от 3 кГц до 300 ГГц). Они также известны как усилители мощности большого сигнала .

Классификация на основе режима работы

На основе режима работы, то есть части цикла ввода, в течение которого протекает ток коллектора, усилители мощности могут быть классифицированы следующим образом.

• Усилитель мощности класса A — когда ток коллектора протекает постоянно во время полного цикла сигнала, усилитель мощности называется усилителем мощности класса А.

• Усилитель мощности класса B — когда ток коллектора протекает только во время положительного полупериода входного сигнала, усилитель мощности называется усилителем мощности класса B.

• Усилитель мощности класса C — когда ток коллектора протекает менее половины цикла входного сигнала, усилитель мощности называется усилителем мощности класса C.

Усилитель мощности класса A — когда ток коллектора протекает постоянно во время полного цикла сигнала, усилитель мощности называется усилителем мощности класса А.

Усилитель мощности класса B — когда ток коллектора протекает только во время положительного полупериода входного сигнала, усилитель мощности называется усилителем мощности класса B.

Усилитель мощности класса C — когда ток коллектора протекает менее половины цикла входного сигнала, усилитель мощности называется усилителем мощности класса C.

Там формируется другой усилитель, называемый усилителем класса AB, если мы объединяем усилители класса A и класса B, чтобы использовать преимущества обоих.

Прежде чем углубляться в детали этих усилителей, давайте взглянем на важные термины, которые необходимо учитывать для определения эффективности усилителя.

Условия, касающиеся производительности

Основной целью усилителя мощности является получение максимальной выходной мощности. Для достижения этого важными факторами, которые необходимо учитывать, являются эффективность коллектора, способность рассеивания мощности и искажения. Давайте рассмотрим их подробно.

Эффективность коллектора

Это объясняет, насколько хорошо усилитель преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Когда источник постоянного тока подается от батареи, но не подается входной сигнал переменного тока, выход коллектора при таком условии рассматривается как эффективность коллектора .

Эффективность коллектора определяется как

 eta= fracсредняяпеременнаямощностьвыходнаямощностьсредняяпостояннаявеличинамощностьвходнаямощность::ктранзистор $$\ eta = \ frac {средняя \: переменная \: мощность \: выходная мощность} {средняя \: постоянная величина \: мощность \: входная мощность:: к \: транзистор}$$

Например, если батарея выдает 15 Вт, а выходная мощность переменного тока составляет 3 Вт. Тогда КПД транзистора составит 20%.

Основной целью усилителя мощности является получение максимальной эффективности коллектора. Следовательно, чем выше значение эффективности коллектора, тем эффективнее будет усилитель.

Мощность рассеивания мощности

Каждый транзистор нагревается во время работы. Поскольку силовой транзистор выдерживает большие токи, он нагревается сильнее. Это тепло увеличивает температуру транзистора, что изменяет рабочую точку транзистора.

Таким образом, для поддержания стабильности рабочей точки температура транзистора должна поддерживаться в допустимых пределах. Для этого выделяемое тепло должно рассеиваться. Такая емкость называется способностью рассеивания мощности.

Способность рассеивать мощность может быть определена как способность силового транзистора рассеивать тепло, выделяемое в нем. Металлические корпуса, называемые теплоотводами, используются для рассеивания тепла, выделяемого в силовых транзисторах.

Искажение

Транзистор — это нелинейное устройство. По сравнению с входом, есть несколько изменений в выходе. В усилителях напряжения эта проблема не является преобладающей, так как используются небольшие токи. Но в усилителях мощности, когда используются большие токи, проблема искажения, безусловно, возникает.

Искажение определяется как изменение формы выходной волны от формы входной волны усилителя. Усилитель, который имеет меньшие искажения, производит лучшую выходную мощность и, следовательно, считается эффективным.