Mes jau aptarėme galios stiprintuvų klasės ir klasifikacijos ankstesniuose mūsų straipsniuose. Galios stiprintuvo grandinės yra naudojamos didelei galiai tiekti, kad būtų galima valdyti garsiakalbius. Galios stiprintuvai klasifikuojami pagal jų veikimo režimą, kuris yra įvesties ciklo dalis, per kurią numatoma tekėti kolektoriaus srovė. Tuo remiantis galios stiprintuvai klasifikuojami taip, kaip nurodyta toliau. Šiame straipsnyje mes išsamiai aptarsime A klasės stiprintuvą.
- A klasės galios stiprintuvas
- B klasės galios stiprintuvas
- C klasės galios stiprintuvas
- AB klasės galios stiprintuvas
- D, E, G, S, T klasės galios stiprintuvai (Perjungimo galios stiprintuvai)
Paprastai galios stiprintuvai (didelis signalas) naudojami garso stiprintuvo sistemos išvesties etapuose garsiakalbio apkrovai valdyti. Tipiško garsiakalbio varža yra nuo 4Ω iki 8Ω, todėl galios stiprintuvas turi sugebėti tiekti dideles didžiausias sroves, reikalingas mažos impedansinės garsiakalbio valdymui.
A klasės galios stiprintuvas
A klasės stiprintuve, jei kolektoriaus srovė visą laiką teka per visą įvesties signalo ciklą, galios stiprintuvas yra žinomas kaip A klasės galios stiprintuvas. Jis mažiau naudojamas didesnės galios išvesties etapams, nes jo prastas efektyvumas.
A klasės šališkumo tikslas yra padaryti stiprintuvą santykinai be triukšmo, padarant signalo bangos formą iš srities nuo 0v iki 0,6v, kur tranzistoriaus įėjimo charakteristika yra netiesinė.
A klasės stiprintuvo konstrukcija sukuria gerą linijinį stiprintuvą, tačiau didžiąją dalį pagamintos energijos stiprintuvas eina eikvojimas šilumos pavidalu. Kadangi A klasės stiprintuvo tranzistoriai visą laiką yra nukreipti į priekį, per juos tekės nedaug srovės, nors nėra įvesties signalo, ir tai yra pagrindinė jo prasto efektyvumo priežastis. Tiesiogiai sujungto A klasės galios stiprintuvo schema parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.
Transformatorių sujungtas A klasės stiprintuvas
Aukščiau parodyta grandinė yra tiesiogiai sujungtas A klasės stiprintuvas. Stiprintuvas, kuriame apkrova yra sujungta su tranzistorius transformatoriaus naudojimas vadinamas tiesioginiu sujungtu stiprintuvu.
Naudojant transformatorių sujungimo techniką, stiprintuvo efektyvumą galima labai padidinti. Sukabinimo transformatorius užtikrina gerą impedanso suderinimą tarp apkrovos ir išėjimo, ir tai yra pagrindinė padidėjusio efektyvumo priežastis.
Paprastai srovė teka per kolektoriaus varžinę apkrovą, todėl joje bus išeikvota nuolatinė srovė. Todėl ši nuolatinė galia išsklaidyta apkrovoje šilumos pavidalu ir ji nepadeda jokios išėjimo kintamosios srovės.
Todėl nepatartina tiesiogiai praleisti srovę per išvesties įrenginį (pvz .: garsiakalbį).
Dėl šios priežasties specialus susitarimas atliekamas naudojant tinkamą transformatorių, kad apkrova būtų prijungta prie stiprintuvo, kaip nurodyta pirmiau pateiktoje grandinėje.
Kontūre yra potencialūs skirstytuvo rezistoriai R1 ir R2, įtempimo ir emiterio apėjimo varžos Re rezistoriai, naudojami grandinės stabilizavimui. Emiterio apėjimo kondensatorius CE ir emiterio rezistorius Re yra prijungti lygiagrečiai, kad būtų išvengta kintamosios srovės įtampos.
Įvesties kondensatorius Cin ( Kondensatoriaus sujungimas ), naudojamą kintamosios srovės įėjimo signalo įtampai prijungti prie tranzistoriaus pagrindo ir jis blokuoja nuolatinės srovės iš ankstesnio etapo.
Į pakopinis transformatorius numatytas tinkamas posūkio santykis, kad būtų galima sujungti didelės varžos kolektorių su maža varža.
A klasės stiprintuvo varžos suderinimas
Varžos suderinimas gali būti padaryta stiprintuvo išėjimo varža lygi apkrovos įėjimo varžai. Tai svarbus maksimalios galios perdavimo principas (pagal maksimalios galios perdavimo teoremą).
Čia impedanso atitikimą galima pasiekti pasirinkus pirminio apsisukimų skaičių, kad jo grynoji varža būtų lygi tranzistoriaus išėjimo varžai, ir pasirinkus antrinės apsisukimų skaičių, kad jo grynoji varža būtų lygi garsiakalbio įėjimo varžai.
A klasės galios stiprintuvo išvesties charakteristikos
Pagal žemiau pateiktą paveikslą galime pastebėti, kad Q taškas yra tiksliai įtrauktas į kintamosios srovės apkrovos linijos centrą, o tranzistorius praleidžia kiekvieną įvesties bangos formos tašką. Teorinis didžiausias A klasės galios stiprintuvo efektyvumas yra 50%.
A klasės galios stiprintuvo išvesties charakteristikos - kintamosios srovės apkrovos linija
Praktiškai, naudojant talpinę jungtį ir indukcines apkrovas (garsiakalbius), efektyvumas gali sumažėti net iki 25%. Tai reiškia, kad švaistoma 75% stiprintuvo iš maitinimo linijos paimta galia.
Didžioji dalis išeikvotos energijos prarandama aktyvių elementų (tranzistorių) šilumos pavidalu. Todėl net vidutinio maitinimo A klasės galios stiprintuvui reikalingas didelis maitinimo šaltinis ir didelis „Heatsink“.
Tiesiogiai sujungto A klasės stiprintuvo privalumai ir trūkumai
Galios stiprintuvus naudojame įvairiems tikslams, atsižvelgiant į suvaržymą. Kiekvienas klasės stiprintuvas turi savo privalumų ir trūkumų, susijusių su jo patikimumu ir efektyvumu.
A klasės stiprintuvo privalumai
- Jis turi aukštą tikslumą, nes tiksliai išvesties įvesties signalo kopija.
- Jis patobulino aukšto dažnio atsaką, nes aktyvus įrenginys įjungtas visą laiką, t. Y. Nereikia laiko įjungti įrenginį.
- Kryžminio iškraipymo nėra, nes aktyvus prietaisas atlieka visą įvesties signalo ciklą.
- Vieno galo konfigūraciją galima lengvai ir praktiškai realizuoti A klasės stiprintuve.
A klasės stiprintuvo trūkumai
- Dėl didelio maitinimo šaltinio ir šilumos kriauklės A klasės stiprintuvas yra brangus ir didelis.
- Jis turi prastą efektyvumą.
- Dėl transformatoriaus sukabinimo dažnio atsakas nėra toks geras.
A klasės stiprintuvo programos
- A klasės stiprintuvas labiau tinka lauko muzikinėms sistemoms, nes tranzistorius atkuria visą garso bangų formą niekada nenutraukdamas. Dėl to garsas yra labai aiškus ir linijiškesnis, tai yra, jame yra daug mažesnių iškraipymų.
- Paprastai jie yra labai dideli, sunkūs ir pagamina beveik 4–5 vatų šilumos energijos vienam vatui produkcijos. Todėl jie veikia labai karštai ir jiems reikia daug vėdinti. Taigi jie visai nėra idealūs automobiliui ir retai priimtini namuose.
Tikiuosi, kad jums visiems patinka šis straipsnis. Dėl bet kokių klausimų, pasiūlymų ar Naujausi elektroniniai projektai informacijos, prašome pakomentuoti žemiau. Mes visada vertiname jūsų pasiūlymus.
