Galios stiprintuvai skirstomi į kategorijas pagal tai, kaip jie veikia, konkrečiai pagal įvesties ciklo segmentą ir laidumo trukmę. Galios stiprintuvai skirstomi į A, AB, C, D ir E klases. Šiame straipsnyje bus pateikta išsami A klasės stiprintuvų analizė.
A klasės stiprintuvas
A klasės galios stiprintuvas nepertraukiamai veda srovę per visą įvesties signalo ciklą. Dėl mažo efektyvumo ši stiprintuvo klasė rečiau naudojama didesnės galios pakopose.
A klasės stiprintuvo veikimo principas
Pagrindinis A klasės stiprintuvų tikslas yra sumažinti triukšmą užtikrinant, kad signalo bangos forma liktų netiesinėje tranzistoriaus įvesties charakteristikos srityje, ty nuo 0 V iki 0,6 V. Žemiau pateiktas pagrindinis A klasės stiprintuvo išdėstymas:
A klasės stiprintuvuose didelė dalis stiprintuvo generuojamos galios išsklaido kaip šiluma, todėl susidaro atliekų. Pagrindinė mažo A klasės stiprintuvų efektyvumo priežastis yra nuolatinis tranzistorių poslinkis, dėl kurio srovė teka mažai net ir nesant įėjimo signalo.
A klasės stiprintuvai taip pat gali būti tiesiogiai sujungti. Tiesiogiai sujungtas A klasės stiprintuvas sujungia apkrovą su tranzistoriaus išėjimu, naudodamas transformatorių. Sujungimo transformatorius palengvina veiksmingą apkrovos ir išėjimo varžos suderinimą, todėl yra pagrindinis veiksnys didinant efektyvumą.
Grandinę sudaro įtampos daliklio rezistoriai R1 ir R2, taip pat poslinkio rezistorius ir emiteris Re, kurie padeda stabilizuoti grandinę. Prie emiterio lygiagrečiai sujungti apėjimo kondensatorius CE ir rezistorius Re, kad būtų sumažintas pereinamasis poveikis. Įvesties kondensatorius, taip pat žinomas kaip sujungimo kondensatorius (Cin), skirtas prijungti įvesties signalo kintamąją įtampą su tranzistoriaus pagrindu, tuo pačiu užkertant kelią nuolatinei srovei iš ankstesnio etapo.
Iš esmės srovė teka per varžinę kolektoriaus apkrovą, todėl jame išsisklaido nuolatinė srovė. Todėl nuolatinės srovės (DC) galia apkrovos viduje paverčiama šilumos energija, nesukuriant kintamosios srovės (AC) galios. Tačiau nerekomenduojama tiesiogiai perduoti elektros srovės per išvesties įrenginį. Todėl, norint pasiekti šį tikslą, naudojama konkreti konfigūracija, naudojant tinkamą transformatorių, kad būtų sukurtas ryšys tarp apkrovos ir stiprintuvo, kaip matyti aukščiau pateiktoje diagramoje.
Varžos suderinimas
Impedanso suderinimo procesas apima stiprintuvo išėjimo varžos pakeitimą taip, kad ji atitiktų jo įvesties varžą.
Varžos suderinimas gali būti pasiektas kruopščiai parenkant pagrindinės apvijos apsisukimų skaičių, siekiant užtikrinti, kad jos bendra varža sutaptų su tranzistoriaus išėjimo varža. Panašiai reikia pasirinkti antrinės apvijos apsisukimų skaičių, kad būtų sukurta grynoji varža, kuri taip pat atitiktų įėjimo varžą.
Išvesties charakteristikos
Remiantis toliau pateikta diagrama, akivaizdu, kad Q taškas yra tiksliai nustatytas kintamosios srovės apkrovos linijos vidurio taške, o tranzistorius išlieka laidus visoje įvesties bangos formoje. Didžiausias efektyvumas yra 50% A klasės stiprintuvuose.
Praktikoje sistemos efektyvumas gali būti žymiai sumažintas, galbūt net 25%, dėl tokių veiksnių kaip talpinė jungtis ir indukcinės apkrovos, pvz., garsiakalbiai. Kitaip tariant, beveik 75% galios iššvaistoma stiprintuve. Didelė galios išsklaidymo dalis atsiranda kaip šiluma aktyvių komponentų, ypač tranzistorių, viduje.
Išvada
A klasės stiprintuvai sustiprina ir perduoda visą įvesties signalą išėjime. Jie veikia be jokių trikdžių ir turi labai paprastą konfigūraciją. Tačiau dėl nuolatinio veikimo jie yra linkę prarasti galią ir reikalauja šilumos šalintuvų, kad sumažintų šildymo poveikį.