Jaudas pastiprinātāji tiek iedalīti kategorijās pēc to darbības veida, jo īpaši pēc ieejas cikla segmenta un vadīšanas ilguma. Jaudas pastiprinātāji tiek iedalīti A, AB, C, D un E klasē. Šajā rakstā tiks sniegta visaptveroša A klases pastiprinātāju analīze.
A klases pastiprinātājs
A klases jaudas pastiprinātājs nepārtraukti vada strāvu visā ievades signāla ciklā. Zemās efektivitātes dēļ šī pastiprinātāja klase tiek retāk izmantota lielākas jaudas posmos.
A klases pastiprinātāja darbības princips
A klases pastiprinātāju galvenais mērķis ir samazināt trokšņu klātbūtni, nodrošinot, ka signāla viļņu forma paliek tranzistora ieejas raksturlielumu nelineārajā apgabalā, proti, no 0 V līdz 0,6 V. A klases pastiprinātāja pamata izkārtojums ir norādīts zemāk:
A klases pastiprinātājos ievērojama pastiprinātāja saražotās jaudas daļa tiek izkliedēta kā siltums, kā rezultātā rodas atkritumi. Galvenais A klases pastiprinātāju zemās efektivitātes iemesls ir nepārtraukta tranzistoru nobīde, kā rezultātā rodas neliela strāvas plūsma pat tad, ja nav ieejas signāla.
A klases pastiprinātājus var arī tieši savienot. Tieši savienots A klases pastiprinātājs savieno slodzi ar tranzistora izeju, izmantojot transformatoru. Savienojuma transformators atvieglo efektīvu pretestības saskaņošanu starp slodzi un izvadi, tādējādi kalpojot kā galvenais efektivitātes palielināšanas veicinātājs.
Ķēdē ietilpst sprieguma dalītāja rezistori R1 un R2, kā arī slīpo rezistoru un emitētāju Re, kas kalpo ķēdes stabilizēšanai. Apvedceļa kondensators CE un rezistors Re ir savienoti paralēli pie emitētāja, lai samazinātu pārejošos efektus. Ievades kondensators, kas pazīstams arī kā savienojuma kondensators (Cin), kalpo, lai savienotu ieejas signāla maiņstrāvas spriegumu ar tranzistora pamatni, vienlaikus novēršot līdzstrāvas no iepriekšējā posma izeju.
Principā strāvas plūsma notiek caur kolektora pretestības slodzi, kā rezultātā tajā notiek līdzstrāvas izkliede. Tāpēc līdzstrāvas (DC) jauda tiek pārveidota par siltumenerģiju slodzes iekšpusē, neradot maiņstrāvas (AC) jaudu. Tomēr nav ieteicams tieši pārsūtīt elektrisko strāvu caur izvades ierīci. Tāpēc, lai sasniegtu šo mērķi, tiek izmantota īpaša konfigurācija, izmantojot piemērotu transformatoru, lai izveidotu savienojumu starp slodzi un pastiprinātāju, kā redzams iepriekš minētajā diagrammā.
Impedances saskaņošana
Pretestības saskaņošanas process ietver pastiprinātāja izejas pretestības maiņu tā, lai tā atbilstu tā ieejas pretestībai.
Pretestības saskaņošanu var panākt, rūpīgi izvēloties apgriezienu skaitu galvenajā tinumā, lai nodrošinātu, ka tā kopējā pretestība atbilst tranzistora izejas pretestībai. Līdzīgi ir jāizvēlas apgriezienu skaits sekundārajā tinumā, lai izveidotu neto pretestību, kas atbilst arī ieejas pretestībai.
Izejas raksturlielumi
Pamatojoties uz zemāk redzamo diagrammu, ir skaidrs, ka Q punkts ir precīzi novietots maiņstrāvas slodzes līnijas viduspunktā un tranzistors paliek vadošs visā ieejas viļņu formā. Maksimālā efektivitāte ir 50% A klases pastiprinātājos.
Praktiskā pielietojumā sistēmas efektivitāti var ievērojami samazināt, iespējams, pat par 25%, pateicoties tādiem faktoriem kā kapacitatīvā saite un induktīvās slodzes, piemēram, skaļruņi. Citiem vārdiem sakot, gandrīz 75% jaudas tiek iztērēti pastiprinātājā. Ievērojama jaudas izkliedes daļa notiek kā siltums aktīvajos komponentos, īpaši tranzistoros.
Secinājums
A klases pastiprinātāji pastiprina un vada visu ieejas signālu izejā. Tie darbojas bez traucējumiem, un tiem ir ļoti vienkārša konfigurācija. Tomēr nepārtrauktas darbības dēļ tie ir pakļauti jaudas zudumiem, un tiem ir nepieciešamas siltuma izlietnes, lai mazinātu apkures ietekmi.