In passato, prima dell'invenzione di amplificatori elettronici , i microfoni in carbonio accoppiati sono usati come amplificatori grezzi nei ripetitori telefonici. Il primo dispositivo elettronico che praticamente amplifica è stato il tubo a vuoto Audion, inventato da Lee De Forest nell'anno 1906. Il termine amplificatore e amplificazione deriva dal latino amplificare per espandere o ingrandire. Il tubo a vuoto è l'unico dispositivo di semplificazione per 40 anni e ha dominato l'elettronica fino al 1947. Quando il primo BJT era sul mercato ha creato un'altra rivoluzione nell'elettronica ed è un primo dispositivo elettronico portatile come la radio a transistor sviluppato nell'anno 1954. Questo articolo discute le classi e la classificazione degli amplificatori.
Che cos'è un amplificatore e classificazione degli amplificatori?
Semplicemente gli amplificatori sono chiamati amplificatori. L'amplificatore è un dispositivo elettronico utilizzato per aumentare il segnale di corrente, tensione e potenza. La funzione dell'amplificatore è quella di utilizzare l'alimentazione da l'alimentazione e l'altitudine più lunga, controlla il segnale di uscita con l'aiuto del segnale di ingresso. Un amplificatore modula l'uscita dall'alimentazione in base alle proprietà del segnale di ingresso. L'amplificatore è esattamente l'opposto di un attenuatore se l'amplificatore fornisce il guadagno, quindi l'attenuatore fornisce la perdita. L'amplificatore è anche una parte discreta di il circuito elettrico che viene continuato con l'altro dispositivo.
Amplificatore
Un amplificatore è utilizzato in tutte le apparecchiature elettroniche. Gli amplificatori possono essere classificati in diversi tipi. Il primo è il miglioramento della frequenza del segnale elettronico. Il prossimo è l'amplificatore audio e amplifica il segnale nella gamma inferiore a 20 kHz e l'amplificatore RF amplifica le gamme di radiofrequenza da 20 kHz a 300 KHz. L'ultimo è la qualità della corrente e la tensione viene amplificata
Esistono diversi tipi di amplificatori: un amplificatore di corrente, un amplificatore di tensione o un amplificatore a transconduttanza e un amplificatore di trans-resistenza. Al giorno d'oggi, la maggior parte degli amplificatori utilizzati sul mercato sono transistor, ma anche i tubi a vuoto vengono utilizzati in alcune applicazioni.
Classificazione degli amplificatori
Il classificazione degli amplificatori è mostrato di seguito
- Variabile di input e output
- Terminale comune
- Unilaterale e bilaterale
- Inversione e Non invertente
- Metodo di accoppiamento interstadio
- Intervallo di frequenze
- Funzione
Variabile di input e output
L'amplificatore elettronico utilizza solo una variabile, ovvero corrente o tensione. Può essere corrente o tensione può essere utilizzata nell'ingresso o nell'uscita. Esistono quattro tipi di amplificatori e dipendono dalla sorgente utilizzata come analisi lineare.
| Ingresso | produzione | Fonte dipendente | Tipo di amplificatore | Guadagna unità |
io | io | CCCS sorgente di corrente controllata da corrente | Amplificatore di corrente | Senza unità |
io | V | Fonte di tensione controllata in corrente CCVS | Amplificatore di resistenza trans | Ohm |
V | io | Sorgente di corrente controllata in tensione VCCS | Amplificatore di conduttanza trans | Siemens |
V | V | Sorgente di tensione controllata in tensione VCVS | Amplificatore di tensione | Senza unità |
Terminale comune
La classificazione dell'amplificatore si basa sul terminale del dispositivo che è comune sia al circuito di ingresso che a quello di uscita. Nel transistor a giunzione bipolare, ci sono tre classi, vale a dire. un emettitore comune, una base comune e un collettore comune. In caso di Transistor ad effetto di campo , ha le configurazioni corrispondenti come sorgente comune, gate comune e drenaggio comune. L'emettitore comune è quello che più frequentemente fornisce l'amplificazione di una tensione applicata tra la base e l'emettitore. Il segnale di ingresso si trova tra il collettore e l'emettitore è invertito rispetto all'ingresso. Il circuito del collettore comune è chiamato come inseguitore di emettitore, inseguitore di sorgente e inseguitore di catodo.
Unilaterale e bilaterale
L'amplificatore la cui uscita non mostra alcun feedback sul lato di ingresso è chiamato unilaterale. L'amplificatore unilaterale dell'impedenza di ingresso è indipendente dal carico e l'impedenza di uscita è l'impedenza della sorgente del segnale indipendente.
L'amplificatore che utilizza il feedback per ricollegare parte dell'uscita all'ingresso è chiamato amplificatore bilaterale. L'impedenza di ingresso dell'amplificatore bilaterale dipende dal carico e dall'impedenza di uscita dell'impedenza della sorgente. Gli amplificatori lineari unilaterali e bilaterali sono indicati come due reti di porte.
Inversione e non inversione
In questo, la classificazione di un amplificatore utilizza la relazione di fase del segnale di ingresso con il segnale di uscita. L'amplificatore invertente fornisce l'uscita di 180 gradi fuori fase con il segnale di ingresso.
L'amplificatore non invertente continua la fase delle forme d'onda del segnale di ingresso e l'emettitore è un amplificatore non invertente. Il seguace di tensione è chiamato amplificatore non invertente e ha guadagno unitario.
Metodo di accoppiamento interstadio
Questo tipo di amplificatore viene classificato utilizzando il metodo di accoppiamento del segnale in ingresso, in uscita e tra gli stadi. Esistono diversi tipi di metodi nell'amplificatore di accoppiamento interstadio.
- Amplificatore di accoppiamento resistivo-capacitivo
- Amplificatore di accoppiamento induttivo-capacitivo
- Amplificatore di accoppiamento trasformato
- Amplificatore ad accoppiamento diretto
Classi di amplificatori
Esistono diversi tipi di classi di amplificatori menzionati di seguito
- Amplificatore di classe A.
- Amplificatore di classe B.
- Amplificatore di classe C.
- Amplificatore in classe D.
- Amplificatore in classe AB
- Amplificatore di classe F.
- Amplificatore di classe S.
- Amplificatore di classe R.
Amplificatore di classe A.
Gli amplificatori di classe A sono amplificatori dal design semplice e questo amplificatore è usato principalmente come amplificatore. Fondamentalmente, gli amplificatori di classe A sono i migliori amplificatori di classe a causa dei loro bassi livelli di distorsione. Questo amplificatore è il migliore del sistema audio e nella maggior parte del sistema audio utilizza l'amplificatore di classe A. Gli amplificatori di classe A sono formati dai dispositivi dello stadio di uscita che sono polarizzati per il funzionamento in classe A. Confrontando gli amplificatori di altre classi con quelli di classe A si ha la massima linearità.
Amplificatore di classe A.
Per ottenere un'elevata linearità e guadagno in un amplificatore di classe A, l'uscita dell'amplificatore di classe A deve essere sempre polarizzata su ON. Quindi si dice che l'amplificatore sia un amplificatore di classe A. La corrente ideale del segnale zero nello stadio di uscita deve essere uguale o superiore alla corrente di carico massima richiesta per produrre una maggiore quantità di segnale.
Vantaggi
- Elimina la distorsione non lineare
- Ha una bassa tensione di ondulazione
- Non richiede alcuna compensazione di frequenza
- Non ci sono distorsioni incrociate e di commutazione
- C'è una bassa distorsione armonica nell'amplificatore di tensione e corrente
Svantaggi
- I trasformatori utilizzati in questo amplificatore sono sfusi e hanno un costo elevato
- Il suo requisito di due transistor identici
Amplificatore di classe B.
Gli amplificatori di classe B sono la metà positiva e negativa dei segnali, che sono allocati alle diverse parti dei circuiti e il dispositivo di uscita viene acceso e spento continuamente. Gli amplificatori di classe B di base sono utilizzati in due transistor complementari che sono FET e bipolari. Questi due transistor di ciascuna metà della forma d'onda con la sua uscita sono configurati in una disposizione di tipo push-pull. Quindi ogni amplificatore solo la metà della forma d'onda di uscita.
Amplificatore di classe B.
Nell'amplificatore di classe B, se il segnale di ingresso è positivo, la condotta del transistor polarizzata positivamente e il transistor negativo vengono disattivati. Se il segnale di ingresso è negativo, il transistor positivo si spegne e il transistor a polarizzazione negativa si accende. Quindi il transistor conduce la metà del tempo qualunque sia come mezzo ciclo positivo o negativo del segnale di ingresso.
Vantaggi
- Una certa quantità di distorsione nel circuito fornisce la maggiore uscita per dispositivo a causa dell'assenza di armoniche pari
- L'uso del sistema push-pull nell'amplificatore di classe B elimina l'armonica uniforme
Svantaggi
- Nell'amplificatore di classe B, c'è un'elevata distorsione armonica
- In questo amplificatore, non è necessario il bias automatico
Applicazioni
- Gli amplificatori di classe B sono utilizzati in un design a basso costo
- Questo amplificatore è più significativo dell'amplificatore di classe A.
- L'amplificatore di classe B soffre della cattiva distorsione se il livello del segnale è basso
Amplificatore di classe AB
La classe AB è la combinazione di amplificatori di classe A e di classe B. Gli amplificatori di classe AB stanno utilizzando comunemente negli amplificatori di potenza audio . Dal diagramma i due transistor hanno la piccola quantità di tensione che è dal 5 al 10% della corrente di riposo e la polarizzazione del transistor appena sopra il punto di taglio. Quindi il dispositivo può essere FET o bipolare sarà ON per più della metà del ciclo, ma è inferiore al ciclo completo del segnale di ingresso. Quindi, nel progetto dell'amplificatore di classe AB ciascuno dei transistor push-pull conduce leggermente più del semiciclo di conduzione in classe B, ma molto meno del ciclo completo di conduzione della classe A.
Amplificatore di classe AB
L'angolo di conduzione dell'amplificatore di classe AB è compreso tra 1800 e 3600, a seconda del punto di polarizzazione. Il vantaggio della piccola tensione di polarizzazione è quello di fornire resistenza e diodo in serie.
Vantaggi
- La classe AB ha un comportamento lineare
- Il design di questo amplificatore è molto semplice
- La distorsione di questo amplificatore è inferiore allo 0,1%
- La qualità del suono di questo suono è molto alta
Svantaggi
- La dissipazione di potenza di questo amplificatore genera il calore e richiede una grande quantità di dissipatore di calore
- Questo amplificatore ha una bassa efficienza energetica e l'efficienza media è inferiore al 50%
Applicazioni
Gli amplificatori in classe AB vengono utilizzati negli impianti hi-fi.
Amplificatore di classe C.
Il progettazione dell'amplificatore di classe C. ha una grande efficienza e una scarsa linearità. Negli amplificatori precedenti, abbiamo discusso la classe A, B e AB sono gli amplificatori lineari. L'amplificatore di classe C è profondamente polarizzato, quindi la corrente di uscita è zero per più della metà del segnale di ingresso e il transistor è al minimo nel punto di interruzione. A causa della grave distorsione audio, gli amplificatori di classe C sono oscillazioni sinusoidali ad alta frequenza.
Amplificatore di classe C.
Vantaggi
- L'efficienza dell'amplificatore di classe C è elevata
- Nell'amplificatore di classe C la dimensione fisica è bassa per la potenza o / p data
Svantaggi
- La linearità dell'amplificatore di classe C è bassa
- Gli amplificatori di classe C non vengono utilizzati negli amplificatori audio
- La gamma dinamica dell'amplificatore di classe c è ridotta
- L'amplificatore di classe C produrrà più interfacce RF
Applicazioni
Questo amplificatore è utilizzato negli amplificatori RF
Amplificatore di classe D.
L'amplificatore di classe D è costituito da amplificatori a commutazione non lineare o amplificatori PWM. Questo amplificatore può raggiungere il 100% di efficienza in teoria e non c'è periodo durante il ciclo. Le forme d'onda della tensione e della corrente si sovrappongono alla corrente solo con l'aiuto del transistor che è in stato ON. Questi amplificatori sono anche chiamati amplificatori digitali.
Amplificatore di classe D.
Vantaggi
- L'amplificatore di classe D ha una maggiore efficienza che è superiore al 90%
- Negli amplificatori di classe D, c'è una bassa dissipazione di potenza
Svantaggi
Il design dell'amplificatore di classe D è più complesso dell'amplificatore di classe AB.
Applicazioni
- Questo amplificatore viene utilizzato nelle schede audio dei dispositivi mobili e dei personal computer
- Questi amplificatori sono utilizzati nelle automobili degli amplificatori audio subwoofer.
- Al giorno d'oggi, nella maggior parte delle applicazioni, questi amplificatori stanno utilizzando.
Amplificatore di classe F.
Gli amplificatori F vengono utilizzati per aumentare l'efficienza e l'uscita dai risonatori armonici sotto forma di rete di uscita e per modellare la forma d'onda in uscita in un'onda quadra. Gli amplificatori di classe F hanno più del 90% di efficienza se si utilizza l'accordatura armonica infinita.
Amplificatore di classe F.
Amplificatore di classe S.
Gli amplificatori di classe S sono operazioni simili agli amplificatori di classe D. Questi amplificatori sono amplificatori a modalità di commutazione non lineare. Converte i segnali di ingresso analogici in impulsi digitali a onda quadra utilizzando le modulazioni delta-sigma. Li amplifica per aumentare la potenza di uscita con l'aiuto del filtro passa banda. Il segnale digitale dell'amplificatore di commutazione è completamente in stato ON o OFF e la sua efficienza può raggiungere il 100%.
Amplificatore di classe S.
Amplificatore di classe T.
Gli amplificatori di classe T sono progettati con un tipo di amplificatori a commutazione digitale. Al giorno d'oggi questi amplificatori sono diventati più popolari come design di amplificatore audio a causa dell'estensione del chip DSP e dell'amplificatore audio multicanale. Questo amplificatore converte il segnale dal segnale analogico al segnale di modulazione dell'ampiezza dell'impulso digitale e l'amplificazione aumenta l'efficienza di un amplificatore. Gli amplificatori di classe T sono la combinazione del segnale a bassa distorsione dell'amplificatore di classe AB e l'altro è l'efficienza dell'amplificatore di classe D.
Amplificatore di classe T.
Amplificatore di classe G.
Il miglioramento dell'amplificatore di classe G è la base dell'amplificatore di classe AB. L'amplificatore di classe G utilizzato nelle linee di alimentazione multiple di tensioni diverse. Commuta automaticamente tra i binari di alimentazione quando il segnale di ingresso cambia. La commutazione del contatto riduce il consumo medio di energia, quindi la perdita di potenza è prodotta dal calore sprecato. Lo schema del circuito seguente mostra l'amplificatore di classe G.
Amplificatore di classe G.
Questo articolo descrive la classificazione degli amplificatori. Inoltre qualsiasi domanda, sentito qualcosa di mancato, vuoi sapere qualsiasi informazione su un argomento particolare, fammelo sapere commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, Quali sono le funzioni dei diversi tipi di amplificatori?
Crediti fotografici:
- Cos'è un amplificatore fatto in Cina
- Amplificatore di classe A. elettronica-tutorial
- Amplificatore di classe B. elettronica di apprendimento
- Amplificatore in classe AB mpstudy
- Amplificatore di classe C. cablaggio
- Amplificatore di classe D. wikimedia
- Amplificatore di classe F. microondejournal
- Amplificatore di classe S. tubecad
- Amplificatore di classe T. decdun
- Amplificatore di classe G. whsites
