Раньше, до изобретения электронные усилители связанные угольные микрофоны используются в качестве грубых усилителей в телефонных репитерах. Первым электронным устройством, которое практически усиливает звук, была электронная лампа Audion, изобретенная Ли Де Форестом в 1906 году. Термин «усилитель» и «усиление» происходит от латинского слова «ampificare», означающего «расширять» или «увеличивать». Электронная лампа была единственным упрощающим устройством в течение 40 лет и доминировала в электронике до 1947 года. Когда первый БЮТ появившись на рынке, он произвел еще одну революцию в электронике, и это первое портативное электронное устройство, такое как транзисторный радиоприемник, разработанное в 1954 году. В этой статье обсуждаются классы и классификация усилителей.

Что такое усилитель и классификация усилителей?

Просто усилители называются усилителями. Усилитель - это электронное устройство, используемое для увеличения сигнала тока, напряжения и мощности. Функция усилителя заключается в использовании мощности от блок питания и на большей высоте он контролирует выходной сигнал с помощью входного сигнала. Усилитель модулирует выход из источника питания в зависимости от свойств входного сигнала. Усилитель полностью противоположен аттенюатору, если усилитель обеспечивает усиление, следовательно, аттенюатор обеспечивает потери. Усилитель также является дискретной частью электрическая схема который продолжается с другим устройством.

Усилитель мощности

Усилитель используется во всем электронном оборудовании. Усилители можно разделить на разные типы. Первый - улучшением частоты электронного сигнала. Следующий - аудиоусилитель, который усиливает сигнал в диапазоне менее 20 кГц, а РЧ-усилитель усиливает радиочастотный диапазон от 20 кГц до 300 кГц. Последнее - качество тока и усиление напряжения.

“как работает микроконтроллер ”

Существуют различные типы усилителей, включая усилитель тока, усилитель напряжения или усилитель крутизны и усилитель сопротивления. В настоящее время большинство усилителей, используемых на рынке, представляют собой транзисторы, но в некоторых приложениях также используются электронные лампы.

Классификация усилителей

В классификация усилителей показано в следующем

Входная и выходная переменная
Общий терминал
Односторонний и двусторонний
Инвертирующий и неинвертирующий
Метод межкаскадной связи
Диапазон частот
Функция

Входная и выходная переменная

Электронный усилитель использует только одну переменную, то есть ток или напряжение. Это может быть ток или напряжение, может использоваться на входе или на выходе. Есть четыре типа усилителей, которые зависят от источника, используемого для линейного анализа.

Вход	выход	Зависимый источник	Тип усилителя	Единицы усиления
я	я	Источник тока с регулируемым током CCCS	Усилитель тока	Безразмерный
я	V	Источник напряжения с регулируемым током CCVS	Усилитель сопротивления трансмиссии	Ом
V	я	Источник тока с регулируемым напряжением VCCS	Усилитель проводимости Trans	Сименс
V	V	Источник напряжения с регулируемым напряжением VCVS	Усилитель напряжения	Безразмерный

Общий терминал

Классификация усилителя основана на выводе устройства, который является общим как для входной, так и для выходной цепи. Биполярный транзистор делится на три класса. общий эмиттер, общая база и общий коллектор. В случае Полевой транзистор , он имеет соответствующие конфигурации, такие как общий исток, общий затвор и общий сток. Общий эмиттер чаще всего обеспечивает усиление напряжения, приложенного между базой и эмиттером. Входной сигнал между коллектором и эмиттером инвертирован относительно входа. Схема с общим коллектором называется эмиттерным повторителем, истоковым повторителем и катодным повторителем.

Односторонний и двусторонний

Усилитель, на выходе которого нет обратной связи со стороны входа, называется односторонним. Односторонний усилитель входного импеданса не зависит от нагрузки, а выходное сопротивление не зависит от импеданса источника сигнала.

Усилитель, который использует обратную связь для подключения части выхода обратно к входу, называется двусторонним усилителем. Входной импеданс двустороннего усилителя зависит от нагрузки и выходного импеданса источника. Линейные односторонние и двусторонние усилители обозначены как двухпортовые сети.

Инвертирующий и не инвертирующий

При этом в классификации усилителя используется соотношение фаз входного и выходного сигналов. Инвертирующий усилитель дает выход на 180 градусов, сдвинутый по фазе с входным сигналом.

Неинвертирующий усилитель поддерживает фазу формы волны входного сигнала, а эмиттер является неинвертирующим усилителем. Повторитель напряжения называется неинвертирующим усилителем и имеет единичное усиление.

Метод межкаскадной связи

Этот тип усилителя классифицируется по способу объединения сигнала на входе, выходе и между каскадами. В усилителе межкаскадной связи используются разные методы.

Усилитель резистивно-емкостной связи
Усилитель индуктивно-емкостной связи
Трансформированный усилитель связи
Усилитель прямой связи

Классы усилителей

Ниже перечислены различные типы усилителей.

Усилитель класса А
Усилитель класса B
Усилитель класса C
Усилитель класса D
Усилитель класса AB
Усилитель класса F
Усилитель класса S
Усилитель класса R

Усилитель класса А

Усилители класса A представляют собой усилители простой конструкции, и этот усилитель чаще всего используется в качестве усилителей. По сути, усилители класса А являются лучшими усилителями класса из-за их низкого уровня искажений. Этот усилитель является лучшим в звуковой аудиосистеме, и в большинстве звуковых систем используется усилитель класса А. Усилители класса A состоят из устройств выходного каскада, которые смещены для работы класса A. По сравнению с усилителями других классов, усилитель класса A имеет самую высокую линейность.

Усилитель класса А

Чтобы получить высокую линейность и усиление в усилителе класса A, выход усилителя класса A должен быть постоянно включен. Следовательно, усилитель считается усилителем класса А. Идеальный ток нулевого сигнала в выходном каскаде должен быть равен или превышать максимальный ток нагрузки, необходимый для получения большего количества сигнала.

Преимущества

Устраняет нелинейные искажения
Имеет низкую пульсацию напряжения
Не требует частотной компенсации
Нет перекрестных и коммутационных перекосов
Усилитель напряжения и тока имеет низкие гармонические искажения.

Недостатки

Трансформаторы, используемые в этом усилителе, имеют большие размеры и высокую стоимость.
Требование двух одинаковых транзисторов

Усилитель класса B

Усилители класса B представляют собой положительную и отрицательную половины сигналов, которые распределяются между различными частями цепей, а выходное устройство постоянно включается и выключается. Базовые усилители класса B используются в двух дополнительных транзисторах, которые являются полевыми транзисторами и биполярными. Эти два транзистора каждой половины формы сигнала со своим выходом имеют конфигурацию двухтактного типа. Следовательно, каждый усилитель только половина формы выходного сигнала.

Усилитель класса B

В усилителе класса B, если входной сигнал положительный, то транзистор с положительным смещением проводит, а отрицательный транзистор выключен. Если входной сигнал отрицательный, то положительный транзистор выключается, а транзистор с отрицательным смещением включается. Следовательно, транзистор проводит половину времени, независимо от того, какой это может быть положительный или отрицательный полупериод входного сигнала.

Преимущества

Некоторое количество искажений в цепи дает больший выход на одно устройство из-за отсутствия четных гармоник
Использование двухтактной системы в усилителе класса B устраняет четную гармонику

Недостатки

В усилителе класса B наблюдаются высокие гармонические искажения
В этом усилителе нет необходимости в самосмещении.

Приложения

Усилители класса B используются в недорогой конструкции.
Этот усилитель более значим, чем усилитель класса А.
Усилитель класса B страдает от сильных искажений при низком уровне сигнала.

Усилитель класса AB

Класс AB - это комбинация усилителя класса A и класса B. В усилителях класса AB используются обычно в усилителях мощности звука . Из диаграммы видно, что два транзистора имеют небольшое напряжение, которое составляет от 5 до 10% тока покоя, и смещение транзистора чуть выше точки отсечки. Тогда устройство может быть на полевом транзисторе или биполярное устройство будет включено больше половины цикла, но меньше одного полного цикла входного сигнала. Следовательно, в конструкции усилителя класса AB каждый из двухтактных транзисторов проводит немного больше, чем полупериод проводимости в классе B, но намного меньше, чем полный цикл проводимости класса A.

Усилитель класса AB

Угол проводимости усилителя класса AB составляет от 1800 до 3600, что зависит от точки смещения. Преимущество небольшого напряжения смещения состоит в том, что оно дает последовательное сопротивление и диод.

Преимущества

Класс AB имеет линейное поведение
Конструкция этого усилителя очень проста.
Искажения этого усилителя менее 0,1%.
Качество звука у этого звука очень высокое

Недостатки

Рассеивание мощности этого усилителя выделяет тепло и требует большого количества радиатора.
Этот усилитель имеет низкий КПД и средний КПД менее 50%.

Приложения

Усилители класса AB используются в hi-fi системах.

Усилитель класса C

В конструкция усилителя класса C имеет большой КПД и плохую линейность. В предыдущих усилителях мы обсуждали классы A, B и AB - это линейные усилители. Усилитель класса C имеет сильное смещение, поэтому выходной ток равен нулю более чем на половине входного сигнала, а транзистор работает на холостом ходу в точке отсечки. Из-за серьезных искажений звука усилители класса C представляют собой высокочастотные синусоидальные колебания.

Усилитель класса C

Преимущества

Эффективность усилителя класса C высокая
В усилителе класса C физические габариты малы для данной выходной мощности.

Недостатки

Линейность усилителя класса C низкая
Усилители класса C не используются в усилителях звука.
Уменьшен динамический диапазон усилителя класса c
Усилитель класса C будет производить больше интерфейсов RF

Приложения

Этот усилитель используется в усилителях RF

Усилитель класса D

Усилитель класса D - это усилители с нелинейным переключением или усилители с ШИМ. Этот усилитель может достичь 100% эффективности теоретически, и в течение цикла отсутствует период. Форма волны напряжения и тока перекрывается. Ток выводится только с помощью транзистора, который находится в состоянии ВКЛ. Эти усилители также называются цифровыми усилителями.

Усилитель класса D

Преимущества

Усилитель класса D имеет КПД более 90%.
В усилителях класса D низкая рассеиваемая мощность.

Недостатки

Конструкция усилителя класса D сложнее, чем у усилителя класса AB.

Приложения

Этот усилитель используется в звуковых картах мобильных устройств и персональных компьютеров.
Эти усилители используются в автомобилях с усилителями звука сабвуфера.
В настоящее время в большинстве приложений используются эти усилители.

Усилитель класса F

Усилители F используются для увеличения эффективности и вывода гармонических резонаторов в виде выходной цепи и для формирования формы выходного сигнала в виде прямоугольной волны. Усилители класса F имеют КПД более 90% при использовании бесконечной настройки гармоник.

Усилитель класса F

“как работает индукционный нагрев ”

Усилитель класса S

Усилители класса S аналогичны усилиям класса D. Эти усилители представляют собой усилители с нелинейным переключением режимов. Он преобразует аналоговые входные сигналы в цифровые прямоугольные импульсы с использованием дельта-сигма модуляции. Он усиливает их, чтобы увеличить выходную мощность с помощью полосового фильтра. Цифровой сигнал коммутирующего усилителя полностью находится в состоянии ВКЛ или ВЫКЛ, а его КПД может достигать 100%.

Усилитель класса S

Усилитель класса Т

Усилители класса T спроектированы как усилители с цифровой коммутацией. В настоящее время эти усилители стали более популярными в качестве звуковых усилителей из-за расширения микросхемы DSP и многоканального усилителя звука. Этот усилитель преобразует сигнал из аналогового сигнала в сигнал с цифровой широтно-импульсной модуляцией, а усиление увеличивает эффективность усилителей. Усилители класса T представляют собой комбинацию сигнала с низким уровнем искажений усилителя класса AB, а другой - эффективность усилителя класса D.

Усилитель класса Т

Усилитель класса G

Усовершенствование усилителя класса G является основой усилителя класса AB. Усилитель класса G используется в нескольких шинах питания различных напряжений. Автоматически переключается между шинами питания при изменении входного сигнала. Переключение контактов снижает среднее энергопотребление, следовательно, потери мощности вызваны потерянным теплом. На приведенной ниже принципиальной схеме показан усилитель класса G.

Усилитель класса G

В этой статье описывается классификация усилителей. Кроме того, любые запросы, вы чувствуете, что что-то упущено, вы хотите знать любую информацию по какой-либо конкретной теме, пожалуйста, дайте мне знать, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Каковы функции разных типов усилителей?

Фото: