Ang mga power amplifier ay ikinategorya ayon sa kung paano gumagana ang mga ito, partikular ayon sa segment at tagal ng pagpapadaloy ng input cycle. Ang mga power amplifier ay ikinategorya sa Class A, AB, C, D at E. Ang artikulong ito ay magbibigay ng komprehensibong pagsusuri ng Class A amplifier.
Class A Amplifier
Ang Class A power amplifier ay patuloy na nagsasagawa ng kasalukuyang sa buong cycle ng input signal. Dahil sa mababang kahusayan nito, hindi gaanong ginagamit ang klase ng amplifier na ito sa mas matataas na yugto ng kapangyarihan.
Prinsipyo ng Paggawa ng Class A Amplifier
Ang pangunahing layunin ng mga amplifier ng class A ay upang mabawasan ang pagkakaroon ng ingay sa pamamagitan ng pagtiyak na ang signal waveform ay nananatili sa loob ng non-linear na rehiyon ng input na katangian ng transistor, lalo na sa pagitan ng 0V at 0.6V. Ang pangunahing pag-aayos ng class A amplifier ay ibinigay sa ibaba:
Sa mga amplifier ng class A, ang malaking bahagi ng power na nalilikha ng amplifier ay nawawala bilang init, na nagreresulta sa basura. Ang pangunahing dahilan para sa mababang kahusayan ng mga amplifier ng klase A ay ang patuloy na pagkiling ng mga transistor, na nagreresulta sa isang maliit na daloy ng kasalukuyang kahit na walang input signal.
Ang mga amplifier ng class A ay maaari ding direktang pagsamahin. Ang isang direct-coupled class A amplifier ay nagkokonekta ng load sa output ng transistor sa pamamagitan ng paggamit ng isang transpormer. Pinapadali ng isang coupling transformer ang epektibong pagtutugma ng impedance sa pagitan ng load at output, kaya nagsisilbing isang pangunahing kontribyutor sa pagtaas ng kahusayan.
Ang circuit ay binubuo ng boltahe divider resistors R1 at R2, pati na rin ang isang bias risistor at isang emitter Re, na nagsisilbi upang patatagin ang circuit. Ang isang bypass capacitor CE at ang risistor Re ay konektado sa parallel sa emitter upang mabawasan ang mga lumilipas na epekto. Ang input capacitor, na kilala rin bilang coupling capacitor (Cin), ay nagsisilbing magkabit ng AC boltahe ng input signal sa base ng transistor habang pinipigilan ang pagdaan ng DC current mula sa nakaraang yugto.
Sa prinsipyo, ang kasalukuyang daloy ay sa pamamagitan ng resistive load ng kolektor, na nagreresulta sa isang direktang kasalukuyang pagwawaldas dito. Samakatuwid, ang direktang kasalukuyang (DC) na kapangyarihan ay binago sa init na enerhiya sa loob ng load nang hindi bumubuo ng alternating current (AC) na power output. Gayunpaman, hindi inirerekomenda na direktang ilipat ang de-koryenteng kasalukuyang sa pamamagitan ng output device. Samakatuwid, upang makamit ang layuning ito, ang isang tiyak na pagsasaayos ay inilalapat sa pamamagitan ng paggamit ng isang angkop na transpormer upang magtatag ng isang koneksyon sa pagitan ng pagkarga at ng amplifier, tulad ng nakikita sa nabanggit na diagram.
Pagtutugma ng Impedance
Ang proseso ng pagkamit ng pagtutugma ng impedance ay nagsasangkot ng pagbabago ng output impedance ng amplifier sa isang paraan tulad ng upang tumugma sa input impedance nito.
Ang pagtutugma ng impedance ay maaaring makamit sa pamamagitan ng maingat na pagpili ng bilang ng mga pagliko sa pangunahing paikot-ikot upang matiyak na ang kabuuang impedance nito ay tumutugma sa output impedance ng transistor. Katulad nito, ang bilang ng mga pagliko sa pangalawang paikot-ikot ay dapat piliin upang lumikha ng isang net impedance na tumutugma din sa input impedance.
Mga Katangian ng Output
Batay sa diagram sa ibaba, maliwanag na ang Q-point ay tiyak na nakaposisyon sa midpoint ng AC load line at ang transistor ay nananatiling conductive sa buong input waveform. Ang maximum na kahusayan ay 50% sa mga amplifier ng class-A.
Sa mga praktikal na aplikasyon, ang kahusayan ng system ay maaaring makabuluhang bawasan, potensyal na hanggang 25%, dahil sa mga salik tulad ng capacitive coupling at pagkakaroon ng mga inductive load gaya ng mga loudspeaker. Sa madaling salita, halos 75% ng kapangyarihan ay nasasayang sa loob ng amplifier. Ang isang makabuluhang bahagi ng pagkawala ng kuryente ay nangyayari bilang init sa loob ng mga aktibong sangkap, lalo na ang mga transistor.
Konklusyon
Ang mga amplifier ng Class A ay nagpapalaki at nagsasagawa ng kumpletong signal ng input sa output. Gumagana ang mga ito nang walang anumang pagkaantala at may napakasimpleng configuration. Gayunpaman, dahil sa patuloy na operasyon, sila ay madaling kapitan ng pagkawala ng kuryente at nangangailangan ng mga heat sink upang mabawasan ang mga epekto ng pag-init.