کلاس کاری آمپلی فایر ها

بررسی مفهوم کلاس‌های آمپلی‌فایرها و مزیت و معایب آن‌ها

اگر به دنبال خرید آمپلی فایر باشید و چرخی در اینترنت زده باشید، متوجه میشوید که هر آمپلی فایر دارای یک سری مشخصات و مولفه می باشد. به طور مثال : توان خروجی، ورودی ها، خروجی ها و…

یکی از این مشخصات کلاس کاری آمپلی فایر می باشد. کلاس کاری آمپلی فایر را با حروف انگلیسی نمایش می دهند. این کلاس ها شامل موارد  A/B /C/D/E/F/G/H می شوند.

حال این کلاس کاری بیانگر چیست؟

 آمپلی فایر ها را بر اساس نوع طراحی مدار و عملکرد بر چند نوع تقسیم بندی می کنند که این دسته بندی ها را کلاس کاری می نامند.

گاهی طراحی یک آمپلی فایر از ترکیب دو کلاس کاری صورت می گیرد. به طور مثال کلاس A/B

همانطور که قبل تر گفته شد، تفاوت این کلاس ها در طراحی مدار آن ها می باشد که منجر به بازدهی متفاوت در خروجی می شود.

گاهی توان خروجی به همراه مصرف برق پایین و یا بازدهی بالا با مصرف برق پایین و …

بیشترین کاربرد این کلاس ها در بازار ایران و حتی جهانی در بحث کارآدیو شامل موارد A/B و D می باشد.

و نکته مهم اینکه نمیتوان از تمامی کلاس ها در کارآدیو استفاده کرد.

میتوان به صورت تخصصی در مورد هر یک از کلاس های کاری بحث کرد که قطعا باعث سردرگمی شما خواهد شد.

به همین دلیل مطالب کاربردی را با شما در میان خواهیم گذاشت.

 

آمپلی فایر کلاس A

ترانزیستور های خروجی آمپلی فایر کلاس A همیشه در حال تقویت می باشد. این بدان معناست که چه سیگنال وارد شود چه نشود، ترانزیستور در حال تقویت می باشد و این باعث ایجاد گرما و مصرف برق بالا می شود.

هر ترانزیستور در کلاس A هم دامنه منفی سیگنال و هم دامنه مثبت را تقویت می کند و به حجم کار اضافه و ایجاد گرمای بالایی میکند.

آمپلی فایر های کلاس A  معمولا 25% بازدهی و 75% تولید گرما میکنند.

آمپلی فایر های کلاس A هیچ گاه در خودرو استفاده نمی شوند.

 

آمپلی فایر کلاس B

در آمپلی فایر کلاس B نقطه ضعف کلاس A برطرف شده و تقویت با دو ترانزیستور برای سبک تر شدن کار صورت می گیرد. به این صورت که یکی از ترانزیستور ها دامنه منفی شکل موج سیگنال را تقویت می کند و دیگری دامنه مثبت را و سپس این دو در خروجی ترکیب می شوند.

هر ترانزیستور در نیمی از زمان روشن و در نیمی دیگر خاموش است. اینگونه هر ترانزیستور زمانی را برای خنک شدن در اختیار خواهد داشت.

آمپلی فایر کلاس B بسیار مؤثرتر از آمپرهای کلاس A است، این بازدهی حدودا 50٪ می باشد.

اما استفاده از دو ترانزیستور که مدام روشن و خاموش خواهند شد باعث ایجاد اعوجاج در سیگنال خروجی خواهد شد. این اعوجاج خروجی به هیچ وجه مناسب یک سیگنال صوتی نخواهد بود.

آمپلی فایر کلاس A/B

این کلاس ترکیبی از کلاس A و B می باشد به این گونه که دیگر مشکلات گرمای تولید شده در کلاس A را نداشته و همانند کلاس B روشن و خاموش شدن ناگهانی دو ترانزیستور در این کلاس وجود نداشته و اعواج بشدت کاهش یافته است.

نتیجه این طراحی این است که تقویت کننده کلاس AB دارای راندمان بسیار بالاتری نسبت به آمپلی فایرهای کلاس A تا حدود 60٪ و اعوجاج بسیار کمتری نسبت به آمپلی فایرهای کلاس B است.

اکثر تقویت کننده های استریو کلاس AB هستند.

تا همین اواخر، استفاده از یک آمپلی فایر AB تنها انتخاب عملی برای دستیابی به یک سیگنال صوت تقویت شده تمام عیار بود اما اکنون آمپلی فایرهای کلاس D ساخته می شوند که خیلی دقیق هستند.

کلاس D

آمپلی فایرهای کلاس D جزو پادشاه کلاس های آمپلی فایر از لحاظ راندمان قرار می گیرند.

عملکرد این آمپلی فایر را در ساده ترین حالت میتوان به صورت زیر بیان کرد :

قبل از پردازش سیگنال ورودی، سیگنال آنالوگ با استفاده از تکنیک های مختلف مدولاسیون به یک پالس تبدیل می شود و سپس به سیستم تقویت کننده اعمال می شود.

از آنجا که مدت زمان پالس با سیگنال آنالوگ مرتبط است، دوباره با استفاده از فیلتر پایین گذر در خروجی بازسازی می شود.

و یا به عبارت دیگر : آمپلی فایر کلاس D با روشی منحصر به فرد کار می کند.

مدار پردازنده، پالس های فرکانس بالا (اغلب بیش از 100K هرتز) با جریان DC ایجاد می کند.

عرض هر پالس توسط سیگنال ورودی اصلاح می شود.

به این اصطلاح “تعدیل عرض پالس” یا PWM گفته می شود.

این پالس های DC از طریق ترانزیستورهای خروجی تقویت شده اجرا می شوند و خروجی پرقدرت را ایجاد می کنند.

آمپلی فایر کلاس D بالاترین کلاس تقویت کننده کارآمد در بخش A,B,A/B,C,D است.

از تولید گرمای کمتری برخوردار است. بنابراین به هیت سینک کوچک تری احتیاج است.

مدار به اجزای مختلف سوئیچینگ مانند MOSFET نیاز دارد که مقاومت کمتری دارد.

D مخفف دیجیتال نیست!

اگرچه ساخت سیگنال با روشن و خاموش کردن سریع ترانزیستورها شبیه پردازش دیجیتال صفر و یک است اما مدارهای تقویت کننده کاملاً آنالوگ خواهند بود و حرف D مخفف کلمه دیجیتال نمی باشد.

با این حال ایرادی ندارد آن را با توجه به پالس های صفر و یک دیجیتال خواند.

 

نظرات خود را با ما در میان بگذارید.