השיעורים והסיווג של מגברים עם היישומים שלהם

בימים קודמים, לפני המצאתו של מגברים אלקטרוניים , מיקרופוני הפחמן המשולבים משמשים כמגברים גסים במחזירי טלפון. המכשיר האלקטרוני הראשון שמגביר כמעט היה צינור הוואקום של אודיון, שהומצא על ידי לי דה פורסט בשנת 1906. המונח מגבר והגברה הם מהמילה לטינית amplificare להרחבה או הגדלה. צינור הוואקום הוא המכשיר המפשט היחיד מזה 40 שנה ושלט באלקטרוניקה עד 1947. מתי ה- BJT הראשון היה בשוק זה יצר מהפכה נוספת בתחום האלקטרוניקה וזה מכשיר אלקטרוני נייד ראשון כמו רדיו טרנזיסטור שפותח בשנת 1954. מאמר זה דן בשיעורים ובסיווג המגברים.

מהו מגבר וסיווג מגברים?

פשוט המגברים נקראים כמגבר. המגבר הוא מכשיר אלקטרוני המשמש להגברת אות הזרם, המתח וההספק. תפקידו של המגבר הוא באמצעות הכוח מ- ספק הכוח ובגובה ארוך יותר, הוא שולט על אות הפלט בעזרת אות הקלט. מגבר שמווסת את יציאת ספק הכוח מבוסס על המאפיינים של אות הכניסה. המגבר מנוגד לחלוטין למפחית אם המגבר מספק את הרווח, ומכאן שהמחליש מספק את ההפסד. המגבר הוא גם חלק נפרד מ- את המעגל החשמלי שממשיכים במכשיר השני.

מַגבֵּר

מגבר משמש בכל הציוד האלקטרוני. ניתן לסווג את המגברים בסוגים שונים. הראשון הוא על ידי תדר האות האלקטרוני המשופר. הבא הוא מגבר השמע ומגביר את האות בטווח הנמוך מ -20 הקילוהרץ ומגבר ה- RF מגביר את תדרי הרדיו שנעים בין 20 קילוהרץ ל -300 קילוהרץ. האחרון הוא איכות הזרם ומתח מוגבר

ישנם סוגים שונים של מגברים הכוללים מגבר זרם, מגבר מתח או מגבר מוליכות כנגד ומגבר התנגדות טרנס. כיום, רוב המגברים המשמשים בשוק הם טרנזיסטורים, אך גם צינורות ואקום משתמשים בחלק מהיישומים.

סיווג מגברים

ה סיווג מגברים מוצג בהמשך

• משתנה קלט ופלט
• מסוף משותף
• חד צדדי ודו צדדי
• הפוך ולא הפוך
• שיטת צימוד בין-שלבית
• טווח תדרים
• פוּנקצִיָה

משתנה קלט ופלט

המגבר האלקטרוני משתמש במשתנה אחד בלבד כלומר זרם או מתח. זה יכול להיות זרם או ניתן להשתמש במתח בכניסה או ביציאה. ישנם ארבעה סוגים של מגברים ותלויים במקור המשמש כניתוח ליניארי.

טרמינל משותף

סיווג המגבר מבוסס על מסוף המכשיר המשותף למעגל הקלט והפלט כאחד. בטרנזיסטור הצומת הדו קוטבי, יש שלוש מחלקות כלומר. פולט משותף, בסיס משותף ואספן משותף. במקרה של טרנזיסטור אפקט שדה , יש לו את התצורות המתאימות כמו מקור משותף, שער משותף וניקוז משותף. הנפלט הנפוץ הוא התדירות הגבוהה ביותר המספק הגברה של מתח המופעל בין בסיס לפולט. אות הקלט נמצא בין אספן לפולט הוא הפוך הוא יחסית לכניסה. מעגל האספנים המשותף נקרא כחסיד פולט, חסיד מקור וכחסיד קתודה.

חד צדדי דו צדדי

המגבר שפלטו אינו מציג משוב לצד הקלט נקרא חד צדדי. המגבר החד-צדדי של עכבת הקלט אינו תלוי בעומס ועכבת הפלט היא עכבת מקור האות העצמאית.

המגבר המשתמש במשוב כדי לחבר חלק מהפלט חזרה לכניסה נקרא כמגבר דו-צדדי. עכבת הקלט של המגבר הדו-צדדי תלויה בעומס ובעכבת הפלט של עכבת המקור. המגברים החד-צדדיים והדו-צדדיים הליניאריים מסומנים כשתי רשתות נמל.

הפוך ולא הפוך

בכך, סיווג המגבר משתמש ביחסי הפאזה של אות הקלט לאות הפלט. המגבר ההפוך נותן פלט של 180 מעלות מחוץ לשלב עם אות הקלט.

המגבר הלא-הפוך ממשיך את השלב של צורות הגל של אות הכניסה והפולט הוא מגבר שאינו הופך. מחליף המתח נקרא כמגבר שאינו הפוך ויש לו רווח אחדות.

שיטת צימוד בין-שלבית

סוג זה של מגבר מסווג על ידי שימוש בשיטת צימוד של האות בכניסה, בפלט ובין השלבים. ישנם סוגים שונים של שיטות במגבר צימוד בין הבמה.

• מגבר צימוד עמיד-קיבולי
• מגבר צימוד אינדוקטיבי קיבולי
• מגבר צימוד ממיר
• מגבר צימוד ישיר

כיתות מגברים

ישנם סוגים שונים של סוגים של מגברים המוזכרים להלן

• מגבר Class A
• מגבר Class B
• מגבר Class C
• מגבר Class D
• מגבר Class AB
• מגבר Class F
• מגבר Class S
• מגבר Class R

מגבר Class A

מגברים מסוג A הם מגברים מעוצבים פשוטים ומגבר זה משמש לרוב מגברים. בעיקרון, מגברי Class A הם המגברים הטובים ביותר בגלל רמת העיוות הנמוכה שלהם. מגבר זה הוא הטוב ביותר במערכת סאונד האודיו וברוב מערכת הקול משתמשים במגבר Class A. מגברים מסוג A נוצרים על ידי התקני שלב הפלט שמוטים לפעולה Class A. על ידי השוואת מגברי הכיתות האחרים למגבר Class A יש את הליניאריות הגבוהה ביותר.

מגבר Class A

כדי להשיג ליניאריות גבוהה ורווח במגבר Class A, על הפלט של מגבר Class A להיות מוטה ON לכל הזמנים. מכאן שנאמר שהמגבר הוא כמגבר סוג A. זרם האפס האידיאלי של האות בשלב הפלט צריך להיות שווה או יותר מזרם העומס המרבי הנדרש כדי לייצר כמות גדולה יותר של אות.

יתרונות

• זה מבטל עיוות לא ליניארי
• יש לו מתח אדווה נמוך
• זה לא דורש שום פיצוי תדרים
• אין עיוותים מתחלפים
• יש עיוות הרמוני נמוך במגבר המתח והזרם

חסרונות

• השנאים המשמשים במגבר זה הם בתפזורת ועלותם גבוהה
• הדרישה שלו לשני טרנזיסטורים זהים

מגבר Class B

מגברים מסוג B הם החצאים החיוביים והשליליים של האותות, המוקצים לחלקים השונים של המעגלים ומכשיר הפלט מופעל וכיבוי ברציפות. המגברים הבסיסיים מסוג B משמשים בשני טרנזיסטורים משלימים שהם FET ו דו קוטבי. שני הטרנזיסטורים הללו של כל מחצית צורת הגל עם הפלט שלו מוגדרים במערך מסוג דחיפה-משיכה. מכאן שכל מגבר רק מחצית מצורת הגל המוצא.

מגבר Class B

במגבר Class B, אם אות הקלט חיובי, התנהגות הטרנזיסטור מוטה באופן חיובי והטרנזיסטור השלילי מכובה. אם אות הקלט שלילי, הטרנזיסטור החיובי נכבה והטרנזיסטור המוטה השלילי מופעל. מכאן שהטרנזיסטור מוליך מחצית מהזמן שהוא יכול להיות כמו מחזור חיובי או שלילי של אות הקלט.

יתרונות

• מידה מסוימת של עיוותים במעגל נותנת תפוקה רבה יותר למכשיר מכיוון שאין נוכחות של הרמוניות אפילו
• השימוש במערכת דחיפה-משיכה במגבר Class B מבטל את ההרמוניה אפילו

חסרונות

• במגבר סוג B יש עיוותים הרמוניים גבוהים
• במגבר זה, אין צורך בהטיה עצמית

יישומים

• מגברים מסוג B משמשים בתכנון בעלות נמוכה
• מגבר זה משמעותי יותר ממגבר סוג A
• מגבר Class B סובל מהעיוות הגרוע אם רמת האות נמוכה

מגבר Class AB

הכיתה AB היא השילוב של מגבר Class A ו- Class B. מגברי ה- AB בכיתה משתמשים בדרך כלל במגברי כוח השמע . מהדיאגרמה לשני הטרנזיסטורים יש את כמות המתח הקטנה שהיא 5 עד 10% מהזרם השקט וההטיה הטרנזיסטור ממש מעל נקודת הניתוק. אז המכשיר יכול להיות FET או דו קוטבי יהיה פעיל יותר ממחצית המחזור, אך הוא פחות ממחזור אחד מלא של אות הקלט. לפיכך, בתכנון מגברי הכיתה AB כל אחד מהטרנזיסטורים לדחוף-משיכה מוליך מעט יותר מחצי ההולכה של ההולכה בכיתה B, אך הרבה פחות ממחזור ההולכה המלא של סוג A.

מגבר Class AB

זווית ההולכה של מגבר Class AB היא בין 1800 ל 3600 וזה תלוי בנקודת ההטיה. היתרון של המתח הקטן הוא לתת התנגדות סדרתית ודיודה.

יתרונות

• בכיתה AB יש התנהגות לינארית
• העיצוב של מגבר זה פשוט מאוד
• העיוות של מגבר זה הוא פחות מ 0.1%
• איכות הצליל של צליל זה גבוהה מאוד

חסרונות

• פיזור הכוח של מגבר זה מייצר את החום ודורש כמות גדולה של גוף קירור
• למגבר זה יעילות הספק נמוכה והיעילות הממוצעת נמוכה מ- 50%

יישומים

מגברי AB Class משמשים במערכות Hi-Fi.

מגבר Class C

ה תכנון מגבר Class C בעל יעילות רבה וליניאריות ירודה. במגברים הקודמים דנו בכיתה A, B ו- AB הם המגברים הליניאריים. מגבר Class C הוא מוטה עמוק ומכאן שזרם המוצא הוא אפס ליותר ממחצית אות הכניסה והטרנזיסטור מתבטל בנקודת הניתוק. בגלל העיוות השמע הרציני, מגברי Class C הם תנודה של גל סינוס בתדירות גבוהה.

מגבר Class C

יתרונות

• היעילות של מגבר Class C גבוהה
• במגבר Class C הגודל הפיזי נמוך עבור הספק O / P הנתון

חסרונות

• הליניאריות של מגבר Class C נמוכה
• אין להשתמש במגברים מסוג C במגברי השמע
• הטווח הדינמי של מגבר class c פוחת
• מגבר Class C יפיק יותר ממשקי RF

יישומים

מגבר זה משמש במגברי RF

מגבר Class D

מגבר Class D הוא מגברי מיתוג לא ליניאריים או מגברי PWM. מגבר זה יכול להגיע ליעילות של 100% באופן תיאורטי ואין תקופה במהלך המחזור. המתח וצורות הגל הנוכחיות חופפות זרם נמשך רק בעזרת טרנזיסטור שנמצא במצב ON. מגברים אלה נקראים גם כמגברים הדיגיטליים.

מגבר Class D

יתרונות

• למגבר Class D יש יעילות גבוהה יותר שהיא יותר מ 90%
• במגברים מסוג D יש פיזור הספק נמוך

חסרונות

העיצוב של מגבר Class D מורכב יותר ממגבר Class AB.

יישומים

• מגבר זה משמש בכרטיסי הקול של המכשירים הניידים והמחשבים האישיים
• מגברים אלה משמשים במכוניות של מגברי סאב וופר.
• כיום, ברוב היישומים, מגברים אלה משתמשים.

מגבר Class F

מגברי ה- F משמשים להגברת היעילות והפלט על ידי המהוד ההרמוני בצורת רשת פלט ולעיצוב צורת גל הפלט בגל מרובע. למגברים מסוג F יש יותר מ -90% יעילות אם משתמשים בכוונון הרמוני אינסופי.

מגבר Class F

מגבר Class S

מגברי Class S הם פעולות דומות למגברים Class D. מגברים אלה הם מגברים במצב מיתוג לא ליניארי. הוא ממיר את אותות הכניסה האנלוגיים לפולסי הגל המרובע הדיגיטלי באמצעות מודולציות דלתא-סיגמא. זה מגביר אותם כדי להגדיל את עוצמת הפלט בעזרת מסנן מעבר הפס. האות הדיגיטלי של מגבר המיתוג נמצא במצב ON או OFF לחלוטין ויעילותו יכולה להגיע ל 100%.

מגבר Class S

מגבר Class T

מגברי T מסוג Class מתוכננים עם סוג של מגברי מיתוג דיגיטליים. כיום מגברים אלו הפכו פופולאריים יותר כתכנון מגבר שמע בגלל הרחבה של שבב DSP ומגבר קול רב ערוצי. מגבר זה ממיר את האות מהאות האנלוגי לאות אפנון רוחב הדופק הדיגיטלי וההגברה מגבירה את היעילות של מגברים. המגברים מסוג T הם השילוב של אות עיוות נמוך של מגבר AB AB והשני הוא היעילות של מגבר D.

מגבר Class T

מגבר סוג G

השיפור של מגבר G בכיתה הוא הבסיסי של מגבר Class AB. מגבר Class G המשמש במסילות אספקת החשמל המרובות במתח שונה. עובר אוטומטית בין מסילות האספקה ​​עם שינוי אות הקלט. מיתוג המגע מקטין את צריכת החשמל הממוצעת ומכאן שאיבוד הכוח מיוצר על ידי החום המבוזבז. דיאגרמת המעגל שלהלן מציגה את מגבר Class G.

מגבר סוג G

מאמר זה מתאר את סיווג המגברים. יתר על כן, כל שאילתות, שהרגישו שהחמצתם, אתם רוצים לדעת מידע על נושא מסוים, אנא יידעו אותי על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, מה הפונקציות של סוגים שונים של מגברים?

נקודות זיכוי:

• מה זה מגבר מיוצר בסין
• מגבר Class A הדרכות אלקטרוניקה
• מגבר Class B ללמוד על אלקטרוניקה
• מגבר Class AB mpstudy
• מגבר Class C מעגלי חיווט
• מגבר Class D ויקימדיה
• מגבר Class F מיקרוגל עיתון
• מגבר Class S tubecad
• מגבר Class T דקדון
• מגבר סוג G לבנים