Усилители класса C:полное руководство и многое другое!

Усилители являются важными компонентами при построении цепей. Мы разделяем усилители на две категории, т. е. по принципу работы и методам изготовления. Линейность, выходная мощность, усиление сигнала и эффективность — вот основные рабочие характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе усилителя звука.

У нас есть четыре типа усилителей:усилитель класса A, усилитель класса B, усилитель класса C и усилитель класса AB. В этой статье основное внимание уделяется усилителям класса C, и в ней рассказывается все, что вам нужно о них знать.

Давайте сделаем это!

1. Введение в усилитель класса C

Это категория усилителей, в которых для передачи тока используется транзистор. Активный элемент (транзистор) проводит ток менее половины цикла входного сигнала. Важно отметить, что этот цикл означает, что угол проводимости меньше 180°, а значения всегда находятся в диапазоне от 80° до 120°. Этот угол проводимости вызывает так много искажений. Однако это также повышает эффективность, поскольку максимальный КПД усилителя класса C составляет 80%.

(Обозначение усилителя базового класса c.)

ИСТОЧНИК:Викисклад

2. Принцип работы усилителя класса C

Схема цепи.

ИСТОЧНИК:Викисклад

Настроенная нагрузка контролирует искажения, поскольку угол проводимости меньше 180° и вызывает искажения. Кроме того, это управление происходит путем направления тока и подачи входного сигнала для переключения транзистора. Пример использования в радиочастотном усилителе.

(ВЧ-усилитель)

На приведенной ниже диаграмме показаны форма входного сигнала и форма выходного сигнала.

(Текущий сигнал.)

Основное введение.

Резонансная нагрузка цепи в первую очередь управляет этим усилителем. Мы используем отрицательный источник питания для смещения цепи. Поскольку пиковое значение источника переменного напряжения является более значительным, базовое напряжение пересекает потенциал эмиттерного перехода база-эмиттер. Причем это происходит за более короткий интервал времени на положительном пике каждого цикла. В это время транзистор закрыт. Но если вы используете полную линию нагрузки переменного тока, идеальным максимальным током коллектора будет Ic(sat). Кроме того, минимальное напряжение коллектора будет Vce(sat).

Транзистор, являющийся активным элементом, выдает связку импульсов тока. Затем колебания соответствуют входному току, протекающему через резонансный контур. Следовательно, резонансная частота вызывает колебания цепей резервуара, и это происходит, когда мы выбираем правильное значение. Наконец, контур резервуара ослабляет все остальные частоты, заставляя его колебаться на одной частоте.

Мы используем соответствующим образом настроенную нагрузку для получения необходимой частоты и дополнительные фильтры для устранения шумов выходного сигнала. Кроме того, мы используем соединительный трансформатор для передачи энергии от мешка к контуру бака.

(зарядные устройства с трансформаторами связи.)

3. Преимущества и недостатки усилителя класса c

Преимущества усилителей класса C.

1. Усилители отлично подходят для радиочастотных приложений.
2. Усилители класса C имеют наименьший физический размер для заданной выходной мощности.
3. Кроме того, они имеют высокую частоту.

Недостатки усилителей класса C.

1. Довольно сложно получить идеальные катушки индуктивности и трансформаторы связи от усилителя класса c.
2. Узкий динамический диапазон.
3. Кроме того, он имеет самую низкую линейность (непригоден для использования в качестве линейного усилителя)
4. Кроме того, создает множество выводов о радиочастотах.
5. Не подходит для аудиоприложений из-за высокого уровня искажений.

4. Выходные характеристики усилителя класса c

Выходной ток.

Выходной ток усилителя класса С равен 0 более половины синусоидального цикла входного сигнала. Более того, именно здесь транзистор остается бездействующим в точке отсечки.

Максимальное значение выходного тока.

Установленный теоретический КПД усилителя класса С составляет 80%. Это связано с тем, что уменьшенный угол проводимости повышает эффективность и вызывает значительные искажения. Кроме того, угол проводимости составляет <180°, что колеблется от 80° до 120°.

Расчет эффективности вывода

Формула для расчета эффективности (η):

Эффективность (%) =выходная мощность x 100%

потребляемая мощность

5. Работа усилителя класса c

Рассеиваемая мощность усилителя класса c.

<сильный> (Осциллограммы класса C)

Источник: Викисклад

Рассеиваемая мощность этого усилителя ниже, потому что он работает только с частью входного сигнала. Существует временной интервал между импульсами входного сигнала переменного тока (T). Его амплитуда равна Ic(sat). Кроме того, минимальная амплитуда напряжения равна Vce(sat).

PD(on) =Ic (sat)Vce (sat) — рассеиваемая мощность транзисторов.

Примечательно, что транзистор продолжает работать в течение оставшегося интервала времени.

(пример транзисторов)

Настройка усилителя класса c.

(Усиливающее действие в усилителе класса c.)

Коллектор течет менее половины цикла сигнала переменного тока во время работы усилителя класса C. Усилитель класса C имеет смещение от 80° до 120°.

Это объясняет, почему он использует только менее 50% с резонансной схемой, которая работает в течение полного цикла резонансной частоты.

Поскольку эффективность в целом повышается, когда мы уменьшаем угол проводимости, возникает ситуация компромисса между эффективностью и искажением. Однако это приводит к значительным искажениям.

Настроенная нагрузка на усилителе выполняет необходимую регулировку искажений. При этом активное устройство (транзистор) переключается по входному сигналу, и ток течет через настроенную нагрузку.

(РЧ-передатчик)

Смещение ограничителя для усилителя класса c

(Tuned_Class_C_Amplifier_with_clamper_bias_circuit)

На приведенной выше схеме показан усилитель класса C с общим эмиттером и нагрузочным резистором. Чтобы прояснить, мы используем резистивную нагрузку для демонстрации концепции, потому что нагрузка резонансного контура управляет усилителем. Таким образом, при отрицательном питании источника смещение происходит ниже точки отсечки. Пики напряжения источника переменного тока немного выше, чем базовое напряжение. И позволяет базовому напряжению ненадолго превышать барьерный потенциал перехода база-эмиттер вблизи положительной вершины каждого цикла. Примечательно, что транзистор включается в течение этого короткого периода времени.

6. Применение усилителя класса C.

• Во-первых, используется в ВЧ-генераторе.
• Во-вторых, используется операторами FM.
• В-третьих, используются в качестве усилителей.
• Кроме того, он работает как высокочастотный повторитель.
• Наконец, используются в качестве настроенных повторителей.

7. Различия между усилителями классов A, B, AB и C

<тд>–

Различия	Производство сигналов	циклы	Эффективность	Приложения
Класс А	обеспечивает воспроизведение звукового сигнала.	Обеспечивает полное вращение на 360 градусов.	Транзистор всегда открыт наполовину. Ток всегда течет, тем самым выделяя много тепла, что приводит к КПД 25%	Используется в маломощных устройствах, таких как радио и наружные звуковые системы
Класс B	не обеспечивает хорошего воспроизведения сигнала	обеспечивает полуциклы.	Транзистор с положительным смещением будет проводить положительный сигнал, в то время как другой такой же транзистор выключен. Кроме того, когда проходит отрицательный сигнал, происходит наоборот. Попеременное переключение пар транзисторов искажает выходной сигнал, выделяя меньше тепла, тем самым увеличивая КПД до 78%	Отлично подходит для устройств с батарейным питанием
Класс AB	имеет воспроизведение звукового сигнала	более половины цикла.	Сочетает в себе сильные стороны классов A и B с воспроизведением звукового сигнала и дополнительной эффективностью 78%	Используется в высококачественном усилителе звука.
Класс C	Меньше половины цикла.	Сильно искаженный выходной сигнал, так как транзистор сильно смещен и включается только на <180° входного цикла. Это заставляет его производить меньше тепла. таким образом, делая эффективность класса c равной 80%	Не подходит для аудиоприложений, потому что импульс тока делает его полезным в радиочастотных генераторах.

Обзор

Усилители класса c являются наиболее эффективными усилителями для использования в бытовой технике, поскольку они выделяют меньше тепла.

Мы надеемся, что эта статья будет вам полезна. По любым вопросам, касающимся усилителя класса C, свяжитесь с нами.