Vroeger, vóór de uitvinding van elektronische versterkers worden de gekoppelde koolstofmicrofoons gebruikt als ruwe versterkers in telefoonrepeaters. Het eerste elektronische apparaat dat praktisch versterkte was de Audion vacuümbuis, uitgevonden door Lee De Forest in het jaar 1906. De term versterker en versterking zijn van het Latijnse woord amplificare om uit te breiden of te vergroten. De vacuümbuis is het enige vereenvoudigende apparaat sinds 40 jaar en domineerde de elektronica tot 1947. Wanneer de eerste BJT op de markt was, heeft het een nieuwe revolutie in de elektronica teweeggebracht en het is een eerste draagbaar elektronisch apparaat zoals transistorradio ontwikkeld in het jaar 1954. Dit artikel bespreekt de klassen en classificatie van versterkers.

Wat is een versterker en classificatie van versterkers?

De versterkers worden gewoon een versterker genoemd. De versterker is een elektronisch apparaat dat wordt gebruikt om het signaal van stroom, spanning en vermogen te verhogen. De functie van de versterker is door gebruik te maken van de stroom van de voeding en op grotere hoogte bestuurt het het uitgangssignaal met behulp van het ingangssignaal. Een versterker moduleert de uitgang van de voeding op basis van de eigenschappen van het ingangssignaal. De versterker is precies het tegenovergestelde van een verzwakker als de versterker de versterking levert, dus de verzwakker zorgt voor het verlies. De versterker is ook een discreet onderdeel van het elektrische circuit die wordt voortgezet met het andere apparaat.

Versterker

In alle elektronische apparatuur wordt een versterker gebruikt. De versterkers kunnen in verschillende typen worden onderverdeeld. De eerste is door de frequentie van het elektronische signaal te verbeteren. De volgende is de audioversterker en versterkt het signaal in het bereik van minder dan 20 kHz en de RF-versterker versterkt het radiofrequentiebereik van 20 kHz tot 300 kHz. De laatste is de huidige kwaliteit en de spanning wordt versterkt

“gemeenschappelijke anode 7 segment display ”

Er zijn verschillende soorten versterkers, waaronder een stroomversterker, een spanningsversterker of de transconductantieversterker en transweerstandsversterker. Tegenwoordig zijn de meeste versterkers die op de markt worden gebruikt transistors, maar in sommige toepassingen worden ook vacuümbuizen gebruikt.

Classificatie van versterkers

De classificatie van versterkers wordt hieronder getoond

Invoer- en uitvoervariabele
Gemeenschappelijke terminal
Eenzijdig en bilateraal
Omkeren en niet-omkeren
Tussenliggende koppelingsmethode
Frequentiebereik
Functie

Invoer- en uitvoervariabele

De elektronische versterker gebruikt slechts één variabele, namelijk stroom of spanning. Het kan stroom zijn of spanning kan worden gebruikt in de ingang of in de uitgang. Er zijn vier soorten versterkers en die zijn afhankelijk van de bron die wordt gebruikt als lineaire analyse.

Invoer	output	Afhankelijke bron	Versterker type	Verdien eenheden
ik	ik	Huidige gecontroleerde huidige bron CCCS	Huidige versterker	Unitless
ik	V.	Stroomgestuurde spanningsbron CCVS	Trans weerstandsversterker	Ohm
V.	ik	Spanningsgestuurde stroombron VCCS	Transgeleidingsversterker	Siemens
V.	V.	Spanningsgestuurde spanningsbron VCVS	Spanningsversterker	Unitless

Gemeenschappelijke Terminal

De classificatie van de versterker is gebaseerd op de apparaataansluiting die gemeenschappelijk is voor zowel het ingangs- als uitgangscircuit. In de bipolaire junctie-transistor zijn er namelijk drie klassen. een gemeenschappelijke zender, gemeenschappelijke basis en gemeenschappelijke collector. In het geval van Veldeffecttransistor , het heeft de overeenkomstige configuraties zoals gemeenschappelijke bron, gemeenschappelijke poort en een gemeenschappelijke afvoer. De gemeenschappelijke emitter is de meest frequente om versterking te bieden van een spanning die wordt aangelegd tussen basis en emitter. Het ingangssignaal is tussen collector en emitter is geïnverteerd ten opzichte van de ingang. Het gemeenschappelijke collectorcircuit wordt genoemd als een emittervolger, bronvolger en kathodevolger.

Eenzijdig en bilateraal

De versterker waarvan de uitgang geen terugkoppeling naar de ingangszijde vertoont, wordt een eenzijdig genoemd. De eenzijdige versterker van de ingangsimpedantie is onafhankelijk van de belasting en de uitgangsimpedantie is een onafhankelijke signaalbronimpedantie.

De versterker die de feedback gebruikt om een deel van de uitgang weer met de ingang te verbinden, wordt een bilaterale versterker genoemd. De ingangsimpedantie van de bilaterale versterker hangt af van de belasting en de uitgangsimpedantie van de bronimpedantie. De lineaire unilaterale en bilaterale versterkers worden aangeduid als twee poortnetwerken.

Omkeren en niet-omkeren

Hierbij gebruikt de classificatie van een versterker de faserelatie van het ingangssignaal tot het uitgangssignaal. De inverterende versterker geeft de uitvoer 180 graden uit fase met het ingangssignaal.

De niet-inverterende versterker continueert de fase van de ingangssignaalgolfvormen en de emitter is een niet-inverterende versterker. De spanningsvolger wordt een niet-inverterende versterker genoemd en heeft eenheidsversterking.

Tussenliggende koppelingsmethode

Dit type versterker wordt geclassificeerd door gebruik te maken van de koppelingsmethode van het signaal aan de ingang, uitgang en tussen de trappen. Er zijn verschillende soorten methoden in de tussenversterker.

Resistief-capacitieve koppelversterker
Inductief-capacitieve koppelversterker
Getransformeerde koppelingsversterker
Directe koppeling versterker

Klassen van versterkers

Hieronder worden verschillende soorten versterkerklassen genoemd

Klasse A versterker
Klasse B versterker
Klasse C versterker
Klasse D versterker
Klasse AB-versterker
Klasse F versterker
Klasse S versterker
Klasse R-versterker

Klasse A versterker

De klasse A versterkers zijn eenvoudig ontworpen versterkers en deze versterker wordt meestal gebruikt als versterkers. Kortom, de klasse A-versterkers zijn de beste versterkers vanwege hun lage vervormingsniveaus. Deze versterker is de beste in het audio-geluidssysteem en gebruikt in de meeste geluidssystemen de klasse A-versterker. De klasse A-versterkers worden gevormd door de eindtrapapparaten die voorgespannen zijn voor de klasse A-werking. Door de versterkers van andere klassen te vergelijken met klasse A, heeft de versterker de hoogste lineariteit.

Klasse A versterker

Om een hoge lineariteit en versterking te verkrijgen in een klasse A-versterker, moet de uitgang van de klasse A-versterker altijd AAN staan. Daarom wordt gezegd dat de versterker een klasse A-versterker is. De ideale stroom van het nulsignaal in de eindtrap moet gelijk zijn aan of groter zijn dan de maximale belastingsstroom die nodig is om meer signaal te produceren.

Voordelen

Het elimineert niet-lineaire vervorming
Het heeft een lage rimpelspanning
Het vereist geen frequentiecompensatie
Er zijn geen kruis- en schakelvervormingen
Er is een lage harmonische vervorming in de spannings- en stroomversterker

Nadelen

De transformatoren die in deze versterker worden gebruikt, zijn bulk en ze zijn duur
Zijn vereiste van twee identieke transistors

Klasse B-versterker

De klasse B-versterkers zijn de positieve en negatieve helften van de signalen, die worden toegewezen aan de verschillende delen van de circuits en het uitvoerapparaat wordt continu AAN en UIT geschakeld. De basisversterkers van klasse B worden gebruikt in twee complementaire transistors die FET en bipolair zijn. Deze twee transistors van elke helft van de golfvorm met zijn uitgang zijn geconfigureerd in een push-pull-opstelling. Vandaar dat elke versterker slechts de helft van de uitgangsgolfvorm heeft.

Klasse B-versterker

Als in de Klasse B-versterker het ingangssignaal positief is, wordt de positief voorgespannen transistorgeleiding en de negatieve transistor uitgeschakeld. Als het ingangssignaal negatief is, wordt de positieve transistor UITgeschakeld en de negatief voorgespannen transistor AAN. Daarom geleidt de transistor de helft van de tijd, wat het ook mag zijn als een positieve of negatieve halve cyclus van het ingangssignaal.

Voordelen

Enige hoeveelheid vervorming in het circuit geeft de meer output per apparaat omdat er geen gelijkmatige harmonischen aanwezig zijn
Het gebruik van een push-pull-systeem in de klasse B-versterker elimineert de gelijkmatige harmonische

Nadelen

In de klasse B-versterker is er een hoge harmonische vervorming
Bij deze versterker is er geen behoefte aan zelfvoorspanning

Toepassingen

De klasse B-versterkers worden gebruikt in een goedkoop ontwerp
Deze versterker is belangrijker dan de klasse A-versterker
De klasse B-versterker lijdt aan de slechte vervorming als het signaalniveau laag is

Klasse AB-versterker

De klasse AB is de combinatie van klasse A en klasse B versterker. De klasse AB-versterkers gebruiken vaak in de audiovermogensversterkers Uit het diagram blijkt dat de twee transistors de kleine hoeveelheid spanning hebben die 5 tot 10% van de ruststroom is en de voorspanning van de transistor net boven het uitschakelpunt. Het apparaat kan dan FET zijn of bipolair zal AAN zijn voor meer dan de helft van de cyclus, maar het is minder dan de ene volledige cyclus van het ingangssignaal. Daarom geleidt in het klasse AB-versterkerontwerp elk van de push-pull-transistors iets meer dan de halve geleidingscyclus in klasse B, maar veel minder dan de volledige geleidingscyclus van klasse A.

Klasse AB-versterker

De geleidingshoek van een Klasse AB-versterker ligt tussen 1800 en 3600, wat afhankelijk is van het bias-punt. Het voordeel van de kleine voorspanning is om in serie weerstand en diode te geven.

Voordelen

De klasse AB heeft een lineair gedrag
Het ontwerp van deze versterker is heel simpel
De vervorming van deze versterker is minder dan 0,1%
De geluidskwaliteit van dit geluid is erg hoog

Nadelen

De vermogensdissipatie van deze versterker genereert de warmte en vereist een grote hoeveelheid koellichaam
Deze versterker heeft een laag stroomrendement en het gemiddelde rendement is minder dan de 50%

Toepassingen

De klasse AB versterkers worden gebruikt in hifi-installaties.

Klasse C versterker

De ontwerp van klasse C versterker heeft een groot rendement en een slechte lineariteit. In de vorige versterkers hebben we de klasse A besproken, B en AB zijn de lineaire versterkers. De klasse C-versterker is diep voorgespannen, vandaar dat de uitgangsstroom nul is voor meer dan de helft van het ingangssignaal en de transistor stationair draait op het afsnijpunt. Vanwege de ernstige audiovervorming zijn de klasse C-versterkers hoogfrequente sinusgolfoscillaties.

Klasse C versterker

Voordelen

De efficiëntie van klasse C-versterker is hoog
In klasse C-versterker is de fysieke grootte laag voor het gegeven o / p-vermogen

Nadelen

De lineariteit van een Klasse C-versterker is laag
De klasse C versterkers worden niet gebruikt in de audioversterkers
Het dynamisch bereik van de klasse c versterker wordt verkleind
De klasse C-versterker zal meer RF-interfaces produceren

Toepassingen

Deze versterker wordt gebruikt in de HF-versterkers

Klasse D-versterker

De klasse D-versterker is een niet-lineaire schakelversterker of PWM-versterker. Deze versterker kan theoretisch 100% rendement halen en er is geen periode tijdens de cyclus. De spanning en de stroomgolfvormen overlappen de stroom wordt alleen getrokken met behulp van een transistor die zich in de AAN-toestand bevindt. Deze versterkers worden ook wel de digitale versterkers genoemd.

Klasse D-versterker

Voordelen

De klasse D-versterker heeft een hoger rendement van meer dan 90%
In de klasse D-versterkers is er een lage vermogensdissipatie

Nadelen

Het ontwerp van de klasse D-versterker is complexer dan de klasse AB-versterker.

Toepassingen

Deze versterker wordt gebruikt in de geluidskaarten van de mobiele apparaten en personal computers
Deze versterkers worden gebruikt in auto's van audio-subwooferversterkers.
Tegenwoordig worden deze versterkers in de meeste toepassingen gebruikt.

Klasse F-versterker

De F-versterkers worden gebruikt om de efficiëntie en output van de harmonische resonatoren in de vorm van een outputnetwerk te verhogen en om de outputgolfvorm in een blokgolf te vormen. De klasse F versterkers hebben meer dan 90% efficiëntie als de oneindige harmonische afstemming wordt gebruikt.

Klasse F-versterker

“verschillende soorten tuimelschakelaars ”

Klasse S-versterker

De klasse S-versterkers zijn vergelijkbaar met de klasse D-versterkers. Deze versterkers zijn niet-lineaire versterkers met schakelmodus. Het converteert de analoge ingangssignalen naar de digitale blokgolfpulsen door gebruik te maken van de delta-sigma-modulaties. Het versterkt ze om het uitgangsvermogen te vergroten met behulp van een banddoorlaatfilter. Het digitale signaal van de schakelversterker is volledig AAN of UIT en het rendement kan 100% bereiken.

Klasse S-versterker

Klasse T-versterker

De klasse T-versterkers zijn ontworpen met een soort digitale schakelversterkers. Tegenwoordig werden deze versterkers populairder als audioversterkerontwerp vanwege de uitbreiding van de DSP-chip en meerkanaals geluidsversterker. Deze versterker zet het signaal van een analoog signaal om in het digitale pulsbreedtemodulatiesignaal en de versterking verhoogt het rendement van een versterker. De klasse T-versterkers zijn de combinatie van een signaal met lage vervorming van een klasse AB-versterker en de andere is de efficiëntie van een klasse D-versterker.

Klasse T-versterker

Klasse G-versterker

De verbetering van klasse G-versterker is de basis van klasse AB-versterker. De klasse G-versterker die wordt gebruikt in de meerdere voedingsrails van verschillende spanningen. Schakelt automatisch tussen de voedingsrails als het ingangssignaal verandert. De contactschakeling verlaagt het gemiddelde stroomverbruik, dus het vermogensverlies wordt veroorzaakt door de verspilde warmte. Het onderstaande schakelschema toont de klasse G-versterker.

Klasse G-versterker

Dit artikel beschrijft de classificatie van versterkers. Verder alle vragen, voelde iets gemist, je wilt informatie over een bepaald onderwerp weten, laat het me weten door te reageren in het commentaargedeelte hieronder. Hier is een vraag voor jou, Wat zijn de functies van verschillende soorten versterkers?

Fotocredits: