تقویت کننده های کلاس C در بهره وری انرژی برتر هستند

شنونده ها اغلب در مورد تفاوت های ظریف "رنگ بندی" تقویت کننده بحث می کنند، در تلاش برای تولید کامل صدا. اما در دنیای تقویت کننده های قدرت، تحریف یک واقعیت اجتناب ناپذیر باقی می ماند.کلاس های مختلف تقویت کننده تعادل ظریف بین بهره وریاما کدام نوع بیشترین تحریف را تولید می کند؟ از دیدگاه یک تحلیلگر داده،ما ویژگی های تقویت کننده را بررسی می کنیم تا نشان دهیم چرا تقویت کننده های کلاس C به درستی این تمایز مشکوک را ادعا می کنند.

تقویت کننده های قدرت به عنوان مدارهای الکترونیکی که قدرت سیگنال را تقویت می کنند، در تجهیزات صوتی و سیستم های ارتباطات بی سیم کاربرد پیدا می کنند.عملکرد اصلی آن ها شامل تقویت سیگنال های ورودی ضعیف برای هدایت بلندگوها است.، آنتن ها و یا بار های دیگر. طبقه بندی شده توسط زاویه هدایت آنها (بخش از چرخه سیگنال ورودی که در طول آن دستگاه فعال هدایت می شود) ، تقویت کننده ها به دسته هایی از جمله کلاس A، B،AB، و C - هرکدام از تعادل های متمایز بین کارایی و خطی بودن (شکستگی) را ارائه می دهند.

تحریف زمانی رخ می دهد که یک تقویت کننده شکل موج یک سیگنال را در مقایسه با ورودی اصلی آن تغییر دهد. این به عنوان تحریف هارمونیک، تحریف بین تعدیل یا تحریف متقاطع آشکار می شود.در حالی که برنامه های صوتی با دقت بالا اولویت حداقل تحریف، موارد استفاده خاصی مانند تقویت RF ممکن است تحمل کند - یا حتی نیاز داشته باشد - برخی از تحریفات برای دستیابی به بهره وری بهینه.

• زاویه هدایت:360° (دوره کامل) دستگاه فعال به طور مداوم روشن می شود.
• تحريف:پایین ترین در میان تمام کلاس ها، ارائه خطی استثنایی.
• کارایی:ضعیف (25-30٪) ، زیرا کار مداوم صرفه جویی در قدرت بدون توجه به ورودی سیگنال است.
• کاربردها:سیستم های صوتی پیشرفته ای که کیفیت صدا از نگرانی های مربوط به مصرف انرژی بالاتر است.

• زاویه هدایت:180° (نصف چرخه) ، به طور معمول با استفاده از پیکربندی های فشار و کشش.
• تحريف:در زمان عبور از صفر دچار انحراف متقاطع می شود.
• کارایی:متوسط (50-78.5٪) ، که آنها را برای دستگاه های قابل حمل مناسب می کند.
• کاربردها:تجهیزات صوتی با باتری که کارایی مهم است.

• زاویه هدایت:بین 180° تا 360°، ترکیبی از جنبه های کلاس A و B.
• تحريف:به حداقل رساندن انحراف متقاطع از طریق جریان های انحراف کوچک.
• کارایی:50-70 درصد، که یک راه وسط عملی را ارائه می دهد.
• کاربردها:انتخاب غالب برای تقویت کننده های صوتی عمومی

• زاویه هدایت:کمتر از 180 درجه (اغلب حدود 90 درجه) ، با انحراف عمیق.
• تحريف:تولید می کندبالاترین تحریفدر میان تمام کلاس ها، تولید خروجی پالس.
• کارایی:استثنایی (80-90+٪) ، که آنها را برای برنامه های RF ایده آل می کند.
• کاربردها:فرستنده های RF که مدارهای تنظیم شده امواج سینوس پاک را از پالس های تحریف شده بازسازی می کنند.

تقویت کننده های کلاس C به دلیل زاویه های هدایت باریک خود از لحاظ ذاتی تحریف بیشتری نسبت به سایر کلاس ها ایجاد می کنند. فلسفه طراحی آنها اولویت بهره وری را بر صداقت سیگنال قرار می دهد،که آنها را برای پخش صدا مناسب نمی کندبا این حال، در کاربردهای RF، این تحریف از طریق مدار های رزونانت تنظیم شده که محتوای هارمونیک را فیلتر می کنند، مدیریت می شود و فقط فرکانس اساسی مورد نظر را باقی می گذارد.

این بررسی نشان می دهد که هیچ یک از کلاس های تقویت کننده به طور کامل ارائه نمی دهند. کلاس A صداهای بی نقص را ارائه می دهد اما انرژی را هدر می دهد، کلاس B بهره وری را بهبود می بخشد اما آثار هنری را معرفی می کند،کلاس AB تعادل را پیدا می کند، در حالی که کلاس C با پذیرش تحریف، بهره وری قابل توجهی را به دست می آورد.درک این تعادل ها به مهندسان و علاقه مندان اجازه می دهد تا تقویت کننده مطلوب را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنند - چه در جستجوی برتری صوتی و چه در حداکثر رساندن قدرت انتقال.