Усилвател е общият термин, използван за описание на верига, която произвежда увеличен вариант на входния сигнал. Въпреки това не всички усилвателни схеми са еднакви, тъй като те се класифицират в зависимост от конфигурацията на схемата и режимите на работа.
Съществуват много форми на електронни схеми, класифицирани като професионални усилватели, от операционни усилватели и усилватели за малки сигнали до усилватели за големи сигнали и усилватели на мощност. Класификацията на един усилвател зависи от големината на сигнала – голям или малък, от физическата му конфигурация и от начина, по който обработва входния сигнал.
В тази статия ще се запознаем по-дълбоко с усилвателите на мощност
Както подсказва името им, основната задача на „усилвателя на мощност“ е да доставя мощност. Те работят на основния принцип на преобразуване на постояннотоковата енергия, черпена от захранващия източник, в сигнал с променливо напрежение, подаван към товара. Въпреки че усилването е високо, ефективността на преобразуването от входа на постояннотоковото захранване към изхода на сигнала за променливо напрежение обикновено е ниска. Ето и малко повече информация за различните класове:
Усилвател на мощност клас А – Усилвател, който провежда целия цикъл или има ъгъл на провеждане от 360 градуса, е известен като усилвател на мощност от клас А. Това е най-простият и най-разпространеният тип усилвател на мощност поради ниските нива на изкривяване на сигнала. Той обаче има своите недостатъци и обикновено не се използва в приложения с висока мощност.
Усилвател на мощност клас B – Усилвателите на мощност от клас B, за разлика от клас A, работят само за половината от всеки входен цикъл, което означава, че имат ъгъл на проводимост от 180 градуса. На хартия това вероятно звучи неизползваемо, но в действителност е съвсем различно. Усилвателят от клас В се състои от положителен и отрицателен транзистор, които работят алтернативно, усилвайки съответно положителния и отрицателния цикъл, които накрая се комбинират, за да образуват пълен изходен цикъл.
Усилвател на мощност от клас AB – Усилвател на мощност от клас AB, както подсказва името, е комбинация от усилватели на мощност от клас А и клас В. Подобно на усилвателя от клас В, той също използва 2 проводящи елемента (транзистори), но и двата работят едновременно. По този начин се елиминира „мъртвата зона“ от -0,7 V до + 0,7 V, която се наблюдава при усилвателя на мощност от клас В.
Усилвател на мощност от клас C – Усилвателят на мощност от клас С е нещо странно в сравнение с другите 3 типа, изброени по-горе. Той е най-ефективен, но има най-нисък работен цикъл и линейност. Тъй като е силно предубеден, той остава включен за по-малко от половината от входния цикъл и по този начин има ъгъл на проводимост някъде около 90 градуса. Това води до високата ефективност, спомената по-горе, но също така причинява високи изкривявания в изходния сигнал, затова усилвателите от клас С обикновено не се използват като аудио усилватели. Те се използват в някои радиочестотни приложения, където ефективността е от ключово значение.
Усилвател на мощност клас D – И накрая, имаме усилватели на мощност от клас D, които понякога не се разглеждат сред споменатите по-горе 4. Това е нелинеен комутационен усилвател, в който двата транзистора функционират като превключватели вместо като устройства за линейно усилване. Той преобразува аналоговия сигнал в цифров чрез широчинно-импулсна модулация, модулация на плътността на импулсите или нещо подобно, преди да бъде усилен. Крайният резултат е цикличен изход с висока ефективност и усилване, без твърде големи изкривявания.
