Trong những ngày trước đó, trước khi phát minh ra bộ khuếch đại điện tử , các micro carbon ghép đôi được sử dụng làm bộ khuếch đại thô trong bộ lặp điện thoại. Thiết bị điện tử đầu tiên có khả năng khuếch đại thực tế là ống chân không Audion, được phát minh bởi Lee De Forest vào năm 1906. Thuật ngữ khuếch đại và khuếch đại là từ từ tiếng Latinh amplificare để mở rộng hoặc phóng to. Ống chân không là thiết bị đơn giản hóa duy nhất trong 40 năm và thống trị lĩnh vực điện tử cho đến năm 1947. Khi BJT đầu tiên trên thị trường, nó đã tạo ra một cuộc cách mạng khác trong lĩnh vực điện tử và nó là thiết bị điện tử cầm tay đầu tiên giống như đài bán dẫn được phát triển vào năm 1954. Bài viết này thảo luận về các lớp và phân loại bộ khuếch đại.

Bộ khuếch đại là gì và phân loại bộ khuếch đại?

Đơn giản là các bộ khuếch đại được gọi là một amp. Bộ khuếch đại là một thiết bị điện tử dùng để tăng tín hiệu của dòng điện, điện áp và công suất. Chức năng của bộ khuếch đại là sử dụng nguồn điện từ Nguồn cung cấp năng lượng và độ cao dài hơn, nó kiểm soát tín hiệu đầu ra với sự trợ giúp của tín hiệu đầu vào. Một bộ khuếch đại điều chế nguồn điện ra dựa trên các đặc tính của tín hiệu đầu vào. Bộ khuếch đại hoàn toàn đối lập với một bộ suy hao nếu bộ khuếch đại cung cấp mức lợi, do đó, bộ suy giảm cung cấp tổn thất. Bộ khuếch đại cũng là một phần rời rạc của mạch điện được tiếp tục với thiết bị khác.

Bộ khuếch đại

Bộ khuếch đại được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện tử. Các bộ khuếch đại có thể được phân loại theo nhiều loại khác nhau. Đầu tiên là tần số của tín hiệu điện tử được cải thiện. Tiếp theo là bộ khuếch đại âm thanh và khuếch đại tín hiệu trong dải tần nhỏ hơn 20 kHz và bộ khuếch đại RF khuếch đại tần số vô tuyến từ 20 kHz đến 300 KHz. Điều cuối cùng là chất lượng hiện tại và điện áp đang được khuếch đại

“các loại pin và cách sử dụng của chúng ”

Có nhiều loại bộ khuếch đại khác nhau bao gồm bộ khuếch đại dòng điện, bộ khuếch đại điện áp hoặc bộ khuếch đại điện dẫn và bộ khuếch đại điện trở xuyên. Ngày nay, hầu hết các bộ khuếch đại được sử dụng trên thị trường là bóng bán dẫn, nhưng ống chân không cũng được sử dụng trong một số ứng dụng.

Phân loại bộ khuếch đại

Các phân loại bộ khuếch đại được hiển thị trong phần sau

Biến đầu vào và đầu ra
Thiết bị đầu cuối chung
Đơn phương và song phương
Đảo ngược và không đảo
Phương pháp ghép nối đường cao tốc
Dải tần số
Chức năng

Biến đầu vào và đầu ra

Bộ khuếch đại điện tử chỉ sử dụng một biến đổi tức là dòng điện hoặc điện áp. Nó có thể là dòng điện hoặc điện áp có thể được sử dụng ở đầu vào hoặc ở đầu ra. Có bốn loại bộ khuếch đại và phụ thuộc vào nguồn được sử dụng như một phân tích tuyến tính.

Đầu vào	đầu ra	Nguồn phụ thuộc	Loại bộ khuếch đại	Đạt được đơn vị
Tôi	Tôi	Nguồn hiện tại được kiểm soát hiện tại CCCS	Bộ khuếch đại hiện tại	Đơn nhất
Tôi	V	Nguồn điện áp điều khiển hiện tại CCVS	Bộ khuếch đại điện trở xuyên	Om
V	Tôi	Nguồn hiện tại được kiểm soát điện áp VCCS	Bộ khuếch đại độ dẫn truyền	Siemens
V	V	Nguồn điện áp điều khiển VCVS	Bộ khuếch đại điện áp	Đơn nhất

Nhà ga chung

Việc phân loại bộ khuếch đại dựa trên thiết bị đầu cuối chung cho cả mạch đầu vào và đầu ra. Trong Transistor Bipolar Junction, có ba lớp cụ thể là. một bộ phát chung, cơ sở chung và bộ thu chung. Trong trường hợp Transistor hiệu ứng trường , nó có các cấu hình tương ứng như nguồn chung, cổng chung và cống chung. Bộ phát phổ biến thường xuyên nhất để cung cấp sự khuếch đại điện áp được áp dụng giữa cơ sở và bộ phát. Tín hiệu đầu vào nằm giữa bộ thu và bộ phát được đảo ngược so với đầu vào. Mạch thu chung được gọi là mạch theo cực phát, bộ theo nguồn và bộ theo cực âm.

Đơn phương và Song phương

Bộ khuếch đại có đầu ra hiển thị không có phản hồi tới phía đầu vào được gọi là bộ khuếch đại đơn phương. Bộ khuếch đại đơn phương của trở kháng đầu vào độc lập với tải và trở kháng đầu ra là trở kháng nguồn tín hiệu độc lập.

Bộ khuếch đại sử dụng phản hồi để kết nối một phần của đầu ra trở lại đầu vào được gọi là bộ khuếch đại hai bên. Trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại song phương phụ thuộc vào tải và trở kháng đầu ra của trở kháng nguồn. Các bộ khuếch đại đơn phương và song phương tuyến tính được biểu thị là hai mạng cổng.

Đảo ngược và không đảo ngược

Trong đó, việc phân loại bộ khuếch đại sử dụng mối quan hệ pha của tín hiệu đầu vào với tín hiệu đầu ra. Bộ khuếch đại đảo cho đầu ra lệch pha 180 độ với tín hiệu đầu vào.

Bộ khuếch đại không đảo liên tục pha của các dạng sóng tín hiệu đầu vào và bộ phát là bộ khuếch đại không đảo. Bộ theo điện áp được gọi là bộ khuếch đại không đảo và nó có độ lợi thống nhất.

Phương pháp ghép nối liên bang

Loại bộ khuếch đại này được phân loại bằng cách sử dụng phương pháp ghép nối tín hiệu ở đầu vào, đầu ra và giữa các tầng. Có nhiều loại phương pháp khác nhau trong bộ khuếch đại ghép nối giữa các đường dây.

Bộ khuếch đại ghép điện trở điện trở
Bộ khuếch đại ghép nối điện dung cảm ứng
Bộ khuếch đại khớp nối biến đổi
Bộ khuếch đại ghép nối trực tiếp

Các loại bộ khuếch đại

Có nhiều loại bộ khuếch đại khác nhau được đề cập trong phần sau

Bộ khuếch đại Class A
Bộ khuếch đại loại B
Bộ khuếch đại Class C
Bộ khuếch đại Class D
Bộ khuếch đại Class AB
Bộ khuếch đại Class F
Bộ khuếch đại Class S
Bộ khuếch đại Class R

Bộ khuếch đại Class A

Bộ khuếch đại lớp A là bộ khuếch đại được thiết kế đơn giản và bộ khuếch đại này hầu hết là các bộ khuếch đại được sử dụng phổ biến. Về cơ bản, bộ khuếch đại lớp A là bộ khuếch đại lớp tốt nhất vì mức độ méo tiếng thấp của chúng. Bộ khuếch đại này là tốt nhất trong hệ thống âm thanh âm thanh và trong hầu hết các hệ thống âm thanh sử dụng bộ khuếch đại hạng A. Các bộ khuếch đại lớp A được hình thành bởi các thiết bị tầng đầu ra được thiên vị cho hoạt động của lớp A. Bằng cách so sánh các bộ khuếch đại lớp khác với bộ khuếch đại lớp A có độ tuyến tính cao nhất.

Bộ khuếch đại Class A

Để có được độ tuyến tính cao và đạt được trong bộ khuếch đại loại A, đầu ra của bộ khuếch đại loại A phải được BẬT trong mọi thời điểm. Do đó bộ khuếch đại được cho là bộ khuếch đại hạng A. Dòng điện lý tưởng của tín hiệu 0 trong giai đoạn đầu ra phải bằng hoặc hơn dòng tải tối đa được yêu cầu để tạo ra nhiều tín hiệu hơn.

Ưu điểm

Nó loại bỏ biến dạng phi tuyến tính
Nó có điện áp gợn sóng thấp
Nó không yêu cầu bất kỳ bù tần số nào
Không có biến dạng chéo và chuyển mạch
Có sự biến dạng hài thấp trong bộ khuếch đại điện áp và dòng điện

Nhược điểm

Các máy biến áp được sử dụng trong bộ khuếch đại này là số lượng lớn và chúng có giá thành cao
Yêu cầu của nó về hai bóng bán dẫn giống nhau

Bộ khuếch đại Class B

Bộ khuếch đại lớp B là các nửa âm và dương của tín hiệu, được phân bổ cho các phần khác nhau của mạch và thiết bị đầu ra được BẬT và TẮT liên tục. Các bộ khuếch đại lớp B cơ bản được sử dụng trong hai bóng bán dẫn bổ sung là FET và lưỡng cực. Hai bóng bán dẫn này của mỗi nửa dạng sóng với đầu ra của nó được cấu hình theo kiểu sắp xếp đẩy-kéo. Do đó mỗi bộ khuếch đại chỉ có một nửa dạng sóng đầu ra.

Bộ khuếch đại Class B

Trong bộ khuếch đại loại B, nếu tín hiệu đầu vào là tích cực, thì dây dẫn của bóng bán dẫn phân cực dương và bóng bán dẫn âm được TẮT. Nếu tín hiệu đầu vào là âm, thì bóng bán dẫn dương chuyển sang TẮT và bóng bán dẫn phân cực âm BẬT. Do đó, bóng bán dẫn dẫn một nửa thời gian bất kể nó có thể giống như nửa chu kỳ dương hoặc âm của tín hiệu đầu vào.

Ưu điểm

Một số lượng méo trong mạch cung cấp cho đầu ra nhiều hơn trên mỗi thiết bị vì không có sự hiện diện của các sóng hài đồng đều
Việc sử dụng hệ thống đẩy-kéo trong bộ khuếch đại lớp B loại bỏ sóng hài đồng đều

Nhược điểm

Trong bộ khuếch đại lớp B, có độ méo hài cao
Trong bộ khuếch đại này, không cần tự thiên vị

Các ứng dụng

Các bộ khuếch đại lớp B được sử dụng trong thiết kế chi phí thấp
Bộ khuếch đại này quan trọng hơn bộ khuếch đại hạng A
Bộ khuếch đại lớp B bị biến dạng tồi tệ nếu mức tín hiệu thấp

Bộ khuếch đại Class AB

Lớp AB là sự kết hợp của bộ khuếch đại lớp A và lớp B. Bộ khuếch đại lớp AB đang sử dụng thường có trong bộ khuếch đại công suất âm thanh . Từ sơ đồ, hai bóng bán dẫn có một lượng điện áp nhỏ bằng 5 đến 10% của dòng điện tĩnh và phân cực của bóng bán dẫn ngay trên điểm cắt. Khi đó thiết bị có thể ở trạng thái FET hoặc lưỡng cực sẽ BẬT trong hơn một nửa chu kỳ, nhưng nó ít hơn một chu kỳ đầy đủ của tín hiệu đầu vào. Do đó, trong thiết kế bộ khuếch đại lớp AB, mỗi bóng bán dẫn đẩy kéo đang dẫn nhiều hơn một nửa chu kỳ dẫn trong lớp B, nhưng ít hơn nhiều so với toàn bộ chu kỳ dẫn của lớp A.

Bộ khuếch đại Class AB

Góc dẫn của bộ khuếch đại Class AB nằm trong khoảng từ 1800 đến 3600, tùy thuộc vào điểm phân cực. Ưu điểm của điện áp phân cực nhỏ là tạo ra điện trở nối tiếp và diode.

Ưu điểm

Lớp AB có hành vi tuyến tính
Thiết kế của bộ khuếch đại này rất đơn giản
Độ méo của bộ khuếch đại này nhỏ hơn 0,1%
Chất lượng âm thanh của âm thanh này rất cao

Nhược điểm

Tản điện của bộ khuếch đại này tạo ra nhiệt và yêu cầu một lượng lớn tản nhiệt
Bộ khuếch đại này có hiệu suất công suất thấp và hiệu suất trung bình nhỏ hơn 50%

Các ứng dụng

Các bộ khuếch đại lớp AB được sử dụng trong các hệ thống hi-fi.

Bộ khuếch đại Class C

Các thiết kế của bộ khuếch đại lớp C có một hiệu quả lớn và tuyến tính kém. Trong các bộ khuếch đại trước, chúng ta đã thảo luận về lớp A, B và AB là các bộ khuếch đại tuyến tính. Bộ khuếch đại lớp C là bộ khuếch đại phân cực sâu do đó dòng điện đầu ra bằng 0 đối với hơn một nửa tín hiệu đầu vào và bóng bán dẫn chạy không tải tại điểm cắt. Vì sự biến dạng âm thanh nghiêm trọng, các bộ khuếch đại lớp C là dao động sóng sin tần số cao.

Bộ khuếch đại Class C

Ưu điểm

Hiệu quả của bộ khuếch đại Class C cao
Trong bộ khuếch đại lớp C, kích thước vật lý thấp đối với công suất o / p đã cho

Nhược điểm

Độ tuyến tính của bộ khuếch đại Class C thấp
Bộ khuếch đại lớp C không được sử dụng trong bộ khuếch đại âm thanh
Dải động của bộ khuếch đại lớp c bị giảm
Bộ khuếch đại lớp C sẽ tạo ra nhiều giao diện RF hơn

Các ứng dụng

Bộ khuếch đại này được sử dụng trong bộ khuếch đại RF

Bộ khuếch đại Class D

Bộ khuếch đại lớp D là bộ khuếch đại chuyển mạch phi tuyến tính hoặc bộ khuếch đại PWM. Bộ khuếch đại này có thể đạt hiệu suất 100% về mặt lý thuyết và không có khoảng thời gian trong suốt chu kỳ. Điện áp và các dạng sóng hiện tại chồng lên nhau chỉ được vẽ với sự trợ giúp của bóng bán dẫn ở trạng thái ON. Những bộ khuếch đại này còn được gọi là bộ khuếch đại kỹ thuật số.

Bộ khuếch đại Class D

Ưu điểm

Bộ khuếch đại lớp D có hiệu suất hơn 90%
Trong bộ khuếch đại lớp D, có mức tiêu tán công suất thấp

Nhược điểm

Thiết kế của bộ khuếch đại lớp D phức tạp hơn bộ khuếch đại lớp AB.

Các ứng dụng

Bộ khuếch đại này được sử dụng trong các card âm thanh của thiết bị di động và máy tính cá nhân
Những bộ khuếch đại này được sử dụng trong ô tô của bộ khuếch đại loa siêu trầm âm thanh.
Ngày nay, trong hầu hết các ứng dụng, các bộ khuếch đại này đang được sử dụng.

Bộ khuếch đại Class F

Các bộ khuếch đại F được sử dụng để tăng hiệu suất và đầu ra của các bộ cộng hưởng hài ở dạng mạng đầu ra và để định hình dạng sóng đầu ra theo dạng sóng vuông. Bộ khuếch đại lớp F có hiệu suất hơn 90% nếu sử dụng điều chỉnh sóng hài vô hạn.

Bộ khuếch đại Class F

“làm thế nào để một bóng bán dẫn khuếch đại ”

Bộ khuếch đại Class S

Bộ khuếch đại lớp S hoạt động tương tự như bộ khuếch đại lớp D. Các bộ khuếch đại này là bộ khuếch đại chế độ chuyển mạch không tuyến tính. Nó chuyển đổi tín hiệu đầu vào tương tự thành xung sóng vuông kỹ thuật số bằng cách sử dụng các điều chế delta-sigma. Nó khuếch đại chúng vào để tăng công suất đầu ra nhờ sự trợ giúp của bộ lọc băng thông. Tín hiệu kỹ thuật số của bộ khuếch đại chuyển mạch hoàn toàn ở trạng thái BẬT hoặc TẮT và hiệu suất của nó có thể đạt 100%.

Bộ khuếch đại Class S

Bộ khuếch đại Class T

Các bộ khuếch đại lớp T được thiết kế với một loại bộ khuếch đại chuyển mạch kỹ thuật số. Ngày nay những bộ khuếch đại này trở nên phổ biến hơn như một thiết kế bộ khuếch đại âm thanh vì sự mở rộng của chip DSP và bộ khuếch đại âm thanh đa kênh. Bộ khuếch đại này chuyển đổi tín hiệu từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu điều chế độ rộng xung kỹ thuật số và việc khuếch đại làm tăng hiệu quả của bộ khuếch đại. Các bộ khuếch đại lớp T là sự kết hợp của tín hiệu méo thấp của bộ khuếch đại lớp AB và tín hiệu còn lại là hiệu quả của bộ khuếch đại lớp D.

Bộ khuếch đại Class T

Bộ khuếch đại Class G

Việc nâng cấp Bộ khuếch đại lớp G là cơ bản của Bộ khuếch đại Class AB. Bộ khuếch đại lớp G được sử dụng trong nhiều đường dây cung cấp điện có điện áp khác nhau. Tự động chuyển đổi giữa các đường cung cấp khi tín hiệu đầu vào thay đổi. Việc chuyển đổi tiếp điểm làm giảm mức tiêu thụ điện năng trung bình, do đó, tổn thất điện năng sinh ra do nhiệt lãng phí. Sơ đồ mạch dưới đây cho thấy bộ khuếch đại lớp G.

Bộ khuếch đại Class G

Bài viết này mô tả sự phân loại của bộ khuếch đại. Hơn nữa bất kỳ thắc mắc nào, cảm thấy có điều gì bị bỏ sót, bạn muốn biết bất kỳ thông tin nào về chủ đề cụ thể nào, vui lòng cho tôi biết bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Dưới đây là một câu hỏi cho bạn, Chức năng của các loại bộ khuếch đại là gì?

Tín ảnh: