تقویت کنندهها (Amplifiers) در مدارات الکترونیکی نقش مهمی ایفا میکنند و به منظور تقویت سیگنالهای الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرند.
تقویت کنندهها به چندین کلاس مختلف تقسیم میشوند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند.در زیر به توضیح برخی از مهمترین
کلاسهای تقویت کنندهها میپردازیم:
کلاس A
عملکرد: ترانزیستورها در کلاس A در تمام دوره سیگنال ورودی فعال هستند، به این معنی که در هر لحظه از سیگنال،
یک بخش از ترانزیستور روشن است.
کاربردها: در کاربردهای صوتی و فرکانس بالا که نیاز به خطی بودن و کمترین اعوجاج دارند.
مزایا: خطی بودن بالا و کمترین اعوجاج.
معایب: بازدهی کم و تولید گرمای زیاد به دلیل جریان دائم در ترانزیستور.
کلاس B
عملکرد: در کلاس B، هر ترانزیستور فقط در نیمدوره مثبت یا منفی سیگنال فعال است. به عبارت دیگر، یک ترانزیستور
فقط برای نیمدوره مثبت سیگنال کار میکند و دیگری برای نیمدوره منفی.
کاربردها: در کاربردهای فرکانس پایین و بلندگوهای عمومی.
مزایا: بازدهی بیشتر نسبت به کلاس A.
معایب: ایجاد اعوجاج گذر از صفر (Crossover Distortion) که نیاز به طراحی دقیقتری دارد.
کلاس AB
عملکرد: این کلاس ترکیبی از کلاسهای A و B است. ترانزیستورها کمی بیش از نیمدوره فعال هستند که به کاهش
اعوجاج گذر از صفر کمک میکند.
کاربردها: در تقویتکنندههای صوتی با کیفیت بالا.
مزایا: تعادل بین بازدهی و خطی بودن.
معایب: طراحی پیچیدهتر نسبت به کلاسهای A و B.
کلاس C
عملکرد: ترانزیستورها در کلاس C برای کمتر از نیمدوره سیگنال فعال هستند. این کلاس معمولاً برای تولید نوسان و
کاربردها: در فرستندههای رادیویی و فرکانس بالا.
مزایا: بازدهی بسیار بالا.
معایب: اعوجاج بسیار زیاد و کاربرد محدود به سیگنالهای سینوسی پیوسته.
کلاس D
عملکرد: این کلاس با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس (PWM) یا تکنیکهای مشابه کار میکند. ترانزیستورها
در حالت کاملاً روشن یا کاملاً خاموش کار میکنند.
کاربردها: در تقویتکنندههای صوتی دیجیتال و سیستمهای صوتی پرتوان.
مزایا: بازدهی بسیار بالا و مصرف توان کم.
معایب: نیاز به فیلترهای پیچیده برای حذف نویزهای فرکانس بالا.
کلاس E
عملکرد: تقویتکنندههای کلاس E از طراحیهای رزونانسی استفاده میکنند که بازدهی بسیار بالایی دارند و عمدتاً
در فرکانسهای رادیویی و مایکروویو استفاده میشوند.
کاربردها: در سیستمهای رادیویی فرکانس بالا.
مزایا: بازدهی بالا و توان خروجی بالا.
معایب: پیچیدگی طراحی و کاربرد محدود.
کلاس F
عملکرد: این کلاس با استفاده از شبکههای فیلتر هارمونیکی برای افزایش بازدهی و کاهش اعوجاج کار میکند.
کاربردها: در سیستمهای رادیویی با توان بالا و فرکانسهای مایکروویو.
مزایا: بازدهی بالا و کاهش اعوجاج.
معایب: طراحی پیچیده و نیاز به فیلترهای دقیق.
هر کدام از این کلاسها برای کاربردهای خاصی مناسب هستند و انتخاب درست کلاس تقویتکننده بستگی به نیازهای
خاص مدار و پارامترهایی مانند بازدهی، خطی بودن، توان خروجی و اعوجاج دارد.
تقویت کنندهها به چندین کلاس مختلف تقسیم میشوند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند.در زیر به توضیح برخی از مهمترین
کلاسهای تقویت کنندهها میپردازیم:
کلاس A
عملکرد: ترانزیستورها در کلاس A در تمام دوره سیگنال ورودی فعال هستند، به این معنی که در هر لحظه از سیگنال،
یک بخش از ترانزیستور روشن است.
کاربردها: در کاربردهای صوتی و فرکانس بالا که نیاز به خطی بودن و کمترین اعوجاج دارند.
مزایا: خطی بودن بالا و کمترین اعوجاج.
معایب: بازدهی کم و تولید گرمای زیاد به دلیل جریان دائم در ترانزیستور.
کلاس B
عملکرد: در کلاس B، هر ترانزیستور فقط در نیمدوره مثبت یا منفی سیگنال فعال است. به عبارت دیگر، یک ترانزیستور
فقط برای نیمدوره مثبت سیگنال کار میکند و دیگری برای نیمدوره منفی.
کاربردها: در کاربردهای فرکانس پایین و بلندگوهای عمومی.
مزایا: بازدهی بیشتر نسبت به کلاس A.
معایب: ایجاد اعوجاج گذر از صفر (Crossover Distortion) که نیاز به طراحی دقیقتری دارد.
کلاس AB
عملکرد: این کلاس ترکیبی از کلاسهای A و B است. ترانزیستورها کمی بیش از نیمدوره فعال هستند که به کاهش
اعوجاج گذر از صفر کمک میکند.
کاربردها: در تقویتکنندههای صوتی با کیفیت بالا.
مزایا: تعادل بین بازدهی و خطی بودن.
معایب: طراحی پیچیدهتر نسبت به کلاسهای A و B.
کلاس C
عملکرد: ترانزیستورها در کلاس C برای کمتر از نیمدوره سیگنال فعال هستند. این کلاس معمولاً برای تولید نوسان و
کاربردها: در فرستندههای رادیویی و فرکانس بالا.
مزایا: بازدهی بسیار بالا.
معایب: اعوجاج بسیار زیاد و کاربرد محدود به سیگنالهای سینوسی پیوسته.
کلاس D
عملکرد: این کلاس با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس (PWM) یا تکنیکهای مشابه کار میکند. ترانزیستورها
در حالت کاملاً روشن یا کاملاً خاموش کار میکنند.
کاربردها: در تقویتکنندههای صوتی دیجیتال و سیستمهای صوتی پرتوان.
مزایا: بازدهی بسیار بالا و مصرف توان کم.
معایب: نیاز به فیلترهای پیچیده برای حذف نویزهای فرکانس بالا.
کلاس E
عملکرد: تقویتکنندههای کلاس E از طراحیهای رزونانسی استفاده میکنند که بازدهی بسیار بالایی دارند و عمدتاً
در فرکانسهای رادیویی و مایکروویو استفاده میشوند.
کاربردها: در سیستمهای رادیویی فرکانس بالا.
مزایا: بازدهی بالا و توان خروجی بالا.
معایب: پیچیدگی طراحی و کاربرد محدود.
کلاس F
عملکرد: این کلاس با استفاده از شبکههای فیلتر هارمونیکی برای افزایش بازدهی و کاهش اعوجاج کار میکند.
کاربردها: در سیستمهای رادیویی با توان بالا و فرکانسهای مایکروویو.
مزایا: بازدهی بالا و کاهش اعوجاج.
معایب: طراحی پیچیده و نیاز به فیلترهای دقیق.
هر کدام از این کلاسها برای کاربردهای خاصی مناسب هستند و انتخاب درست کلاس تقویتکننده بستگی به نیازهای
خاص مدار و پارامترهایی مانند بازدهی، خطی بودن، توان خروجی و اعوجاج دارد.
