శక్తి యాంప్లిఫైయర్ల తరగతులు

ఎలక్ట్రానిక్స్లో, యాంప్లిఫైయర్ అనేది భారీ అప్లికేషన్ అవకాశాలతో ఎక్కువగా ఉపయోగించే సర్క్యూట్ పరికరం. ఆడియో సంబంధిత ఎలక్ట్రానిక్స్లో ప్రీ-యాంప్లిఫైయర్ మరియు పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు రెండు వేర్వేరు రకాల యాంప్లిఫైయర్ వ్యవస్థలు, ఇవి సౌండ్ యాంప్లిఫికేషన్ సంబంధిత ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి. కానీ, ఈ అనువర్తన-నిర్దిష్ట ప్రయోజనం కాకుండా, వివిధ రకాల యాంప్లిఫైయర్లలో భారీగా తేడాలు ఉన్నాయి, ప్రధానంగా పవర్ యాంప్లిఫైయర్లలో. కాబట్టి ఇక్కడ మేము వివిధ తరగతుల యాంప్లిఫైయర్లతో పాటు వాటి ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలను అన్వేషిస్తాము.

అక్షరాలను ఉపయోగించి యాంప్లిఫైయర్ల వర్గీకరణలు

యాంప్లిఫైయర్ తరగతులు యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పనితీరు మరియు లక్షణాల గుర్తింపు. వివిధ రకాలైన పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు వాటి ద్వారా కరెంట్ ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు వేర్వేరు స్పందనలను ఇస్తాయి. వారి స్పెసిఫికేషన్ల ప్రకారం, యాంప్లిఫైయర్‌లకు వారి తరగతులను సూచించే వేర్వేరు అక్షరాలు లేదా వర్ణమాలలు కేటాయించబడతాయి. A, B, C, AB, D, E, F, T మొదలైన వాటి నుండి ప్రారంభమయ్యే వివిధ రకాల యాంప్లిఫైయర్లు ఉన్నాయి. ఆ తరగతులలో సాధారణంగా ఉపయోగించే ఆడియో యాంప్లిఫైయర్ తరగతులు A, B, AB, C. ఇతర తరగతులు ఆధునిక యాంప్లిఫైయర్లు, ఇవి స్విచ్చింగ్ టోపోలాజీలను మరియు అవుట్పుట్ లోడ్ను నడపడానికి PWM (పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్) పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి. కొన్నిసార్లు, సాంప్రదాయ తరగతుల మెరుగైన సంస్కరణ వాటిని వేరే తరగతి యాంప్లిఫైయర్‌గా వర్గీకరించడానికి ఒక లేఖను కేటాయించారు, క్లాస్ జి యాంప్లిఫైయర్ క్లాస్ బి లేదా క్లాస్ ఎబి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సవరించిన యాంప్లిఫైయర్ క్లాస్.

యాంప్లిఫైయర్ ద్వారా కరెంట్ పంపినప్పుడు యాంప్లిఫైయర్ యొక్క తరగతులు ఇన్పుట్ సైకిల్ నిష్పత్తిని సూచిస్తాయి. ఇన్పుట్ చక్రం అనేది ప్రసరణ కోణం యాంప్లిఫైయర్ ఇన్పుట్లోని సైనూసోయిడల్ వేవ్ ప్రసరణ నుండి ఉద్భవించింది. ఈ వాహక కోణం పూర్తి చక్రంలో సమయానికి యాంప్లిఫైయర్లతో చాలా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఒక చక్రంలో యాంప్లిఫైయర్ ఎల్లప్పుడూ ఆన్‌లో ఉంటే, ప్రసరణ కోణం 360 డిగ్రీలు ఉంటుంది. కాబట్టి, ఒక యాంప్లిఫైయర్ 360-డిగ్రీ ప్రసరణ కోణాన్ని అందిస్తే, అప్పుడు యాంప్లిఫైయర్ పూర్తి ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మరియు పూర్తి సైనూసోయిడల్ చక్రం యొక్క 100% కాల వ్యవధిలో నిర్వహించిన క్రియాశీల మూలకాన్ని ఉపయోగించింది.

క్రింద, మేము క్లాస్ ఎ, బి, ఎబి మరియు సి నుండి సాంప్రదాయ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ తరగతులను ప్రదర్శిస్తాము మరియు డిజైన్ డి మార్పిడిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడే క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్‌ను కూడా ప్రదర్శిస్తాము. ఈ తరగతులు పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌లో మాత్రమే కాకుండా, ఆడియో యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.

క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్

క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ అనేది అధిక సరళతతో అధిక లాభ యాంప్లిఫైయర్. క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ విషయంలో, ప్రసరణ కోణం 360 డిగ్రీలు. మేము పైన చెప్పినట్లుగా, 360-డిగ్రీల ప్రసరణ కోణం అంటే యాంప్లిఫైయర్ పరికరం మొత్తం సమయం చురుకుగా ఉండి పూర్తి ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ను ఉపయోగిస్తుంది. దిగువ చిత్రంలో ఆదర్శ తరగతి A యాంప్లిఫైయర్ చూపబడింది.

చిత్రంలో మనం చూడగలిగినట్లుగా, ఒక క్రియాశీల మూలకం ఉంది, ట్రాన్సిస్టర్. ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క పక్షపాతం అన్ని సమయాలలో ఉంటుంది. ఈ ఎప్పటికీ ఆపివేయని లక్షణం కారణంగా, క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ మెరుగైన అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ స్థిరత్వాన్ని అందిస్తుంది. ఈ ప్రయోజనాలు కాకుండా, క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ ఒకే-పరికర భాగం మరియు కనీస భాగాల గణనతో నిర్మించడం సులభం.

ప్రయోజనాలు మరియు అధిక సరళత ఉన్నప్పటికీ, ఖచ్చితంగా, దీనికి చాలా పరిమితులు ఉన్నాయి. నిరంతరాయంగా నిర్వహించే స్వభావం కారణంగా, క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ అధిక శక్తి నష్టాన్ని పరిచయం చేస్తుంది. అలాగే, అధిక సరళత కారణంగా, క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ వక్రీకరణ మరియు శబ్దాలను అందిస్తుంది. అవాంఛిత శబ్దాన్ని నివారించడానికి మరియు వక్రీకరణను తగ్గించడానికి విద్యుత్ సరఫరా మరియు పక్షపాత నిర్మాణానికి జాగ్రత్తగా భాగం ఎంపిక అవసరం.

క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్‌లో అధిక విద్యుత్ నష్టం కారణంగా, ఇది వేడిని విడుదల చేస్తుంది మరియు అధిక హీట్ సింక్ స్థలం అవసరం. క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్లలో సామర్థ్యం చాలా తక్కువగా ఉంది, సిద్ధాంతపరంగా, సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్‌తో ఉపయోగిస్తే సామర్థ్యం 25 నుండి 30% మధ్య ఉంటుంది. ప్రేరకంగా కపుల్డ్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఉపయోగించి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు, అయితే అలాంటి సందర్భంలో సామర్థ్యం 45-50% కంటే ఎక్కువ కాదు, కాబట్టి ఇది తక్కువ సిగ్నల్ లేదా తక్కువ శక్తి స్థాయి విస్తరణ ప్రయోజనాలకు మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటుంది.

క్లాస్ బి యాంప్లిఫైయర్

క్లాస్ బి యాంప్లిఫైయర్ క్లాస్ ఎ నుండి కొంచెం భిన్నంగా ఉంటుంది. ఇది రెండు క్రియాశీల పరికరాలను ఉపయోగించి సృష్టించబడుతుంది, ఇది వాస్తవ చక్రంలో సగం, అంటే 180 డిగ్రీల చక్రం. రెండు పరికరాలు లోడ్ కోసం కంబైన్డ్ కరెంట్ డ్రైవ్‌ను అందిస్తాయి.

పై చిత్రంలో, ఆదర్శ తరగతి B యాంప్లిఫైయర్ కాన్ఫిగరేషన్ చూపబడింది. ఇది రెండు క్రియాశీల పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి సైనూసోయిడల్ వేవ్ యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల సగం చక్రంలో ఒక్కొక్కటిగా పక్షపాతం పొందుతాయి మరియు అందువల్ల సిగ్నల్ సానుకూల మరియు ప్రతికూల వైపు నుండి విస్తరించిన స్థాయికి నెట్టబడుతుంది లేదా లాగబడుతుంది మరియు ఫలితాన్ని మిళితం చేస్తుంది.. ప్రతి పరికరం ఆన్ లేదా చక్రంలో సగం చురుకుగా మారింది, మరియు దీని కారణంగా సామర్థ్యం మెరుగుపడుతుంది, క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క 25- 30% సామర్థ్యంతో పోల్చితే, ఇది సిద్ధాంతపరంగా 60% కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. మేము క్రింద ఉన్న చిత్రంలో ప్రతి పరికర ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ గ్రాఫ్ను చూడవచ్చు. క్లాస్ బి యాంప్లిఫైయర్ కోసం సామర్థ్యం 78% కంటే ఎక్కువ కాదు . ఈ తరగతిలో వేడి వెదజల్లడం తగ్గించబడుతుంది, ఇది తక్కువ హీట్ సింక్ స్థలాన్ని అందిస్తుంది.

కానీ, ఈ తరగతికి కూడా పరిమితి ఉంది. ఈ తరగతి యొక్క చాలా లోతైన పరిమితి క్రాస్ఓవర్ వక్రీకరణ. రెండు పరికరాలు సైనూసోయిడల్ తరంగాలలో ప్రతి సగం కలిపి ఉత్పత్తిలో కలిపినందున, ఈ ప్రాంతంలో ఒక అసమతుల్యత (క్రాస్ ఓవర్) ఉంది, ఇక్కడ రెండు భాగాలు కలుపుతారు. ఎందుకంటే, ఒక పరికరం సగం చక్రం పూర్తి చేసినప్పుడు, మరొకటి పనిని పూర్తిచేసేటప్పుడు అదే శక్తిని దాదాపు అదే సమయంలో అందించాలి. క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్లో ఈ లోపాన్ని పరిష్కరించడం కష్టం, క్రియాశీల పరికరంలో ఇతర పరికరం పూర్తిగా క్రియారహితంగా ఉంటుంది. లోపం అవుట్పుట్ సిగ్నల్లో వక్రీకరణను అందిస్తుంది. ఈ పరిమితి కారణంగా, ఇది ఖచ్చితమైన ఆడియో యాంప్లిఫైయర్ అనువర్తనానికి పెద్ద వైఫల్యం.

క్లాస్ ఎబి యాంప్లిఫైయర్

ఒక క్రాస్ ఓవర్ వక్రీకరణ అధిగమించడానికి ప్రత్యామ్నాయ విధానం, AB యాంప్లిఫైయర్ ఉపయోగిస్తారు. క్లాస్ ఎబి యాంప్లిఫైయర్ క్లాసులు ఎ మరియు బి రెండింటి యొక్క ఇంటర్మీడియట్ కండక్షన్ కోణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, అందువల్ల ఈ ఎబి క్లాస్ యాంప్లిఫైయర్ టోపోలాజీలో క్లాస్ ఎ మరియు క్లాస్ బి యాంప్లిఫైయర్ రెండింటి యొక్క ఆస్తిని మనం చూడవచ్చు. క్లాస్ బి మాదిరిగానే, ఇది రెండు క్రియాశీల పరికరాలతో ఒకే కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది సగం చక్రాల సమయంలో వ్యక్తిగతంగా నిర్వహిస్తుంది, కాని ప్రతి పరికరం భిన్నంగా పక్షపాతంతో ఉంటుంది కాబట్టి అవి ఉపయోగించలేని క్షణంలో (క్రాస్ఓవర్ క్షణం) పూర్తిగా ఆఫ్ అవ్వవు. ప్రతి పరికరం సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపంలో సగం పూర్తయిన వెంటనే ప్రసరణను వదిలివేయదు, బదులుగా అవి మరొక సగం చక్రంలో తక్కువ మొత్తంలో ఇన్పుట్ను నిర్వహిస్తాయి. ఈ బయాసింగ్ టెక్నిక్ ఉపయోగించి, డెడ్ జోన్ సమయంలో క్రాస్ఓవర్ అసమతుల్యత గణనీయంగా తగ్గుతుంది.

కానీ ఈ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, పరికరాల సరళత రాజీపడటంతో సామర్థ్యం తగ్గుతుంది. సాధారణ క్లాస్ ఎ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సామర్థ్యం కంటే సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఇది క్లాస్ బి యాంప్లిఫైయర్ సిస్టమ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అలాగే, డయోడ్‌లను ఖచ్చితమైన అదే రేటింగ్‌తో జాగ్రత్తగా ఎన్నుకోవాలి మరియు అవుట్పుట్ పరికరానికి సాధ్యమైనంత దగ్గరగా ఉంచాలి. కొన్ని సర్క్యూట్ నిర్మాణంలో, అవుట్పుట్ అంతటా వక్రీకరణను తగ్గించడానికి డిజైనర్లు పరికరం అంతటా స్థిరమైన శీతల ప్రవాహాన్ని అందించడానికి చిన్న విలువ నిరోధకాన్ని జోడిస్తారు.

క్లాస్ సి యాంప్లిఫైయర్

క్లాస్ ఎ, బి మరియు ఎబి యాంప్లిఫైయర్ కాకుండా, మరొక యాంప్లిఫైయర్ క్లాస్ సి ఉంది. ఇది సాంప్రదాయ యాంప్లిఫైయర్, ఇది ఇతర యాంప్లిఫైయర్ క్లాసుల కంటే భిన్నంగా పనిచేస్తుంది. క్లాస్ సి యాంప్లిఫైయర్ ట్యూన్డ్ యాంప్లిఫైయర్, ఇది రెండు వేర్వేరు ఆపరేటింగ్ మోడ్‌లలో పనిచేస్తుంది, ట్యూన్ చేయబడింది లేదా ట్యూన్ చేయబడలేదు. క్లాస్ సి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సామర్థ్యం A, B మరియు AB కన్నా చాలా ఎక్కువ. రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సంబంధిత ఆపరేషన్లలో గరిష్టంగా 80% సామర్థ్యాన్ని సాధించవచ్చు

క్లాస్ సి యాంప్లిఫైయర్ 180-డిగ్రీల ప్రసరణ కోణాన్ని తక్కువగా ఉపయోగిస్తుంది. ట్యూన్ చేయని మోడ్ సమయంలో, ట్యూనర్ విభాగం యాంప్లిఫైయర్ కాన్ఫిగరేషన్ నుండి తొలగించబడుతుంది. ఈ ఆపరేషన్లో, క్లాస్ సి యాంప్లిఫైయర్ కూడా అవుట్పుట్ అంతటా భారీ వక్రీకరణను ఇస్తుంది.

సర్క్యూట్ ట్యూన్డ్ లోడ్కు గురైనప్పుడు, సర్క్యూట్ అవుట్పుట్ బయాస్ స్థాయిని సరఫరా వోల్టేజ్కు సమానమైన సగటు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్తో బిగించింది. ట్యూన్ చేసిన ఆపరేషన్‌ను క్లాంపర్ అంటారు. ఈ ఆపరేషన్ సమయంలో, సిగ్నల్ సరైన ఆకారాన్ని పొందుతుంది మరియు సెంటర్ ఫ్రీక్వెన్సీ తక్కువ వక్రీకృతమవుతుంది.

సాధారణ ఉపయోగాలలో, క్లాస్ సి యాంప్లిఫైయర్ 60-70% సామర్థ్యాన్ని ఇస్తుంది.

క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్

క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్ అనేది స్విచ్ యాంప్లిఫైయర్, ఇది పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ లేదా పిడబ్ల్యుఎమ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ప్రత్యక్ష ఇన్పుట్ సిగ్నల్ వేరియబుల్ పల్స్ వెడల్పుతో మార్చబడినందున ప్రసరణ కోణం ఒక అంశం కాదు.

ఈ క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్ వ్యవస్థలో, సరళ లాభం అంగీకరించబడదు, అవి సాధారణ స్విచ్ లాగా పనిచేస్తాయి, ఇవి ఆన్ లేదా ఆఫ్ అనే రెండు ఆపరేషన్లను కలిగి ఉంటాయి.

ఇన్పుట్ సిగ్నల్ను ప్రాసెస్ చేయడానికి ముందు, అనలాగ్ సిగ్నల్ వివిధ మాడ్యులేషన్ పద్ధతుల ద్వారా పల్స్ స్ట్రీమ్గా మార్చబడుతుంది మరియు తరువాత అది యాంప్లిఫైయర్ సిస్టమ్కు వర్తించబడుతుంది. పప్పుల వ్యవధి అనలాగ్ సిగ్నల్‌తో సంబంధం కలిగి ఉన్నందున, అవుట్పుట్ అంతటా తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌ను ఉపయోగించి ఇది పునర్నిర్మించబడింది.

క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్ A, B, AB, మరియు C మరియు D విభాగంలో అత్యధిక శక్తి సామర్థ్య యాంప్లిఫైయర్ క్లాస్. ఇది చిన్న ఉష్ణ వెదజల్లడం కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి చిన్న హీట్‌సింక్ అవసరం. సర్క్యూట్‌కు MOSFET లు వంటి వివిధ స్విచ్చింగ్ భాగాలు అవసరం, ఇవి తక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

ఇది డిజిటల్ ఆడియో ప్లేయర్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే టోపోలాజీ లేదా మోటారులను నియంత్రించడం. కానీ అది డిజిటల్ కన్వర్టర్ కాదని మనం గుర్తుంచుకోవాలి. అయినప్పటికీ, అధిక పౌన frequency పున్యం కోసం, క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్ సరైన ఎంపిక కాదు ఎందుకంటే తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ మరియు కన్వర్టర్ మాడ్యూల్ సామర్థ్యాలను బట్టి కొన్ని సందర్భాల్లో బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితులు ఉన్నాయి.

ఇతర యాంప్లిఫైయర్ క్లాసులు

సాంప్రదాయ యాంప్లిఫైయర్లు కాకుండా, మరికొన్ని తరగతులు ఉన్నాయి, అవి క్లాస్ E, క్లాస్ ఎఫ్, క్లాస్ జి మరియు హెచ్.

క్లాస్ ఇ యాంప్లిఫైయర్ అనేది అత్యంత సమర్థవంతమైన పవర్ యాంప్లిఫైయర్, ఇది స్విచ్చింగ్ టోపోలాజీలను ఉపయోగిస్తుంది మరియు రేడియో పౌన.పున్యాలలో పనిచేస్తుంది. సింగిల్ పోల్ స్విచింగ్ ఎలిమెంట్ మరియు ట్యూన్డ్ రియాక్టివ్ నెట్‌వర్క్ క్లాస్ ఇ యాంప్లిఫైయర్‌తో ఉపయోగించడానికి ప్రధాన భాగం.

క్లాస్ ఎఫ్ హార్మోనిక్స్ విషయంలో అధిక ఇంపెడెన్స్ యాంప్లిఫైయర్. ఇది స్క్వేర్ వేవ్ లేదా సైన్ వేవ్ ఉపయోగించి నడపబడుతుంది. సైనూసోయిడల్ వేవ్ ఇన్పుట్ కోసం, ఈ యాంప్లిఫైయర్ను ఇండక్టర్ ఉపయోగించి ట్యూన్ చేయవచ్చు మరియు లాభం పెంచడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

క్లాస్ జి విద్యుత్ వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి మరియు సామర్థ్య పనితీరును మెరుగుపరచడానికి రైలు మార్పిడిని ఉపయోగిస్తుంది. మరియు క్లాస్ H క్లాస్ జి యొక్క మరింత మెరుగైన వెర్షన్

అదనపు తరగతులు ప్రత్యేక ప్రయోజన యాంప్లిఫైయర్. కొన్ని సందర్భాల్లో, వారి యాజమాన్య రూపకల్పనను సూచించడానికి అక్షరాలు తయారీదారుచే అందించబడతాయి. ఒక మంచి ఉదాహరణ క్లాస్ టి యాంప్లిఫైయర్, ఇది ప్రత్యేక రకం స్విచ్చింగ్ క్లాస్ డి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ట్రేడ్మార్క్, ఇది పేపెంట్ డిజైన్ అయిన త్రిపాత్ యొక్క యాంప్లిఫైయర్ టెక్నాలజీల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.