Klasse C-versterkers:een complete gids en meer!

Versterkers zijn essentiële componenten bij het bouwen van uw circuits. We classificeren versterkers in twee categorieën, d.w.z. werkingsmodus en constructiemethoden. Lineariteit, uitgangsvermogen, signaalversterking en efficiëntie zijn de belangrijkste bedieningskenmerken waarnaar we moeten zoeken in een geluidsversterker.

We hebben vier soorten versterkers, klasse A-versterker, klasse B-versterker, klasse C-versterker en klasse AB-versterker. Dit artikel richt zich op de klasse C-versterkers en vertelt je alles wat je erover moet weten.

Laten we dit doen!

1. Inleiding tot klasse C-versterker

Het is een categorie versterkers die werkt met een transistor voor stroomgeleiding. Het actieve element (transistor) geleidt een stroom van minder dan de helft van de cyclus van het ingangssignaal. Belangrijk is dat deze cyclus betekent dat de geleidingshoek kleiner is dan 180° en dat de waarden altijd variëren van 80° tot 120°. Deze geleidingshoek brengt zoveel vervormingen met zich mee. Het verhoogt echter ook de efficiëntie, aangezien de maximale efficiëntie van de klasse C-versterker 80% is.

(Basisklasse c versterkersymbool.)

BRON:Wikimedia commons

2. Werkingsprincipe van klasse C-versterker

Het schakelschema.

BRON:Wikimedia commons

Een afgestemde belasting regelt de vervorming aangezien de geleidingshoek kleiner is dan 180° en veroorzaakt vervorming. Bovendien gebeurt deze besturing door een stroom te sturen en een ingangssignaal toe te passen om de transistor te schakelen. Voorbeeldgebruik in een RF-versterker.

(een RF-versterker)

Het onderstaande diagram toont de ingangsgolfvorm en de uitgangsgolfvorm.

(Huidige golfvorm.)

Principeintroductie.

Een resonantiekringbelasting drijft deze versterker in de eerste plaats aan. We gebruiken een negatieve stroombron om het circuit te beïnvloeden. Omdat de piekwaarde van de wisselspanningsbron belangrijker is, kruist de basisspanning de potentiële emitterwaarde van de basis-emitterovergang. Bovendien gebeurt dit gedurende een korter tijdsinterval bij de positieve piek van elke cyclus. Gedurende deze tijd is de transistor uitgeschakeld. Maar als u een volledige AC-laadlijn gebruikt, is de ideale maximale collectorstroom Ic (sat). Bovendien is de laagste collectorspanning Vce(sat).

De transistor, het actieve element, produceert een reeks stroompulsen. Vervolgens komen de trillingen overeen met de ingangsstroom, die door het resonantiecircuit vloeit. Bijgevolg zorgt de resonantiefrequentie ervoor dat de tankcircuits oscilleren, en dit gebeurt wanneer we de juiste waarde selecteren. Ten slotte dempt het tankcircuit alle andere frequenties, waardoor het in één frequentie oscilleert.

We gebruiken een geschikt afgestemde belasting om de vereiste frequentie te verkrijgen en extra filters om de ruis van het uitgangssignaal te elimineren. We gebruiken ook een koppeltransformator om de stroom van de zak naar het tankcircuit over te brengen.

(acculaders met koppeltransformatoren.)

3. Klasse c versterker Voordelen en nadelen

Voordelen van klasse C-versterkers.

1. De versterkers zijn uitstekend geschikt voor radiofrequentietoepassingen.
2. Klasse C-versterkers hebben de kleinste fysieke afmetingen voor een bepaald uitgangsvermogen.
3. Ze hebben ook een hoge frequentie.

Nadelen van klasse C-versterkers.

1. Behoorlijk lastig om perfecte inductoren en koppeltransformatoren uit de klasse C-versterker te krijgen.
2. Het dynamische bereik is klein.
3. Bovendien heeft het de laagste lineariteit (niet geschikt om als lineaire versterker te gebruiken)
4. Creëert ook veel RF-inferenties.
5. Ongeschikt voor audiotoepassingen vanwege de hoge mate van vervorming die het produceert.

4. Klasse c versterkeruitgangsfuncties

De uitgangsstroom.

De uitgangsstroom van de klasse C-versterker is gelijk aan 0 voor meer dan de helft van de sinusvormige cyclus van het ingangssignaal. Bovendien blijft de transistor op zijn afkappunt inactief.

De maximale waarde van de uitgangsstroom.

Het vastgestelde theoretische rendement van een klasse C-versterker ligt op 80%. Het is vanwege een verminderde geleidingshoek die de efficiëntie verhoogt en het veroorzaakt aanzienlijke hoeveelheden vervorming. Ook is de geleidingshoek <180°, wat varieert tussen 80° en 120°.

De berekening van de outputefficiëntie

De formule om het rendement (η) te berekenen is;

Efficiëntie (%) =vermogen x 100%

opgenomen vermogen

5. Klasse c Versterker Werkbediening

Vermogensdissipatie van klasse c-versterker.

(De golfvormen van klasse C)

Bron: Wikimedia commons

De vermogensdissipatie van deze versterker is lager omdat deze slechts op een deel van de ingangsgolfvorm werkt. Er is een tijdsinterval tussen AC-ingangssignaalpulsen (T). De amplitude is Ic(sat). Bovendien is de minimale spanningsamplitude Vce(sat).

PD(on) =Ic (sat)Vce (sat) is de vermogensdissipatie voor de transistors.

De transistor blijft met name werken gedurende het resterende tijdsinterval.

(voorbeeld van transistors)

Klasse c versterker afgestemde werking.

(Versterkende actie in een klasse C-versterker.)

De collector stroomt voor minder dan de helft van de AC-signaalcyclus tijdens een klasse C-versterkerwerking. Een klasse C versterker heeft een bias van 80° tot 120°.

Dit verklaart waarom het slechts minder dan 50% gebruikt met een resonantiecircuit dat werkt voor de volledige cyclus van de resonantiefrequentie.

Omdat de efficiëntie globaal stijgt wanneer we de geleidingshoek verlagen, ontstaat er een situatie van geven en nemen tussen efficiëntie en vervorming. Het veroorzaakt echter een aanzienlijke vervorming.

Een afgestemde belasting op de versterker zorgt voor de vereiste vervormingsregeling. Bovendien schakelt het actieve apparaat (transistor) door het ingangssignaal en stroomt de stroom door een afgestemde belasting.

(RF-zender)

Clamper bias voor een klasse c versterker

(Tuned_Class_C_Amplifier_with_clamper_bias_circuit)

De bovenstaande circuitlay-out toont een common-emitter klasse C-versterker met een belastingsweerstand. Ter verduidelijking gebruiken we de resistieve belasting om het concept te demonstreren, omdat een resonante circuitbelasting de versterker bedient. Dus, met de negatieve brontoevoer, treedt vertekening op onder het afkappunt. De spanningspieken van de AC-bron zijn iets hoger dan de basisspanning. En zorgt ervoor dat de basisspanning kort de barrièrepotentiaal van de basis-emitterovergang nabij de positieve top van elke cyclus overschrijdt. Met name de transistor wordt tijdens deze korte periode ingeschakeld.

6. Toepassing van klasse C-versterker.

• Ten eerste gebruikt in een RF-oscillator.
• Ten tweede, gebruikt door FM-operators.
• Ten derde, gebruikt als boosterversterkers.
• Bovendien functioneert het als een hoogfrequente repeater.
• Ten slotte gebruikt als afgestemde repeaters.

7. Verschillen tussen klasse A, B, AB en C versterkers

Samenvatting

De klasse C-versterkers zijn de meest efficiënte versterkers voor gebruik in apparaten, omdat ze minder warmte produceren.

We hopen dat dit artikel nuttig voor u is. Neem voor vragen over de klasse C-versterker contact met ons op.