منو
 کاربر Online
975 کاربر online

انواع سیستمهای تقویت کننده

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک جامد و الکترونیک > فیزیک الکترونیک
(cached)

دید کلی

عمل تقویت کنندگی سیگنال ساده‌ترین کار در پردازش سیگنال است. چون مبدلها سیگنالهای ضیعفی بدست می‌دهند که ‌انرژی کمی‌ دارند و دامنه آنها حدود میکروولت یا میلی‌ولت است، بنابراین به تقویت نیاز دارند. چنین سیگنالهای کوچکی برای پردازش مناسب نیستند، چنانچه دامنه آنها بزرگتر شود، عمل پردازش آنها بسیار آسانتر صورت می‌گیرد. قسمتی که چنین کاری را انجام می‌دهد، تقویت کننده سیگنال نامیده می‌شود.

استفاده ‌از تقویت کننده به مثابه تقویت کننده ولتاژ است. تقویت کننده مقدماتی در دستگاه ‌استریوی خانگی نمونه‌ای از تقویت کننده ولتاژ است. نوع دیگری از تقویت کننده موسوم به تقویت توان است. تقویت کننده توان در دستگاههای استریوی خانگی یک نمونه‌ از این تقویت کننده‌ها ‌است و توان لازم برای راه‌اندازی بلندگو را تهیه می‌کند.

مدلهای مداری تقویت کننده

تقویت کننده‌های ولتاژ

این مدل که شامل منبع ولتاژ (دارای کنترل) با ضریب بهره Avo است، یک مقاومت ورودی Ri دارد، با توجه به ‌اینکه تقویت کننده یک جریان ورودی از منبع سیگنال دریافت می‌کند و نیز دارای یک مقاومت خروجی Ro با توجه به تغییر در ولتاژ خروجی است. تقویت کننده جریان خروجی را برای بار تهیه می‌کند. در مدل تقویت کننده بوسیله منبع ولتاژ سیگنال vs با مقاومت Rs تغذیه شده ‌است و به خروجی با مقاومت بار RL اتصال دارد.

تقویت کننده‌های جریان

این مبدل یک منبع جریان دارای کنترل جریان با ضریب بهره جریان Ais ، یک مقاومت ورودی Ri و یک مقاومت خروجی Ro را شامل می‌شود. تقویت کننده جریان توسط یک منبع جریان is با مقاومت Rs تغذیه می‌شود و یک مقاومت بار RL به خروجی آن متصل شده ‌است. برای جلوگیری از اتلاف بهره در جفت شدن تقویت کننده جریان با مقاومت بار ، تقویت کننده بایستی طوری طراحی شود که مقاومت خروجی‌اش Ro خیلی بزرگتر از مقاومت بار RL باشد. یک تقویت کننده جریان آرمانی دارای یک مقاومت خروجی نامحدود است.

تقویت کننده ترارسانایی

این نوع تقویت کننده با ولتاژ ورودی یک سیگنال راه‌اندازی می‌شود و یک جریان خروجی بدست می‌دهد. شاخصه بهره ، Gm ، نسبت جریان خروجی در اتصال کوتاه مدار به ولتاژ ورودی است. این شاخصه ترارسانایی ، اتصال کوتاه مدار نامیده می‌شود و واحد آن مهو (mho) با A/V است. یک تقویت کننده ترارسانا دارای مقاومت ورودی بینهایت و مقاومت خروجی بینهایت می‌باشد.

تقویت کننده ترامقاومتی

این نوع تقویت کننده با جریان ورودی سیگنال بکار می‌افتد و یک ولتاژ خروجی بدست می‌دهد. شاخصه ، Rm ، نسبت ولتاژ خروجی مدار باز به جریان ورودی است و ترا مقاومت مدار باز نامیده می‌شود و واحد آن اهم یا V/A است. یک تقویت کننده ترامقاومت دارای مقاومت ورودی صفر و مقاومت خروجی صفر می‌باشد.

منابع تغذیه تقویت کننده

چون توانی که تقویت کننده به بار می‌دهد، بیشتر از توانی است که ‌از منبع سیگنال دریافت داشته ‌است، از اینرو ، این پرسش مطرح می‌شود که سرچشمه توان اضافی کجاست؟ پاسخ آن زمانی دریافت می‌شود که در نظر بیاوریم که تقویت کننده‌ها برای کار خود به منابع ولتاژ dc نیاز دارند. منابع ولتاژ dc ، توان اضافی تحویل شده به بار را تامین می‌کنند. علاوه بر این ، هر توانی که در مدار داخلی تقویت کننده تلف می‌شود (نظیر توان تبدیل شده به گرما) بوسیله همین منبع ولتاژ dc تامین می‌شود. بازدهی توان یکی از مهمترین شاخصه‌های تقویت کننده‌هایی که توان زیادی بدست می‌دهند، چنین تقویت کننده‌هایی ، تقویت کننده‌های توان نامیده می‌شوند.

اشباع تقویت کننده

مشخه ‌انتقال تقویت کننده تنها در محدوده مشخصی از ولتاژهای ورودی و خروجی خطی می‌ماند. در تقویت کننده‌ای که با دو منبع تغذیه کار می‌کند، ولتاژ خروجی نمی‌تواند از مقدار مثبت معینی بیشتر و از مقدار منفی معینی کمتر شود. بطور مسلم برای پیشگیری از بروز اعوجاج در شکل موج سیگنال خروجی ، نوسان سیگنال ورودی بایستی در محدوده خطی کار تقویت کننده قرار داشته باشد.

پاسخ فرکانسی تقویت کننده‌ها

اگر موج سینوسی (Va(ω به ورودی یک تقویت کننده‌ اعمال گردد، خروجی شکل ، موجی سینوسی با همان فرکانس خواهد بود. البته خروجی سینوسی (Vb(ω دارای دامنه و فازی متفاوت با ورودی (Va(ω است. یک موج سینوسی با فرکانس و دامنه معین به ورودی تقویت کننده‌ اعمال می‌گردد و دامنه و فازی مرتبط با موج سینوسی ورودی اندازه گیری می‌شود.

از اینرو ، در این فرکانس مشخص ، بزرگی انتقال یا بهره تقویت کننده ، همچنین زاویه فاز بهره تقویت کننده را پیدا می‌کنیم. در اینصورت فرکانس موج سینوسی ورودی تغییر داده می‌شود و آزمون تکرار می‌گردد. نخست به مورد اول یعنی نمودار بزرگی بهره در برابر فرکانس توجه می‌کنیم. این مورد را پاسخ دامنه یا پاسخ فرکانسی تقویت کننده می‌نامیم.

دسته‌بندی تقویت کننده‌ها بر اساس پاسخ فرکانس

ظرفیت خازنی داخلی در قطعاتی مثل ترانزیستور سبب افت بهره در فرکانس‌های بالا می‌شود. از سوی دیگر ، افت بهره در فرکانس‌های پائین معمولا توسط خازن‌های انتقال صورت می‌گیرد که برای متصل کردن یک طبقه تقویت کننده به طبقه تقویت کننده دیگر از آن استفاده می‌شود. از این روش برای ساده کردن فرآیند طراحی طبقات مختلف استفاده می‌شود. خازن‌های انتقال را با ظرفیت کاملا بزرگ انتخاب می‌کنند تا امپدانس آنها در فرکانس مورد نظر کوچک باشد.

کاربردهای زیادی وجود دارد که در آنها مهم است که بهره تقویت کننده در فرکانس‌های پائین کم باشد. علاوه بر این ، تکنولوژی ساخت مدارهای مجتمع (IC) ، ساختن خازن‌های انتقال بزرگ مجاز نیست. از اینرو ، تقویت کننده‌های IC معمولا به عنوان تقویت کننده‌های dc یا تقویت کننده‌های با اتصال مستقیم طراحی می‌شوند.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 22769


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..