Clase de functionare. Amplificatoare de putere in clasa A si B

1.Clase de functionare

Definitie: Amplificatoarele de putere sunt amplificatoare de semnal mare care au rolul de a debita puterea necesara in sarcina cu randament cat mai ridicat, cu amplificare de putere maxima, cu distorsiuni minime.

Cuplajul cu sarcina ( difuzorul ) se poate face direct, prin transformator sau condensator.

Clasele de functionare se refera la durata de conductie a tranzistorului.

Tipuri de clase de functionare

Amplificatoarele de putere AP pot functiona in clasele A, AB, B si C in functie de tensiunea de polarizare baza - emitor si de amplitudinea semnalului de excitatie.

Durata conductiei este prezentata in tabel .

In clasa A - unghiul de conductie θ = 360^o , adica o perioada T

In clasa AB  ; θ < 360^o

In clasa B ; θ = 180⁰

In clasa C  ; θ < 180⁰

2. Amplificatoare de putere in clasa A

Definitie: Amplificatorul de putere in clasa A este un amplificator care reda la iesire intregul semnal sinusoidal aplicat la intrare.

Schema amplificatorului de putere in clasa A

Fig 2.17 Schema amplificatorului de putere in clasa A

Cuplajul cu difuzorul ( sarcina ) se face prin transformator.

Rezistenta din colector devine R_C = ( n₁/ n₂ )² R_S

n₁ - numarul de spire din primarul transformatorului

n₂ - numarul de spire din secundar

R_S ( cativa Ω ) - rezistenta difuzorului

Avantaje:

Reda la iesire un semnal de aceeasi forma cu cel de la intrare

Nu are distorsiuni neliniare

Dezavantaje :

• Randament scazut , η < 50 %
• In absenta semnalului se consuma putere in circuitul tranzistorului ceea ce duce

la un consum ridicat al sursei de alimentare.

3. Amplificatoare de putere in clasa B (contratimp)

3. 1 Generalitati

Definitie: Amplificatorul de putere in clasa B este un amplificator realizat cu doua tranzistoare care reproduc pe rand cate o alternanta din semnalul sinusoidal aplicat la intrare.

a. Clasificare

Cele mai importante scheme de AP in clasa B sunt :

Cu tranzistoare de acelasi tip in montaj simetric:

cuplajul cu etajul precedent se face prin transformator cu priza mediana

cuplajul cu sarcina se face tot prin transformator cu priza mediana

Cu tranzistoare de tip opus in montaj complementar:

cuplajul cu etajul precedent ( de excitatie ) se face prin condensator

cuplajul cu sarcina ( difuzorul ) se face direct sau prin condensator

Cu tranzistoare identice in montaj cvasicomplementar - imbina cele doua tipuri de scheme

b. Avantaje

Fata de amplificatoarele in clasa A, amplificatoarele in clasa B au avantajele :

Randament ridicat η = 78 %

Distorsiuni reduse

Utilizarea optima a transformatorului

Posibilitatea eliminarii transformatorului

3.2 Amplificatorul de putere in clasa B cu tranzistoare in montaj complementar

a. Schema electrica

Fig. 2.18 Schema AP in clasa B cu tranzistoare complementare

b. Proprietati, functionare

Cele doua tranzistoare de tip opus pnp si npn au parametrii identici

Nu necesita defazarea semnalului de intrare

Cuplajul cu sarcina se face prin condensator

Tranzistoarele isi selecteaza alternanta pe care lucreaza :T₁ ( npn)

pe alternanta pozitiva, iar T₂ ( pnp ) pe alternanta negativa

Pe R_S se va regasi intreg semnalul sinusoidal

Observatii

- Schema prezinta dezavantajul ca necesita sursa de alimentare de valoare dubla

- In schemele de cuplare directa cu sarcina sunt necesare doua surse de alimentare separate, dar au avantajul de a reda si frecventele foarte joase din spectrul audio.

Activitatea de invatare 1

Competente

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu componente electronice analogice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

sa precizezi clasele de functionare ale tranzistoarelor de putere

sa precizezi unghiul de conductie specific tranzistoarelor de putere

Obiectivul: Dupa aceasta activitate veti fi capabili sa corelati clasele de functionare si unghiul de conductie specific amplificatoarelor de putere in clasa A si B.

Enunt

Realizati asocierile corecte dintre clasele de functionare din coloana A si unghiul de conductie din coloana B.

Activitatea de invatare 2

Competente

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu componente electronice analogice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa identifici componentele electronice dupa simbol

- sa analizezi functionarea montajelor cu componente analogice

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa analizati montaje cu componente analogice

Enunt

In figura 1 se reprezinta amplificatorul de putere in clasa B cu tranzistoare in montaj complementar.

Pornind de la figura 1, executati schema de mai jos folosind componentele electronice din figura 2

RS

C

RB1

T2

T1

RB2

C

Figura 2.3.2 Componente electronice

Activitatea de invatare 3

Competente

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu componente electronice analogice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa clasifici amplificatoarele de putere

- sa precizezi avantajele/ dezavantajele amplificatoarelor de putere in clasa A si B

Obiectivul: Dupa aceasta activitate veti fi capabili sa analizati functionarea amplificatoarelor de putere din clasa A si B

Enunt : Cercetati si aplicati!

Fiecare grupa trebuie sa se documenteze despre definitie, avantaje si dezavantaje specifice amplificatoarelor de putere din clasa A si B, folosind materialul din fisa de documentare 2.5

Fiecare grupa trebuie sa completeze cate o linie.

Pentru acest lucru aveti la dispozitie 10 minute. Dupa ce ati devenit "experti" in subtema studiata, reorganizati grupele astfel incat in grupele nou formate sa existe cel putin o persoana din fiecare grupa initiala. Timp de 10 minute veti impartasi cu ceilalti colegi din grupa nou formata cunostintele acumulate la pasul anterior.