ลักษณะของวงจรขยายกำลัง Class A ,Class B ,Class AB และ Class C
วงจรขยายกำลังมีอยู่หลายชนิด สามารถแบ่งได้ตามลักษณะของจุดทำงานไฟตรง ( Quiescent point ,Q-point) ซึ่งจะแบ่งวงจรขยายออกได้เป็น 4 แบบ ใหญ่คือ วงจรขยาย Class A ,Class B ,Class AB และ Class C ตามลำดับ
วงจรขยาย Class A วงจรขยาย Class A ก็คือวงจรขยายเชิงเส้น เป็นวงจรที่กำหนดจุดทำงาน ที่ประมาณกึ่งกลางเส้นโหลด โดยวงจรนี้จะทำงานเป็นวงจรขยายเชิงเส้นในกรณีที่สัญญาณอินพุตขนาดน้อยๆ วงจรนี้ส่วนมากจะใช้ทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียว โดย ทรานซิสเตอร์ตัวนี้จะทำงานขยายสัญญาณอินพุตตลอดทั้ง 1 Cycle หรือ 1 คาบเวลา วงจรประเภทนี้มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำเนื่องจากทรานซิสเตอร์ทำงานตลอดเวลาแม้ไม่มีสัญญาณอินพุตเข้ามาก็ตาม
วงจรขยาย Class B วงจรขยาย Class B เป็นวงจรขยายกำลังที่กำหนดให้จุดทำงาน Q-point อยู่ที่จุด Cut-Off พอดี ดังนั้นในสภาะอยู่นิ่งหรือไม่มีสัญญาณอินพุตเข้ามาในวงจรก็จะไม่มีกระแสใหล
ในตัวทรานซิสเตอร์เลย นั่นคือค่ากำลังงานสูญเสียที่ตัวทรานซิสเตอร์ก็จะน้อยมาก โดยตัวทรานซิสเตอร์จะทำงานขยายสัญญาณเพียงครึ่งคาบสัญญาณหรือ Half-Ctycle เท่านั้นส่วนอีกครึ่ง Cycle จะไม่ถูกขยาย ดังนั้นสัญญาณเอ้าพุตที่ได้ก็จะมีลัฏษณะเหมือนกับวงจร Half-wave rectifier ของไดโอด จึงไม่สามารถนำวงจรขยาย Class B นี้มาใช้ขยายเสียงได้เลยเพราะมีความเพี้ยนมาก แต่ถ้าต้องการจะนำมาขยายเสียง จะต้องใช้ทรานซิสเตอร์ 2 ตัวมาทำงานร่วมกัน โดยแต่ละตัวจะผลัดกันทำงานตัวละครึ่ง Cycleจึงจะไ ด้ลื่น เราเรียกการทำงานแบบนี้ว่า push-pull วงจรขยาย Class B นี้ จะมีประสิทธิภาพสูงกว่า Class A มากแต่จะมีความเพี้ยนมากกว่าด้วย
วงจรขยาย Class B วงจรขยาย Class B เป็นวงจรขยายกำลังที่กำหนดให้จุดทำงาน Q-point อยู่ที่จุด Cut-Off พอดี ดังนั้นในสภาะอยู่นิ่งหรือไม่มีสัญญาณอินพุตเข้ามาในวงจรก็จะไม่มีกระแสใหล
ในตัวทรานซิสเตอร์เลย นั่นคือค่ากำลังงานสูญเสียที่ตัวทรานซิสเตอร์ก็จะน้อยมาก โดยตัวทรานซิสเตอร์จะทำงานขยายสัญญาณเพียงครึ่งคาบสัญญาณหรือ Half-Ctycle เท่านั้นส่วนอีกครึ่ง Cycle จะไม่ถูกขยาย ดังนั้นสัญญาณเอ้าพุตที่ได้ก็จะมีลัฏษณะเหมือนกับวงจร Half-wave rectifier ของไดโอด จึงไม่สามารถนำวงจรขยาย Class B นี้มาใช้ขยายเสียงได้เลยเพราะมีความเพี้ยนมาก แต่ถ้าต้องการจะนำมาขยายเสียง จะต้องใช้ทรานซิสเตอร์ 2 ตัวมาทำงานร่วมกัน โดยแต่ละตัวจะผลัดกันทำงานตัวละครึ่ง Cycleจึงจะไ ด้ลื่น เราเรียกการทำงานแบบนี้ว่า push-pull วงจรขยาย Class B นี้ จะมีประสิทธิภาพสูงกว่า Class A มากแต่จะมีความเพี้ยนมากกว่าด้วย
วงจรขยาย Class AB เนื่องจากวงจรขยาย Class B จะมีความเพี้ยนของสัญญาณเอ้าพุตเกิดขึ้น ระหว่างรอยต่อของสัญญาณซีกบวกและลบ เนื่งจากสัญญาณซีกบวกจะต้องมีค่ามากกว่า >= +1 Vbe จึงจะได้
สัญญาณเอ้าพุตออกมา และในสัญญาณซีกลบก็ต้องมีค่า <= -1 Vbe จึงจะได้สัญญาณเอ้าพุตออกมา เช่นกัน ดังนั้น สัญญาณในช่วงระหว่าง +1 Vbe ถึง -1Vbe ก็จะไม่มีเอ้าพุตในช่วงนี้ออกมา ทำให้สัญญาณเอ้าพุตมีความเพี้ยนซึ่งเรียกว่า "Crossover Distortion"
ถ้าเราต้องการลดความเพี้ยนตรงรอยต่อนี้ ก็ต้องลดประสิทธิภาพของวงจร Class B ลงไปเป็น Class AB
แทนดยการใช้ทรานซิสเตอร์ 2 ตัวซึ่งจะมีประสิทธิภาพอยู่ระหว่าง Class A กับ Class B โดยที่จุดทำงาน Q-
point ของ Class AB จะอยู่เหนือ Class B มาประมาณ 0.7V. หรือมากกว่านั้นเล็กน้อย
สัญญาณเอ้าพุตออกมา และในสัญญาณซีกลบก็ต้องมีค่า <= -1 Vbe จึงจะได้สัญญาณเอ้าพุตออกมา เช่นกัน ดังนั้น สัญญาณในช่วงระหว่าง +1 Vbe ถึง -1Vbe ก็จะไม่มีเอ้าพุตในช่วงนี้ออกมา ทำให้สัญญาณเอ้าพุตมีความเพี้ยนซึ่งเรียกว่า "Crossover Distortion"
ถ้าเราต้องการลดความเพี้ยนตรงรอยต่อนี้ ก็ต้องลดประสิทธิภาพของวงจร Class B ลงไปเป็น Class AB
แทนดยการใช้ทรานซิสเตอร์ 2 ตัวซึ่งจะมีประสิทธิภาพอยู่ระหว่าง Class A กับ Class B โดยที่จุดทำงาน Q-
point ของ Class AB จะอยู่เหนือ Class B มาประมาณ 0.7V. หรือมากกว่านั้นเล็กน้อย
วงจรขยาย Class C เป็นวงจรขยายกำลังที่กำหนดให้จุดทำงาน Q-point อยู่ต่ำกว่าจุด cut-off จึงทำให้สัญญาณเกิดไม่ถึงครึ่ง Cycle จึงทำให้สัญญาณที่ได้มีความเพี้ยนสูงมาก แต่ถ้าให้สัญญาณนี้ไปผ่านวงจร
กรองแถบความถี่ผ่าน (Band pass filter) ชนิด LC ก็จะสามารถให้สัญญาณออกเป็นไซน์ได้เช่นกัน วงจรขยาย Class C นี้ไม่เหมาะที่จะใช้ขยายเสียง แต่จะนำไปใช้กับการขยายสัญญาณที่ต้องการกำลังงานสูงๆ
มากกว่าต้องการความเที่ยงตรงของสัญญาณ เช่นวงจรขยายสัญญาณความถี่วิทยุ FM หรือ VHF ที่ต้องส่งไปให้ไกล วงจรขยายแบบนี้จะมีประสิทธิภาพสูงมาก เมื่อเทียบกับแบบอื่นๆ
กรองแถบความถี่ผ่าน (Band pass filter) ชนิด LC ก็จะสามารถให้สัญญาณออกเป็นไซน์ได้เช่นกัน วงจรขยาย Class C นี้ไม่เหมาะที่จะใช้ขยายเสียง แต่จะนำไปใช้กับการขยายสัญญาณที่ต้องการกำลังงานสูงๆ
มากกว่าต้องการความเที่ยงตรงของสัญญาณ เช่นวงจรขยายสัญญาณความถี่วิทยุ FM หรือ VHF ที่ต้องส่งไปให้ไกล วงจรขยายแบบนี้จะมีประสิทธิภาพสูงมาก เมื่อเทียบกับแบบอื่นๆ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น