เพาเวอร์แอมป์คืออะไร

เพาเวอร์แอมป์เป็นเครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เพื่อเพิ่มขนาดของพลังงานที่ได้รับสัญญาณ ซึ่งแตกต่างจากแรงดันไฟฟ้าและแอมป์ปัจจุบันเครื่องขยายเสียงพลังงานถูกออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนโดยตรงโหลดและใช้เป็นชิ้นสุดท้ายในห่วงโซ่เครื่องขยายเสียง

สัญญาณเข้าของเครื่องขยายเสียงต้องสูงกว่าเกณฑ์ ดังนั้นแทนที่จะส่งสัญญาณความถี่วิทยุต้นฉบับไปยังเครื่องขยายเสียงโดยตรงมันเป็นครั้งแรกที่ใช้ในปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้าเครื่องขยายเสียงก่อนขยายและส่งไปยังเครื่องขยายเสียงเป็นปัจจัยการผลิตหลังจากการปร คุณสามารถสังเกตแผนภาพกล่องของเครื่องขยายเสียงเสียงและการใช้เครื่องขยายเสียง

ในกรณีนี้ไมโครโฟนที่ใช้เป็นแหล่งข้อมูล ปริมาณของสัญญาณจากไมโครโฟนไม่เพียงพอสำหรับเครื่องขยายเสียงพลังงาน ดังนั้นก่อนจะขยายแรงดันไฟฟ้าและกระแสเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แล้วสัญญาณจะถูกควบคุมโดยเสียงและวงจรควบคุมระดับเสียง สุดท้ายสัญญาณจะถูกป้อนผ่านเครื่องขยายเสียงและผลผลิตของเครื่องขยายเสียงจะถูกส่งไปยังลำโพง 

ประเภทของเพาเวอร์แอมป์

เครื่องขยายเสียงพลังงานแบ่งออกเป็นสามประเภทขึ้นอยู่กับชนิดของอุปกรณ์ส่งออกที่เชื่อมต่อ

เครื่องขยายเสียงพลังเสียง

เครื่องขยายเสียงนี้จะใช้เพื่อเพิ่มพลังงานของสัญญาณเสียงที่อ่อนแอ เครื่องขยายเสียงที่ใช้ในโทรทัศน์โทรศัพท์มือถือและวงจรขับลำโพงอื่นๆตกอยู่ในประเภทนี้

ช่วงของเครื่องขยายเสียงพลังงานเสียงจากหลายมิลลิวัตต์เช่นหูฟังเครื่องขยายเสียงหลายกิโลวัตต์เช่นความจงรักภักดีสูงและระบบโรงภาพยนตร์ในบ้าน

เครื่องขยายเสียงความถี่วิทยุ

การส่งไร้สายต้องปรับคลื่นส่งผ่านทางไกลในอากาศ สัญญาณจะถูกส่งผ่านเสาอากาศและช่วงของการส่งผ่านขึ้นอยู่กับขนาดของสัญญาณพลังงานที่ได้รับจากเสาอากาศ

สำหรับการส่งไร้สายเช่นเอฟเอ็มวิทยุเสาอากาศต้องใช้หลายพันกิโลวัตต์พลังงานสัญญาณเข้า ที่นี่เครื่องขยายเสียงความถี่วิทยุที่ใช้เพื่อเพิ่มพลังงานของคลื่นเอฟเอ็มในระดับที่เพียงพอสำหรับระยะทางที่จำเป็น

เครื่องขยายเสียงกระแสตรง

เครื่องขยายเสียง DC ใช้เพื่อขยายพลังของ PWM สัญญาณ พวกเขาจะใช้ในระบบการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องใช้พลังงานสูงสัญญาณขับเคลื่อนมอเตอร์หรือตัวกระตุ้น หรือเพิ่มมอเตอร์หรือป้อนข้อมูลพลังงานจากสัญญาณของไมโครคอนโทรลเลอร์

เพาเวอร์แอมป์

มีหลายวิธีในการออกแบบวงจรขยายกำลัง การดำเนินงานและผลผลิตของแต่ละวงจรจะแตกต่างกัน

เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างลักษณะและพฤติกรรมของเครื่องขยายเสียงพลังงานที่แตกต่างกันใช้พลังเครื่องขยายเสียงชั้นเรียนซึ่งสัญลักษณ์ตัวอักษรที่ระบุไว้เพื่อระบุวิ

พวกเขาจะแบ่งออกเป็นสองประเภท เครื่องขยายเสียงที่ออกแบบมาเพื่อขยายสัญญาณอะนาล็อกเป็นของ A B AB หรือ C พลังเครื่องขยายเสียงที่ออกแบบมาเพื่อขยายสัญญาณ PWM ดิจิตอลได้แก่ D E และ F

เครื่องขยายเสียงที่ใช้บ่อยที่สุดคือพลังเครื่องขยายเสียงที่ใช้ในเครื่องขยายเสียงวงจรเสียงซึ่งเป็นของ A B AB หรือ C ดังนั้นให้เราดูรายละเอียดของพวกเขา

คลาสเพาเวอร์แอมป์

สัญญาณอะนาล็อกประกอบด้วยบวกและลบสูง ในเครื่องขยายเสียงเหล่านี้สัญญาณทั้งหมดจะถูกใช้เพื่อขยายกระบวนการ

ทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในการขยายสัญญาณครึ่งบวกและลบ นี้จะทำให้มันง่ายสำหรับพวกเขาที่จะออกแบบให้คลาสเครื่องขยายเสียงเป็นชนิดที่พบมากที่สุดของเครื่องขยายเสียงพลังงาน แม้ว่าเครื่องขยายเสียงเหล่านี้จะถูกแทนที่ด้วยการออกแบบที่ดีขึ้นพวกเขายังคงได้รับการต้อนรับจากผู้ที่ชื่นชอบ

ในเครื่องขยายเสียงเหล่านี้แม้ว่าจะไม่มีสัญญาณเข้าใช้งานส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการขยายทรานซิสเตอร์ในตัวอย่างนี้ได้ถูกใช้ นี้จะสร้างจำนวนมากของความร้อนและลดประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียงระดับ A ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ของการตั้งค่าปกติและหม้อแปลงคู่การตั้งค่า

มุมของเครื่องขยายเสียงที่ใช้สำหรับการขยายสัญญาณส่วนไม่เกิน 360 องศา ดังนั้นระดับการบิดเบือนสัญญาณต่ำมากและช่วยให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของความถี่สูง

คลาส B เพาเวอร์แอมป์

เครื่องขยายเสียงพลังงานระดับ B ถูกออกแบบมาเพื่อลดประสิทธิภาพและความร้อนของเครื่องขยายเสียงระดับ A เครื่องขยายเสียงเหล่านี้ใช้สองทรานซิสเตอร์เสริมมากกว่าหนึ่งทรานซิสเตอร์เพื่อขยายสัญญาณทั้งหมด

หนึ่งทรานซิสเตอร์ขยายครึ่งบวกของคลื่นอื่นๆขยายครึ่งลบของคลื่น ดังนั้นแต่ละชิ้นส่วนที่ใช้งานจะถูกส่งผ่านโดยครึ่งหนึ่งของรูปคลื่นเมื่อรวมกับการขยายสัญญาณทั้งหมดสองของพวกเขา

เนื่องจากการใช้ทรานซิสเตอร์คู่ประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียง B จะดีขึ้นกว่าของเครื่องขยายเสียง ประสิทธิภาพเชิงทฤษฎีถึงประมาณ 75 เปอร์เซ็นต์ ชนิดนี้ของเครื่องขยายเสียงพลังงานที่ใช้สำหรับอุปกรณ์แบตเตอรี่เช่นวิทยุ FM และทรานซิสเตอร์

มีการบิดเบือนเล็กน้อยในพื้นที่ข้ามเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของคลื่นสองซ้อนกัน เพื่อลดการบิดเบือนสัญญาณนี้คลาส AB เครื่องขยายเสียงถูกออกแบบมา

คลาส AB เพาเวอร์แอมป์

คลาส AB เครื่องขยายเสียงคือการรวมกันของคลาส A และ B เครื่องขยายเสียง ชนิดนี้ของเครื่องขยายเสียงที่ถูกออกแบบมาเพื่อลดปัญหาประสิทธิภาพของคลาสเครื่องขยายเสียงและการบิดเบือนของสัญญาณข้ามภูมิภาคในคลาส B เครื่องขยายเสียง

มันยังคงตอบสนองความถี่สูงเช่นเครื่องขยายเสียงระดับ A และ B ระดับเครื่องขยายเสียงที่มีประสิทธิภาพ การรวมกันของไดโอดและความต้านทานที่ใช้เพื่อให้มีขนาดเล็กชดเชยแรงดันไฟฟ้าซึ่งช่วยลดการบิดเบือนของคลื่นใกล้ข้ามภูมิภาค ดังนั้นประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อย

เครื่องขยายเสียงชั้นซี

เครื่องขยายเสียงพลังงานชั้น C ถูกออกแบบมาเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นแต่ลดมุมเชิงเส้นของการส่งผ่าน ในคำอื่นๆที่ค่าใช้จ่ายของการขยายคุณภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

มุมที่มีขนาดเล็กหมายถึงการบิดเบือนมากขึ้นดังนั้นเครื่องขยายเสียงดังกล่าวไม่เหมาะกับการขยายเสียง พวกเขาจะใช้สำหรับการขยายสัญญาณความถี่สูงและความถี่วิทยุ

คลาส C เครื่องขยายเสียงมักจะประกอบด้วยการปรับแต่งโหลดกรองและขยายสัญญาณความถี่ที่เฉพาะเจาะจงและยับยั้งคลื่นความถี่อื่นๆ

ในเครื่องขยายเสียงพลังงานชนิดนี้องค์ประกอบที่ใช้งานเท่านั้นเมื่อแรงดันอินพุตสูงกว่าเกณฑ์บางอย่างเพื่อลดการใช้พลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพ

เครื่องขยายเสียงพลังงานอื่นๆ

เครื่องขยายเสียงพลังงานเช่น D E F G และใช้เพื่อขยายสัญญาณ PWM ดิจิตอล พวกเขาเป็นประเภทของสวิตช์เพาเวอร์แอมป์ที่ยังคงเปิดหรือปิดออกโดยไม่มีระดับอื่นๆ

เนื่องจากความเรียบง่ายนี้ประสิทธิภาพเชิงทฤษฎีของเครื่องขยายเสียงพลังงานในหมวดข้างต้นสามารถเข้าถึงได้ถึง 90-100 เปอร์เซ็นต์

ใช้

ต่อไปนี้คือการประยุกต์ใช้เครื่องขยายเสียงในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน

• ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อผู้บริโภค Audio power amplifiers are used in almost all consumer electronic devices ranging from microwave ovens, headphone drivers, televisions, mobile phones and Home theatre systems to theatrical and concert reinforcement systems.
• อุตสาหกรรม Switching type power amplifiers are used for controlling most of the industrial actuator systems like servos and DC motors.
• การสื่อสารไร้สาย High power amplifiers are important in transmission of cellular or FM broadcasting signals to users. Higher power levels made possible because of power amplifiers increases data transfer rates and usability. They are also used in satellite communication equipment.