클래스 C 앰프:완벽한 가이드 및 기타 정보!

증폭기는 회로를 구축할 때 필수적인 구성 요소입니다. 우리는 증폭기를 작동 모드와 구성 방법의 두 가지 범주로 분류합니다. 선형성, 전력 출력, 신호 이득 및 효율성은 사운드 증폭기에서 찾아야 하는 주요 작동 특성입니다.

A급 증폭기, B급 증폭기, C급 증폭기, AB급 증폭기의 4가지 유형의 증폭기가 있습니다. 이 기사는 클래스 C 증폭기에 초점을 맞추고 이에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줍니다.

해보자!

1. 클래스 C 증폭기 소개

전류 전도를 위해 트랜지스터를 사용하여 작동하는 증폭기의 범주입니다. 능동 소자(트랜지스터)는 입력 신호 주기의 절반 미만의 전류를 전도합니다. 중요한 것은 이 주기는 전도각이 180° 미만이고 값의 범위가 항상 80°에서 120° 사이임을 의미합니다. 이 전도각은 많은 왜곡을 초래합니다. 그러나 최대 클래스 C 앰프 효율이 80%이므로 효율도 증가합니다.

(기본 클래스 c 앰프 기호.)

출처:위키미디어 커먼즈

2. 클래스 C 증폭기의 작동 원리

회로도.

출처:위키미디어 커먼즈

도통각이 180°보다 작기 때문에 튜닝된 부하는 왜곡을 제어하고 왜곡을 유발합니다. 또한 이 제어는 전류를 보내고 입력 신호를 적용하여 트랜지스터를 전환함으로써 발생합니다. RF 증폭기에서의 사용 예.

(RF 증폭기)

아래 그림은 입력 파형과 출력 파형을 나타낸 것입니다.

(현재 파형.)

원칙 소개.

공진 회로 부하는 주로 이 증폭기를 구동합니다. 우리는 회로를 바이어스하기 위해 음의 전원을 사용합니다. AC 전압 소스의 피크 값이 더 중요하기 때문에 베이스 전압은 베이스-이미터 접합의 전위 이미터 값과 교차합니다. 더욱이 이것은 각 주기의 양의 피크에서 더 짧은 시간 간격 동안 발생합니다. 이 시간 동안 트랜지스터는 꺼집니다. 그러나 완전한 AC 부하 라인을 사용하는 경우 이상적인 최대 컬렉터 전류는 Ic(sat)입니다. 또한 가장 낮은 콜렉터 전압은 Vce(sat)입니다.

능동 소자인 트랜지스터는 많은 전류 펄스를 생성합니다. 그러면 공진 회로를 통해 흐르는 입력 전류에 따라 진동이 발생합니다. 결과적으로 공진 주파수는 탱크 회로를 진동시키고 적절한 값을 선택하면 완료됩니다. 마지막으로 탱크 회로는 다른 모든 주파수를 감쇠하여 하나의 주파수에서 진동합니다.

우리는 출력 신호 노이즈를 제거하기 위해 필요한 주파수와 추가 필터를 얻기 위해 적절하게 조정된 부하를 사용합니다. 또한 백에서 탱크 회로로 전력을 전달하기 위해 커플링 변압기를 사용합니다.

(커플링 변압기가 있는 배터리 충전기.)

3. 클래스 c 증폭기의 장점 및 단점

클래스 C 증폭기의 장점.

1. 증폭기는 무선 주파수 애플리케이션에 탁월합니다.
2. 클래스 C 증폭기는 주어진 전력 출력에 대해 물리적 크기가 가장 작습니다.
3. 또한 빈도가 높습니다.

클래스 C 증폭기의 단점.

1. 클래스 c 증폭기에서 완벽한 인덕터와 커플링 변압기를 얻는 것은 상당히 까다롭습니다.
2. 다이내믹 레인지가 작습니다.
3. 또한 선형성이 가장 낮습니다(선형 증폭기로 사용하기에 부적합)
4. 또한 많은 RF 추론을 생성합니다.
5. 높은 수준의 왜곡으로 인해 오디오 애플리케이션에 적합하지 않습니다.

4. 클래스 c 앰프 출력 기능

출력 전류.

클래스 C 증폭기의 출력 전류는 입력 신호 정현파 주기의 절반 이상 동안 0과 같습니다. 또한 트랜지스터가 차단 지점에서 유휴 상태로 유지되는 곳입니다.

출력 전류 최대값.

클래스 C 증폭기의 확립된 이론적 효율은 80%입니다. 감소된 전도각으로 인해 효율성이 증가하고 상당한 양의 왜곡이 발생합니다. 또한 전도각은 80°에서 120° 사이인 <180°입니다.

출력 효율 계산

효율성(η)을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

효율(%)=출력 x 100%

전원 입력

5. C종 앰프 작업

클래스 c 앰프 전력 손실.

(클래스 C 파형)

출처: 위키미디어 공용

이 증폭기의 전력 손실은 입력 파형의 일부에서만 작동하기 때문에 더 낮습니다. AC 입력 신호 펄스(T) 사이에는 시간 간격이 있습니다. 진폭은 Ic(sat)입니다. 또한 최소 전압 진폭은 Vce(sat)입니다.

PD(on) =Ic(sat)Vce(sat)는 트랜지스터의 전력 손실입니다.

특히 트랜지스터는 남은 시간 동안 계속 작동합니다.

(트랜지스터의 예)

클래스 c 앰프 조정 작동.

(클래스 c 앰프의 증폭 동작.)

컬렉터는 클래스 C 증폭기 작동 중에 AC 신호 주기의 절반 미만 동안 흐릅니다. 클래스 C 증폭기의 바이어스는 80° ~ 120°입니다.

이것은 공진 주파수의 전체 주기 동안 작동하는 공진 회로에서 50% 미만만 사용하는 이유를 설명합니다.

전도각을 낮추면 효율이 크게 높아지기 때문에 효율과 왜곡 사이에 주고받는 상황이 발생합니다. 그러나 상당한 왜곡이 발생합니다.

증폭기의 조정된 부하는 필요한 왜곡 조정을 수행합니다. 또한, 활성 소자(트랜지스터)는 입력 신호에 의해 스위칭되고 전류는 튜닝된 부하를 통해 흐릅니다.

(RF 송신기)

클래스 c 앰프용 클램퍼 바이어스

(Tuned_Class_C_Amplifier_with_clamper_bias_circuit)

위의 회로 레이아웃은 부하 저항이 있는 공통 이미 터 클래스 C 증폭기를 나타냅니다. 명확히 하기 위해, 공진 회로 부하가 증폭기를 작동시키기 때문에 개념을 설명하기 위해 저항 부하를 사용합니다. 따라서 음의 소스 전원을 사용하면 차단 지점 아래에서 바이어스가 발생합니다. AC 소스 전압 피크는 기본 전압보다 약간 높습니다. 그리고 기본 전압이 각 사이클의 양의 정점 근처에서 기본 이미 터 접합의 장벽 전위를 잠시 초과할 수 있습니다. 특히 이 짧은 시간 동안 트랜지스터가 켜집니다.

6. 클래스 C 증폭기의 적용.

• 첫째, RF 발진기에 사용됩니다.
• 둘째, FM 운영자가 사용합니다.
• 셋째, 부스터 증폭기로 사용됩니다.
• 또한 고주파 중계기 역할을 합니다.
• 마지막으로 튜닝된 리피터로 사용됩니다.

7. 클래스 A, B, AB 및 C 증폭기의 차이점

차이점	신호 생성	주기	효율성	응용 프로그램
클래스 A	사운드 신호 재생을 제공합니다.	완전한 360도 회전을 제공합니다.	트랜지스터는 항상 반쯤 켜져 있습니다. 전류는 항상 흐르므로 많은 열을 발생시켜 25%의 효율을 가져옵니다.	라디오 및 실외 사운드 시스템과 같은 저전력 장치에 사용
B급	좋은 신호 재생을 일으키지 않음	반 주기를 제공합니다.	양으로 바이어스된 트랜지스터는 다른 동일한 트랜지스터가 꺼져 있는 동안 양의 신호를 전도합니다. 또한 음의 신호가 지나가면 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 트랜지스터 쌍의 교대 스위칭은 출력 신호를 왜곡하여 발열을 줄여 효율을 78%까지 증가시킵니다.	배터리 구동 장치에 적합
AB급	음향 신호 재생 기능이 있음	주기의 절반 이상입니다.	음성 신호 재생과 78%의 보완 효율을 갖는 클래스 A와 B의 장점을 결합	고충실도 오디오 증폭기에 사용됩니다.
클래스 C	–	주기의 절반 미만입니다.	트랜지스터가 심하게 바이어스되어 입력 주기의 <180° 동안만 켜지므로 출력 신호가 크게 왜곡됩니다. 열을 덜 발생하게 합니다. 따라서 클래스 c의 효율성을 80%로 만듭니다.	현재 펄스로 인해 RF 발진기에서 유용하기 때문에 오디오 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.

요약

클래스 c 앰프는 발열량이 적기 때문에 가전제품에 사용하기에 가장 효율적인 앰프입니다.

이 기사가 도움이 되었기를 바랍니다. 클래스 C 앰프에 대한 질문이 있으면 당사에 문의하십시오.