以前は、の発明の前に電子アンプ、結合されたカーボンマイクは電話中継器の粗い増幅器として使用されます。実際に増幅する最初の電子機器は、1906年にLee De Forestによって発明されたAudion真空管でした。増幅と増幅という用語は、ラテン語の増幅ケアから拡張または拡大されたものです。真空管は40年間唯一の簡素化装置であり、1947年まで電子機器を支配していました。最初のBJT 市場に出て、エレクトロニクスに新たな革命をもたらし、1954年に開発されたトランジスタラジオのような最初のポータブル電子デバイスです。この記事では、アンプのクラスと分類について説明します。

アンプとは何ですか？アンプの分類は？

単にアンプはアンプと呼ばれます。増幅器は、電流、電圧、および電力の信号を増加させるために使用される電子デバイスです。アンプの機能は、からの電力を使用することです電源そしてより長い高度、それは入力信号の助けを借りて出力信号を制御します。アンプは、入力信号の特性に基づいて電源の出力を変調します。増幅器がゲインを提供する場合、増幅器は減衰器とは正反対であるため、減衰器が損失を提供します。アンプはまたのディスクリート部分です電気回路これは他のデバイスでも継続されます。

増幅器

アンプはすべての電子機器に使用されています。アンプはさまざまなタイプに分類できます。 1つ目は、電子信号の周波数が改善されることです。次はオーディオアンプで、20 kHz未満の範囲の信号を増幅し、RFアンプは20 kHz〜300KHzの無線周波数範囲を増幅します。最後は、電流の品質と電圧が増幅されていることです

“dtmfは何に使用されますか ”

増幅器には、電流増幅器、電圧増幅器、またはトランスコンダクタンス増幅器とトランス抵抗増幅器が含まれるさまざまなタイプがあります。現在、市場で使用されているアンプのほとんどはトランジスタですが、真空管も一部のアプリケーションで使用されています。

アンプの分類

ザ・アンプの分類以下に示します

入出力変数
共通端子
片側および両側
反転および非反転
段間結合法
周波数範囲
関数

入出力変数

電子増幅器は、1つの変数、つまり電流または電圧のみを使用します。電流または電圧である可能性があり、入力または出力のいずれかで使用できます。アンプには4つのタイプがあり、線形解析として使用されるソースに依存します。

入力	出力	依存ソース	アンプタイプ	ゲインユニット
私	私	電流制御電流源CCCS	電流増幅器	ユニットレス
私	V	電流制御電圧源CCVS	トランス抵抗アンプ	オーム
V	私	電圧制御電流源VCCS	相互コンダクタンスアンプ	シーメンス
V	V	電圧制御電圧源VCVS	電圧増幅器	ユニットレス

共通ターミナル

アンプの分類は、入力回路と出力回路の両方に共通のデバイス端子に基づいています。バイポーラ接合トランジスタには、3つのクラスがあります。共通エミッタ、共通ベース、および共通コレクタ。の場合電界効果トランジスタ、共通ソース、共通ゲート、共通ドレインなどの対応する構成があります。エミッタ接地は、ベースとエミッタ間に印加される電圧の増幅を提供するために最も頻繁に使用されます。入力信号はコレクターとエミッターの間にあり、入力に対して反転されます。コレクタ接地回路は、エミッタフォロワ、ソースフォロワ、カソードフォロワと呼ばれます。

片側および両側

出力が入力側にフィードバックを表示しないアンプは、片側と呼ばれます。入力インピーダンスの片側増幅器は負荷に依存せず、出力インピーダンスは独立した信号源インピーダンスです。

フィードバックを使用して出力の一部を入力に接続する増幅器は、バイラテラル増幅器と呼ばれます。バイラテラルアンプの入力インピーダンスは、負荷とソースインピーダンスの出力インピーダンスに依存します。線形片側増幅器と両側増幅器は、2ポートネットワークとして表されます。

反転および非反転

この場合、増幅器の分類では、入力信号と出力信号の位相関係が使用されます。反転増幅器は、入力信号と180度位相がずれた出力を提供します。

非反転増幅器は入力信号波形の位相を連続させ、エミッタは非反転増幅器です。電圧フォロワは非反転増幅器と呼ばれ、ユニティゲインを備えています。

段間結合法

このタイプの増幅器は、入力、出力、およびステージ間の信号の結合方法を使用して分類されます。段間結合増幅器にはさまざまなタイプの方法があります。

抵抗-容量結合増幅器
誘導容量結合増幅器
変換されたカップリングアンプ
直接結合増幅器

アンプのクラス

以下に記載されているアンプのクラスにはさまざまな種類があります

クラスAアンプ
クラスBアンプ
クラスCアンプ
クラスDアンプ
クラスABアンプ
クラスFアンプ
クラスSアンプ
クラスRアンプ

クラスAアンプ

クラスAアンプはシンプルなデザインのアンプで、このアンプは主に一般的に使用されているアンプです。基本的に、クラスAアンプは、歪みレベルが低いため、最高クラスのアンプです。このアンプはオーディオサウンドシステムで最高であり、ほとんどのサウンドシステムでクラスAアンプを使用しています。クラスAアンプは、クラスA動作用にバイアスされた出力段デバイスによって形成されます。他のクラスのアンプをクラスAのアンプと比較すると、直線性が最も高くなります。

クラスAアンプ

クラスAアンプで高い直線性とゲインを得るには、クラスAアンプの出力を常にオンにバイアスする必要があります。したがって、アンプはクラスAアンプと呼ばれます。出力段のゼロ信号の理想電流は、より多くの信号を生成するために必要な最大負荷電流以上である必要があります。

利点

非線形歪みを排除します
リップル電圧が低い
周波数補正は必要ありません
クロス歪みやスイッチング歪みはありません
電圧および電流増幅器に低高調波歪みがあります

短所

このアンプで使用されているトランスはバルクであり、高コストです
2つの同一のトランジスタの要件

クラスBアンプ

クラスBアンプは、信号の正と負の半分であり、回路のさまざまな部分に割り当てられ、出力デバイスは連続的にオンとオフに切り替わります。基本的なクラスBアンプは、FETとバイポーラの2つの相補型トランジスタで使用されます。出力を備えた波形の各半分のこれらの2つのトランジスタは、プッシュプルタイプの配置で構成されています。したがって、各アンプは出力波形の半分しかありません。

クラスBアンプ

クラスBアンプでは、入力信号が正の場合、正にバイアスされたトランジスタが導通し、負のトランジスタがオフになります。入力信号が負の場合、正のトランジスタがオフになり、負にバイアスされたトランジスタがオンになります。したがって、トランジスタは、入力信号の正または負の半サイクルのように、半分の時間導通します。

利点

偶数次高調波が存在しないため、回路にある程度の歪みがあると、デバイスあたりの出力が大きくなります。
クラスBアンプでプッシュプルシステムを使用すると、偶数次高調波が除去されます

短所

クラスBアンプでは、高調波歪みがあります
このアンプでは、セルフバイアスの必要はありません

アプリケーション

クラスBアンプは低コスト設計で使用されます
このアンプはクラスAアンプよりも重要です
信号レベルが低い場合、クラスBアンプはひどい歪みに悩まされます

クラスABアンプ

クラスABは、クラスAとクラスBのアンプを組み合わせたものです。クラスABアンプは使用しています一般的にオーディオパワーアンプで。この図から、2つのトランジスタの電圧は静止電流の5〜10％であり、トランジスタはカットオフポイントのすぐ上にバイアスされています。その場合、デバイスはFETであるか、バイポーラがサイクルの半分以上オンになりますが、入力信号の完全な1サイクル未満です。したがって、クラスAB増幅器の設計では、各プッシュプルトランジスタはクラスBの導通の半サイクルよりわずかに多く導通していますが、クラスAの導通の全サイクルよりはるかに小さいです。

クラスABアンプ

クラスABアンプの導通角は1800〜3600で、バイアスポイントによって異なります。バイアス電圧が小さいことの利点は、直列抵抗とダイオードを与えることです。

利点

クラスABは線形動作をします
このアンプの設計は非常にシンプルです
このアンプの歪みは0.1％未満です
この音の音質は非常に高いです

短所

このアンプの消費電力は熱を発生し、大量のヒートシンクを必要とします
このアンプは電力効率が低く、平均効率は50％未満です。

アプリケーション

クラスABアンプはhi-fiシステムで使用されます。

クラスCアンプ

ザ・クラスCアンプの設計効率が高く、直線性が低い。以前のアンプでは、クラスA、B、およびABがリニアアンプであると説明しました。クラスCアンプは大きくバイアスされているため、入力信号の半分以上の出力電流はゼロであり、トランジスタはカットオフポイントでアイドリングしています。深刻なオーディオ歪みのため、クラスCアンプは高周波正弦波発振です。

クラスCアンプ

利点

クラスCアンプの効率は高い
クラスC増幅器では、特定のo / p電力に対して物理サイズが小さくなります。

短所

クラスCアンプの直線性は低い
クラスCアンプはオーディオアンプでは使用されていません
クラスcアンプのダイナミックレンジが減少します
クラスCアンプはより多くのRFインターフェースを生成します

アプリケーション

このアンプはRFアンプで使用されています

クラスDアンプ

クラスDアンプは、非線形スイッチングアンプまたはPWMアンプです。このアンプは理論的には100％の効率に達することができ、サイクル中に周期はありません。電圧と電流の波形のオーバーラップ電流は、オン状態のトランジスタを使用してのみ描画されます。これらのアンプは、デジタルアンプとも呼ばれます。

クラスDアンプ

利点

クラスDアンプは90％以上の効率があります
クラスDアンプでは、消費電力が低くなっています。

短所

クラスDアンプの設計は、クラスABアンプよりも複雑です。

アプリケーション

このアンプは、モバイル機器やパソコンのサウンドカードに使用されています
これらのアンプは、オーディオサブウーファーアンプの車に使用されています。
現在、ほとんどのアプリケーションで、これらのアンプが使用しています。

クラスFアンプ

F増幅器は、出力ネットワークの形で高調波共振器による効率と出力を向上させ、方形波で出力波形を形成するために使用されます。無限高調波チューニングを使用した場合、クラスFアンプの効率は90％を超えます。

クラスFアンプ

“高周波スイッチングアプリケーションにはどの種類のダイオードが使用されますか？ ”

クラスSアンプ

クラスSアンプは、クラスDアンプと同様の動作です。これらの増幅器は、非線形スイッチングモード増幅器です。デルタシグマ変調を使用して、アナログ入力信号をデジタル方形波パルスに変換します。バンドパスフィルターの助けを借りて、それらを増幅して出力パワーを増加させます。スイッチングアンプのデジタル信号は完全にオンまたはオフの状態にあり、その効率は100％に達する可能性があります。

クラスSアンプ

クラスTアンプ

クラスTアンプは、一種のデジタルスイッチングアンプを使用して設計されています。最近では、DSPチップとマルチチャンネルサウンドアンプの拡張により、これらのアンプはオーディオアンプの設計としてより一般的になりました。この増幅器は、信号をアナログ信号からデジタルパルス幅変調信号に変換し、増幅によって増幅器の効率が向上します。クラスTアンプは、クラスABアンプの低歪み信号の組み合わせであり、もう1つはクラスDアンプの効率です。