Klasser av elektroniska förstärkare och driftlägen för aktiva förstärkaranordningar ( rör eller transistorer ) indikeras traditionellt med bokstäver i det latinska alfabetet . Bokstavsbeteckningarna för förstärkningsklasser kan dessutom specificeras med ett suffix som indikerar läget för att matcha det kraftfulla steget med signalkällan (AB1, AB2, etc.) och med belastningen (F1, F2, F3). Enheter som kombinerar egenskaperna hos två "enbokstavsklasser" kan allokeras till specialklasser, betecknade med en kombination av två bokstäver (AB, BD, DE och föråldrad BC).
Den första bokstavsklassificeringen, som fortfarande gäller idag (lägena A, B och C), bildades på 1920-talet och kompletterades med mod, eller klass, D 1955. Produktionen av högfrekventa effekttransistorer , som började på 1960-talet, gjorde det möjligt att bygga ekonomiska transistorförstärkare av radiofrekvenser i klasserna E och F. Den konsekventa förbättringen av klass B ljudfrekvenstransistoreffektförstärkare ledde till utvecklingen av klass G- och H-förstärkare. Det finns inget enhetligt register över förstärkningsklasser, därför kan samma bokstav (till exempel S) beteckna fundamentalt olika enheter inom olika elektronikområden eller på olika marknader. Kretsar kända i Europa och Japan som klass G är klass H i USA och vice versa [1] . En bokstav som används flitigt inom ett område av elektronik (klass F med dess derivator F1, F2, F3, etc.) kan anses vara "fri" i ett annat område [2] . Dessutom finns det "klasser av förstärkare" - varumärken som tillhör tillverkande företag och privata tekniska lösningar bakom dem. Vissa av dem, till exempel strukturellt liknande "klass S" och "klass AA" ljudfrekvensförstärkare , beskrivs i detalj i litteraturen, andra är endast kända från tillverkarnas annonser.
År 1919 publicerade Bell Labs ingenjör John Morecroft och hans praktikant Harald Fries en analys av funktionen av en vakuumtriod i en radiovågoscillator . I detta arbete bestämdes lampans driftlägen för första gången utan avstängning (läge A), med avstängning under en halv period (läge B) och under mer än en halv period (läge C). År 1928 publicerade Norman McLachlan i Wireless World den första detaljerade analysen av en push-pull-kaskad i lägena A, B och C. År 1931 erkände American Institute of Radio Engineers (IRE) denna klassificering som industristandard. Förstärkarens driftläge, mellan lägena A och B, kallades AB-läget och användes flitigt inom rörteknik, och konceptet med det introducerade BC-läget slog inte rot [3] [4] [5] [6 ] . På 1950-talet kompletterades klassificeringen av ett läge, eller klass D - ett läge där de aktiva elementen i kaskaden fungerar i ett nyckelläge (puls). Med övergången av industrin till transistorer anpassades koncepten för lägena A, AB, B och C till den nya elementbasen, men förändrades inte i grunden.
IRE-standarden formulerades i termer av valet av styrspänningar på lampans rutnät, vilket ger kontinuerlig (A) eller intermittent (B och C) anodström. Inom andra grenar av elektronik har andra, likvärdiga formuleringar utvecklats: konstruktörerna av radiomottagare som arbetar med konceptet med ledningsvinkeln för en övertonssignal , konstruktörerna av lågfrekventa förstärkare och likströmsförstärkare - genom att välja arbetspunkten på överföring (anod-grid) eller utgång ( spänning-ampere ) karakteristisk för lampan.
I rysk teknisk litteratur är begreppen lägen och klass A, AB, B och C nära, men inte utbytbara. Konceptet med en mod appliceras på en enkel transistor eller en lampa i ett förstärkarsteg ("Mode A" hänvisar till ett sådant driftläge för ett förstärkarelement ... " [7] ), begreppet en klass tillämpas på ett förstärkarsteg, eller till en förstärkare som helhet. I engelskspråkig litteratur används i samtliga fall det enda begreppet klass ("klass").
Läge A är ett sådant funktionssätt för förstärkarelementet (transistor eller lampa), där strömmen som flyter genom förstärkarelementet inte avbryts för alla tillåtna momentana värden på insignalen (spänning eller ström) . Förstärkningselementet går inte in i cutoff-läget, det är inte kopplat från belastningen, därför upprepar formen av strömmen genom belastningen mer eller mindre exakt ingångssignalen. I ett speciellt fall av en harmonisk svängningsförstärkare är mod A ett läge där ström flyter genom förstärkningselementet under hela perioden , det vill säga ledningsvinkeln 2Θ c är 360° [8] [9] .
Strängare definitioner föreskriver inte bara otillåtligheten av cutoff, utan också otillåtligheten av mättnad (begränsar den maximala strömmen) för förstärkarelementet. Enligt definitionen av M. A. Bonch-Bruevich "kännetecknas läge A av det faktum att under inverkan av en signal går arbetspunkten inte utöver den nästan rätlinjiga delen av lampans dynamiska karaktäristika. Samtidigt är de icke-linjära distorsionerna minimala, men effektiviteten hos kaskaden visar sig vara låg "på grund av behovet av att passera en betydande viloström genom förstärkningselementet [10] . Inom transistorradioteknik kallas en kaskad som uppfyller den citerade definitionen underspänning, och en kaskad där mättnad eller strömbegränsning observeras vid toppen av signalen kallas överspänning (”spänning” i detta sammanhang är ett relativt mått på ingången signalamplitud). Driftsläget vid gränsen mellan understressade och överstressade tillstånd kallas kritisk [11] [12] .
Viloströmmen för förstärkarelementet i läge A måste som minimum överstiga toppströmmen som ges av kaskaden till lasten. Den teoretiska effektiviteten för en sådan kaskad med oförvrängd återgivning av signaler med den maximalt tillåtna amplituden är 50 % [13] ; i praktiken är det mycket lägre. I enkeländade transistoriserade effektförstärkare är verkningsgraden vanligtvis 20 %, det vill säga för 1 W av maximal uteffekt måste utgångstransistorerna avleda 4 W värme. På grund av svårigheter med värmeavledning har klass A-transistorn UMZCH, till skillnad från sina lampmotsvarigheter, inte fått någon distribution [14] . I lågeffekts bredbandskaskader med en cykel är mod A tvärtom den enda möjliga lösningen. Alla andra moder (AB, B och C) i encykelomkoppling kännetecknas av oacceptabelt höga icke-linjära distorsioner. I smalbandiga RF-förstärkare kan de övertoner som genereras av cutoff av förstärkarelementet effektivt filtreras bort, men i bredbandsförstärkare (UHF, videoförstärkare, instrumentförstärkare) och DC-förstärkare är detta inte möjligt.
I mod B kan förstärkningselementet reproducera antingen endast positiva (rör, npn-transistorer) eller endast negativa (pnp-transistorer) insignaler. Vid förstärkning av övertonssignaler är ledningsvinkeln 180° eller något större än detta värde.
Mod AB är mellanläge mellan lägena A och B. Förstärkarens viloström i läge AB är betydligt större än i läge B, men betydligt mindre än den ström som krävs för läge A. Vid förstärkning av övertonssignaler leder förstärkarelementet ström under de flesta av perioden: en halvvåg av ingångssignalen (positiv eller negativ) reproduceras utan distorsion, den andra är kraftigt förvrängd. Ledningsvinkeln 2Θc för en sådan kaskad är mycket större än 180° men mindre än 360°.
Den begränsande effektiviteten för en ideal kaskad i mod B på en sinusformad signal är 78,5 % [15] , en reell transistorkaskad är ungefär 72 %. Dessa indikatorer uppnås endast när uteffekten P är lika med den maximalt möjliga effekten för ett givet belastningsmotstånd Pmax (Rn ) . När uteffekten minskar minskar effektiviteten och den absoluta energiförlusten i förstärkaren ökar. Med en uteffekt lika med 1/3 P max (R n ), når förlusterna av en reell transistorkaskad ett absolut maximum på 46 % av P max (R n ), och kaskadens effektivitet minskar till 40 %. Med en ytterligare minskning av uteffekten minskar de absoluta energiförlusterna, men effektiviteten fortsätter att minska [16] .
För att reproducera en halvvåg av ingångssignalen utan distorsion i nollgenomgångsområdet måste förstärkaren förbli linjär vid noll inspänning - därför är förstärkarelementen i mod B alltid inställda på en liten, men inte noll, viloström. I röreffektförstärkare i läge B är viloströmmen 5 ... 15 % av den maximala utströmmen, i transistorförstärkare - 10 ... 100 mA per transistor [17] [18] . Alla dessa förstärkare är push-pull: en arm på förstärkaren återger en positiv halvvåg, den andra en negativ. Vid utgången läggs båda halvvågorna till, vilket bildar en minimalt förvrängd förstärkt kopia av insignalen. Vid låga momentana värden på utspänningen (flera hundra mV i transistorförstärkare) fungerar en sådan kaskad i läge A, vid högre spänning stängs en av armarna och kaskaden växlar till läge B.
I modern litteratur finns det ingen konsensus om klassificeringen av sådana push-pull transistorsteg. Enligt John Lindsey Hood och Bob Cordell bör de betraktas som AB-läge [19] [20] . Enligt G. S. Tsykin , Douglas Self och A. A. Danilov är detta läge B. Ur deras synvinkel börjar ett fullfjädrat AB-läge vid betydligt högre viloströmmar (och åtföljs av en lägre nivå av transient distorsion) [21] [ 22] [23] .
I C-läge, såväl som i B-läge, återger förstärkningselementet endast positiva eller endast negativa insignaler. Emellertid är arbetspunkten för förstärkarelementet vald så att vid noll inspänning (eller vid noll styrström) är förstärkarelementet låst. Strömmen genom förstärkningselementet inträffar först efter att styrsignalen passerar genom noll; om denna signal är harmonisk, så återger förstärkaren en förvrängd halvvåg (ledningsvinkeln är mindre än 180°) [24] . I underspänningsläge C är insignalens amplitud liten, så förstärkaren kan reproducera toppen av denna halvvåg. I överspänningsläge C är amplituden för ingångssignalen så stor att förstärkaren förvränger (klipper av) toppen av halvvågen: ett sådant steg omvandlar den sinusformade insignalen till trapetsformade strömpulser . Den begränsande teoretiska verkningsgraden för en underspänningsförstärkare i läge C, såväl som i läge B, är 78,5 %, överspänning - 100 % [15] . På grund av hög icke-linjär distorsion är C-lägesförstärkare, även push-pull sådana, olämpliga för att återge bredbandssignaler (ljud, video, DC). I resonansförstärkare av radiosändare, tvärtom, används de i stor utsträckning på grund av deras höga effektivitet. [24] .
I den engelskspråkiga litteraturen hänvisas till både underspännings- och överspänningslägen som "klassiskt" eller "riktigt" läge C ( klassisk klass C, sann klass C ) . Moderna radiofrekvenseffektförstärkare fungerar vanligtvis i ett annat, "blandat" läge C ( engelsk mixed-mode Class C ), som ibland tilldelas ett speciellt "CD-läge". Under en period passerar transistorn hos en sådan förstärkare sekventiellt genom fyra faser - cutoff, ökning av kollektorström, mättnad och minskning av ström, och varaktigheten av de aktiva faserna (ökning och minskning av ström) är jämförbar med varaktigheten av cutoff- och mättnadsfaser [25] .
Idén med en förstärkare med pulsstyrning av utgående rör föreslogs av DV Ageev ( USSR , 1951) [26] och Alec Reeves ( Storbritannien ) [27] . 1955 kallade Roger Charbonnier ( Frankrike ) sådana enheter för klass D-förstärkare, och ett år senare började detta namn på amatörradiopraxis [26] . 1964 släpptes de första klass D UMZCH-transistorerna i Storbritannien, som inte hade kommersiell framgång, 1974 och 1978 gjorde Infinity och Sony lika misslyckade försök [28] . Massproduktion av förstärkare av denna klass blev möjlig först efter felsökning av produktionen av MIS-effekttransistorer , som ägde rum under första hälften av 1980 -talet [29] .
I läge C kan strömvågformen för utgångstransistorerna ha formen av nästan rektangulära pulser. I läge D är denna form av ström inneboende per definition: transistorn är antingen låst eller helt öppen. Resistansen hos den öppna kanalen hos moderna MOS-transistorer mäts i tiotals och enheter av milliohm, därför kan vi, som en första approximation, anta att i läge D fungerar transistorn utan effektförlust. Verkningsgraden för realklass D-förstärkare är ungefär 90 %, i de mest ekonomiska samplingarna 95 %, medan den beror lite på uteffekten [30] . Endast vid låga uteffekter, 1 W eller mindre, tappar klass D-förstärkaren i effektförbrukning till klass B-förstärkaren [31] .
Trots överensstämmelse med den engelska digitala ("digital") är klass D-förstärkare i allmänhet inte digitala enheter. Den enklaste och vanligaste klass D-förstärkarkretsen med synkron pulsbreddsmodulering (PWM) är en helt analog krets . Den är baserad på en triangelformad mastersignalgenerator , vars frekvens vanligtvis är 500 kHz, en höghastighetskomparator och en pulsformare som öppnar utgångstransistorerna. Om det momentana värdet av inspänningen överstiger spänningen vid utgången av generatorn, sänder komparatorn en signal för att öppna transistorerna på övre sidan, om inte, för att öppna transistorerna på den nedre sidan. Pulsformaren förstärker dessa signaler genom att växelvis öppna transistorerna på de övre och nedre axlarna, och LC-filtret som är anslutet mellan dem och lasten jämnar ut strömmen som ges till lasten. Vid utgången av förstärkaren finns en förstärkt och demodulerad kopia av ingångsspänningen rensad från högfrekventa störningar [32] [33] .
Den analoga PWM-kretsen är stabil vid vilken utspänning som helst [31] , men tillåter inte att uppnå högkvalitativ ljudåtergivning , även om den är täckt med återkoppling . Klass D icke-linjär distorsion har flera orsaker: triangulär vågformsgenerator olinjäritet, utgångsfilterinduktor olinjäritet och olinjäritet på grund av dödtid mellan omkoppling på hög- och lågsidan av förstärkaren . Till skillnad från traditionella förstärkare, som i viss mån dämpar matningsspänningarnas instabilitet, passerar i klass D-förstärkare lågfrekventa störningar fritt från matningsskenorna till förstärkarutgången. Dessa störningar, brus och drift är inte bara överlagrade på den förstärkta signalen, utan modulerar också den i amplitud [34] . För att minska dessa distorsioner har designers gått från synkron PWM till asynkron variabel frekvensmodulering till sigma-deltamodulering . Den oundvikliga konsekvensen av detta var en ökning av kopplingsfrekvensen för utgångstransistorerna upp till tiotals MHz och en minskning av effektiviteten på grund av en ökning av kopplingsförlusterna. För att minska dessa förluster använde konstruktörerna de enklaste digitala kretsarna som minskade kopplingsfrekvensen (till exempel omvandling av sekvensen av styrpulser 01010101 ... , motsvarande noll inspänning, till 0011 ... , 00001111 ... och så vidare). En naturlig utveckling av detta tillvägagångssätt var det fullständiga förkastandet av analog modulering och övergången till rent digital bearbetning av insignaler [35] , och en bieffekt var tillväxten av nomenklaturen av enbokstavs "förstärkningsklasser".
1998 släppte Tripath , grundat av Adya Tripathi , en heldigital klass D integrerad UMZCH med deklarerade kvalitetsindikatorer som närmar sig de för "vanliga" högfientliga förstärkare . De nya mikrokretsarna började säljas under flaggan "klass T" och fick generellt positiva recensioner från press och radioamatörer. Tripath TA2020-förstärkaren listades som en av IEEE Spectrums "25 ICs That Shook the World" [36] [37] , och företaget lades ner 2007, oförmöget att konkurrera med stora tillverkare [38] [39] . "Klass T" följdes av Crown Internationals "Klass J", Lab.gruppens " TD Klass", Zetex Z Klass" och PWRF :s RF "Klass M" . EDN- kolumnisten Paul Reiko påpekade att "att komponera nya 'förstärkarklasser' inte är något annat än ett marknadsföringsknep som gör mer skada än nytta för företaget ... om du vill ha en ny förstärkarklass, köp -Bradley och uppfinn AB-klassen på nytt" [40] .
| Utveckling av förstärkare med dynamisk styrning av utgångsstegets matningsspänning i B/AB-läge |
|---|
|
Den maximala effekten hos en ljudfrekvensförstärkare, som bland annat bestäms av dess matningsspänning, krävs relativt sällan. För det mesta återger förstärkaren signaler med relativt liten amplitud. I klass B- eller AB-förstärkare åtföljs detta av höga absoluta energiförluster med låg verkningsgrad (10-40%). För att minska förlusterna och öka effektiviteten bör du sänka matningsspänningen - men en förstärkare med låg matningsspänning kommer inte att kunna reproducera sällsynta toppfragment av insignalen. Lösningen på detta dilemma föreslogs 1964 av NASA- ingenjör Manuel Cramer [41] . Cramers idé var att en klass B- eller AB-förstärkare skulle drivas av en spänningskälla med två eller tre uppsättningar kraftskenor. Vid uppspelning av signaler med låg amplitud kopplas slutsteget till lågspänningsbussar, och när signalnivån ökar växlar det till ström från högspänningsbussar [42] .
Serieproduktion av sådana UMZCH började 1977 av Hitachi . Nyheten fick marknadsföringsmärkningen "klass G", som har slagit rot i japansk och brittisk litteratur och blivit ett erkänt tillägg till den traditionella klassificeringen av förstärkare. Japanska klass G-förstärkare var inte efterfrågade, och en liknande design av Bob Carver , släppt 1981, slog rot på den amerikanska marknaden för professionell utrustning. Namnet "klass H" myntat av Carver har slagit rot i amerikansk litteratur , och den en gång så universella klassificeringen har brutit upp i regionala nischer - "amerikansk" och "anglo-japansk" [43] . Med tiden har amerikanska författare återgått till "anglo-japanska" beteckningar - de används till exempel av Dennis Bonn (2012 [41] ) och Bob Cordell (2011 [44] ). Det moderna konceptet med "klass G" kombinerar två tillvägagångssätt för att byta kraftbussar - stegvis och jämn omkoppling, och två tillvägagångssätt för kretsen för utgångssteget - seriell anslutning ("den interna" kaskaden av själva UMZCH är kapslad i den "externa " kaskad för styrning av kraftbussarna) och parallell (två slutsteg, "låg" och "hög" kopplade till lasten parallellt) [45] [46] .
Nästa steg i utvecklingen av ekonomiska förstärkare var den "europeiska" klass H - förstärkare med jämnt varierande matningsspänning. Vid låga utsignalnivåer ansluts förstärkaren till "normala" bussar med låg matningsspänning. När utspänningen ökar, ökar spänningen på den övre (för en positiv halvvåg) eller nedre (för en negativ halvvåg) kraftskenan, vilket bibehåller det minsta erforderliga spänningsfallet över den aktiva transistorn. I den enklaste versionen av klass H används en spänningsförstärkningskondensator, laddad från huvudströmförsörjningsbussen och ansluten till utgångstransistorerna enligt "diod OR"-kretsen. I en mer komplex version, som används i UMZCH-mikrokretsar för bilar, används en inbyggd spänningsomvandlare , som pumpar spänningsförstärkningskondensatorerna till de erforderliga värdena [47] . Klass H har följts av en mängd olika hybridförstärkarkretsar av klass B och D. I dessa konstruktioner förser en smutsig Klass D-förstärkare ström till en ren Klass B eller AB (mindre vanligt Klass H) förstärkare som är ansluten till belastningen. Varianter av sådana förstärkare har kallats "hybridklass D" [48] , "klass TD" eller "följarklass D" [49] , "klass A/H" [50] , "klass K" (från Korea ) [51 ] och etc. "Klass BD" är däremot inte en hybrid - det är bara en tidig version av klass D med synkron PWM [52] .
RF-förstärkarkretsar utvecklas i två huvudriktningar: att öka signalens driftsfrekvens (bärvåg) och öka effektiviteten i redan bemästrade frekvensområden. 1985 nådde transistorförstärkare som arbetade vid relativt låga frekvenser en verkningsgrad på 95-98 %, och redan vid en frekvens på 30 MHz minskade verkningsgraden till 80 % [53] . År 2000 blev samma effektivitet på 80 % normen för 900 MHz-bandet [54] . Vid dessa frekvenser blir transistorns omkopplingsfördröjning jämförbar med perioden för bärvågsfrekvensen, och linjen mellan nyckelmoden och moderna för den styrda strömkällan raderas. Samtidigt finns det ingen enhetlig teori som beskriver processerna i högeffektmikrovågskaskader, inte heller en enda metod för att analysera och optimera sådana kaskader, inte ens den välkända kaskaden i blandat läge C [55] [56] .
1975 försökte far och son Nathan och Alan Sokal en sådan analys . Baserat på den välkända nyckelkaskaden satte de uppgiften att minimera förlusterna under transistorns omkoppling från stängt till öppet tillstånd och vice versa. Sokal formulerade funktionsprincipen för en ekonomisk effektförstärkare, som de kallade "klass E": när transistorn är avstängd måste strömmen genom den minska till noll innan kollektorspänningen börjar stiga, när den slås på, kollektorspänningen måste sjunka till noll innan den börjar stiga ström. Kombinationen av högspänning och hög ström är inte tillåten. Således, hävdade Nathan Sokal, är det möjligt att minska förlusterna från 35 % till 15 % av strömförbrukningen även vid frekvenser där transistorns startfördröjning är 30 % av bärvågsfrekvensperioden [57] .
Ett alternativt tillvägagångssätt för att minska förlusterna är den spektrala (harmoniska) separationen av strömmar och spänningar i slutsteget. Belastningen av en sådan förstärkare består av flera resonanskretsar som är avstämda för att passera de jämna övertonerna av bärfrekvensen och för att undertrycka de udda övertonerna. Idealt sett innehåller den aktuella formen av ett sådant steg, förutom bärfrekvensen, endast dess jämna övertoner, och spänningsformen på kollektorn eller avloppet hos en kraftfull transistor innehåller endast udda. Riktiga förstärkare använder två eller tre kretsar, så vågformerna för strömmar och spänningar skiljer sig avsevärt från idealiska. Förstärkare av detta slag hänförs vanligtvis till en speciell klass F, men i litteraturen finns även begreppen "ekonomisk klass C", "optimal klass C", "multiresonant klass C", HRA ( harmonisk reaktansförstärkare ) , HCA ( harmonisk kontrollförstärkare ) och även "klass E" (i en annan mening än Sokals klass E). Beroende på kretsarnas konfiguration och valet av undertryckta och sända övertoner inom klassen F, särskiljs underklasserna F1, F2, F3, F −1 ("reverse", eller "invers", F), etc. [58] [59] [60] .
| Legend : Varumärke eller patentskyddad lösning föråldrad sikt Bokstaven används inte |
Förkortningar : AF - ljudfrekvenser RF - radiofrekvenser SHF - ultrahöga frekvenser ( mikrovågsstrålning ) UMZCH - ljudfrekvens effektförstärkare UPT - DC förstärkare URCH - radiofrekvensförstärkare |
| Klass | Period av händelse |
Omfattning _ |
Klassdefinition | Källor | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Underklass | Subklassdefinition | Översikt | Detaljerad | |||
| A | 1920-talet | Grundläggande klassificering av förstärkningslägen Spännings- och effektförstärkare |
Ett arbetssätt för ett förstärkarelement där strömmen som flyter genom förstärkarelementet aldrig avbryts (ledningsvinkeln för en övertonssignal är 360°). Beroende på syftet med förstärkaren (RF-, AF- eller DC-förstärkning) är alternativa, likvärdiga formuleringar möjliga vad gäller val av styrspänningar eller arbetspunkt för förstärkarelementet. | [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] | Rör UMZCH: [69] Transistor UMZCH: [70] [71] Transistor FM: [72] [73] [74] [75] | |
| A1 | Klass A-rörförstärkare som fungerar utan nätströmmar | [76] | ||||
| A2 | Klass A-rörförstärkare som arbetar med nätströmmar | [76] [77] | Analys och beräkning av kaskaden: [78] | |||
| AA | 1986 | UMZCH varumärke som tillhör Technics | UMZCH, som kombinerar en precisions high-line klass A-förstärkare, en kraftfull klass B-förstärkare och en bryggkrets för anslutning av last- och negativa återkopplingsslingor . En upprepning av Sandmans tidigare plan [79] | Jämförande analys av UMZCH-kretsar i klasserna S och AA: [80] [81] | ||
| AB | 1920-talet | Grundläggande klassificering av förstärkningslägen effektförstärkare |
Arbetssättet för förstärkarelementet ligger mellan lägena A och B. Övertonssignalens ledningsvinkel är betydligt större än 180°, men mindre än 360° | [61] [62] [64] [65] [67] | Transistor RF: [82] [83] [84] | |
| AB1 | Klass AB rörförstärkare som fungerar utan nätströmmar | [76] [77] [68] | ||||
| AB2 | Klass AB rörförstärkare som arbetar med nätströmmar | [76] [77] [68] | Analys och beräkning av kaskaden: [78] | |||
| AB+B | Transistorförstärkare med två utgångssteg i parallell - klass A och klass B. Termen introducerades 1968 av Gerald Stanley (Crown Audio) [85] | [85] | ||||
| AH | 1988 [50] | Effektförstärkare | Broförstärkare. Ena sidan av bron fungerar i läge A, den andra i läge G/H med en smidig, inte stegvis, anslutning till kraftbussarna. Föreslagen av Stan Gould (BSS Audio), används i professionell utrustning [50] Se även klass A/H |
[femtio] | ||
| B | 1920-talet | Grundläggande klassificering av förstärkningslägen effektförstärkare |
Funktionssättet för förstärkarelementet, där ledningsvinkeln för den övertonade signalen är lika med eller något överstiger 180° | [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] | Transistor RF [86] [87] | |
| B1 | Klass B-rörförstärkare som fungerar utan nätströmmar | [76] | ||||
| B2 | Klass B-rörförstärkare som arbetar med nätströmmar | [76] | Analys och beräkning av kaskaden: [78] | |||
| före Kristus | 1930-talet | Används inte i praktiken [88] | Historiskt sett - ett mellanläge mellan klasserna B (linjär) och C (puls). I praktiken uppfyller detta "mellanläge" definitionen av klass C och har inga egenskaper som förtjänar särskild hänsyn. | [88] [62] | ||
| BD | 19xx | RF effektförstärkare | Push-pull RF-förstärkare arbetar i läge B vid underspänning och läge D vid överspänning. | [89] [52] | ||
| C | 1920-talet | Grundläggande klassificering av förstärkningslägen Effektförstärkare (vanligtvis RF) |
Arbetssättet för förstärkarelementet, i vilket ledningsvinkeln för den övertonade signalen är mindre än 180°. Transientläge mellan linjära (mod B) och puls (mod D) kretsar. | [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] | Transistor RF: [90] [91] [92] [93] | |
| C1 | Klass C rörförstärkare som fungerar utan nätströmmar | [76] | ||||
| C2 | Klass C rörförstärkare som arbetar med nätströmmar | [76] | Analys och beräkning av kaskaden: [78] | |||
| CD | RF effektförstärkare | Synonymt med "blandat läge C" | Transistor RF: [94] | |||
| D | 1951, idé 1955, termin [26] |
Grundläggande klassificering av förstärkningslägen effektförstärkare |
Helt nyckel (puls) funktionssätt för förstärkarelement. Utspänningen bestäms av arbetscykeln för styrpulserna som tillförs slutstegets övre och nedre armar | [95] [96] [97] | Transistor UMZCH: [98] Transistor URCh: [99] [100] [101] [102] Historiska publikationer: [103] [104] [105] | |
| DE | 19xx | RF effektförstärkare | Klass D RF-förstärkare, vars belastning är avstämd för att minimera förluster vid omladdning av nyckeltransistorers utgångskapacitans. Med tillräckligt långa pauser mellan inneslutningarna av de två armarna i push-pull-kretsen blir DE-moden en analog av E-moden. | [106] [107] | ||
| E | 1975 | RF effektförstärkare | En förstärkare som arbetar i ett switchläge där (a) när transistorn är avstängd, strömmen genom den minskar till noll innan kollektorspänningen börjar stiga, och (b) när transistorn slås på, spänningen över dess kollektorn sjunker till noll innan den börjar stiga ström. Namn föreslagit av Nathan och Alan Sokal . | [96] [108] [66] | [109] [57] [110] [111] [112] [113] | |
| EF | 19xx | RF effektförstärkare | Tvåtaktsvariant av klass F ( eng. Harmonic reactance amplifier, HRA ) | [114] | ||
| F | RF effektförstärkare | Förstärkare med spektral separation av strömmar och spänningar. Formen på strömmen hos utgångstransistorn bestäms av bärvågsfrekvensen och dess jämna övertoner, formen på dess kollektor- eller drainspänning bestäms av bärvågen och dess udda övertoner. | [96] [66] [115] | [59] [116] [117] [60] [118] | ||
| F1 | Klass F-förstärkare med kretsar inställda på bärvågsfrekvensen och en av dess övertoner (andra eller tredje) | [119] | ||||
| F2 | Klass F-förstärkare som filtrerar bort nästan oändligt antal udda övertoner i en kvartsvågslinje | [120] [121] [122] | ||||
| F2 _ | Klass F-förstärkare med andra övertonsfiltrering | [123] | ||||
| F24 _ | Klass F-förstärkare med 2:a och 4:e övertonsfiltrering | [124] | ||||
| F3 | Klass E och F Hybrid - Klass E kaskad med tredje övertonsdämpning | [125] | ||||
| F3 _ | Klass F-förstärkare med tredje övertonsfiltrering | [126] | ||||
| F 35 | Klass F-förstärkare med tredje och femte övertonsfiltrering | [127] | ||||
| F −1 eller F inv |
"Omvänd" eller "omvänd" klass F: utgångstransistorns nuvarande form bestäms av bärvågsfrekvensen och dess udda övertoner, formen på dess kollektor- eller drainspänning bestäms av bärvågen och dess jämna övertoner. | [128] | ||||
| G | 1965, publikation [129] 1977, serieproduktion [129] |
Ekonomisk UMZCH | Klass B transistorförstärkare med kopplade kraftskenor. I vila och vid låga utspänningsnivåer drivs förstärkaren av bussar med låg matningsspänning, och när uteffekten ökar kopplas den till bussar med högre spänning. | [96] [130] [129] | Kretsanalys: [131] | |
| H | 1964, patent [41] 1984, serieproduktion [41] |
Ekonomisk UMZCH | Klass B transistorförstärkare med flytande skenspänning. I vila och vid låga utspänningsnivåer är förstärkaren ansluten till lågspänningsskenorna på en linjär strömkälla. Med en ökning av utspänningen ökar den inbyggda servopulsomvandlaren spänningen på en av bussarna. | [96] [130] [41] | ||
| jag | 1995 [132] | UMZCH varumärke tillhörande Crown International (en division av Harman International Industries ) | Push-pull-förstärkare på nyckeltransistorer (utveckling av klass D) med patenterad styrlogik, där de övre och nedre tangenterna är anslutna till lasten med separata filter | [133] | Tillverkarens broschyrer: [134] [135] | |
| J | 2000-talet | Varumärke UMZCH företaget Earthquake Sound | UMZCH klass D | Tillverkarbroschyr: [136] | ||
| 2000-talet | UMZCH varumärke som tillhör Crown Audio | UMZCH klass D, med parallellkoppling av ett hjälpsteg i klass B, vilket neutraliserar distorsionerna som introducerades av den första [137] | [137] | |||
| 2006 | Ekonomiska mikrovågseffektförstärkare | En enkelcykelförstärkare av mikrovågsoscillationer, skiftad till klass AB, laddad på en reaktiv nyttolast och matchad med den vid de grundläggande övertonerna av arbetsfrekvensen. Utgångskapacitansen för en HEMT- eller LDMOS- transistor ingår i matchningskretsen [138] | [139] | |||
| K | 1953 [140] | Vakuumrörssändarmodulatorer | En ekonomisk modulator för en rörradiosändare, där viloströmmen för modulatortetroden styrs av strömmen från ett annat rör - en AF-förstärkare, vars anod är ansluten till tetrodens skärmnät. Uppfinnaren, Richard Klensh, hänvisade till denna design som en "klass K-förstärkare" [140] | [140] [141] | ||
| 1998 [51] | Ekonomisk UMZCH | Hybrid effektförstärkare AF, i vilken en precisionsklass A spänningsförstärkare och en kraftfull strömbuffert klass D är parallellkopplade. Namnet går tillbaka till Korea . Se även klass A/H |
[51] | |||
| L | Inte använd | |||||
| M | 2000-talet | Varumärke URC-företaget PWRF | Proprietär delta-sigma modulatorkrets för mobila basstations radiosändare | Tillverkarbroschyr: [142] | ||
| N | 2002 | Ekonomiska mikrovågseffektförstärkare | Principen för att minska energiförlusterna i en mikrovågsförstärkare, föreslog 2002 av ett team av författare från Donetsk University . | [143] | ||
| O | Inte använd | |||||
| P | Inte använd | |||||
| F | Inte använd | |||||
| R | Inte använd | |||||
| S | 1982 [144] | UMZCH Aubrey Sandman | UMZCH, som kombinerar en precisionslågeffektklass A-förstärkare, en kraftfull klass B-förstärkare och en bryggad lastanslutning och negativa återkopplingsslingor . Upprepad (utan Sandmans medgivande) i Technics linje av "klass AA" förstärkare [79] | [145] | Jämförande analys av UMZCH-kretsar i klasserna S och AA: [80] [81] | |
| 1932, patent [146] | Ekonomiska RF-effektförstärkare | [96] [146] | Transistor RF: [147] Lovande mikrovågskretsar: [148] | |||
| T | 19xx | UMZCH-varumärke tillhörande Tripath-företaget (sedan 2007 ägt av Cirrus Logic , upphört) [149] | Klass D integrerad förstärkare med patenterad digital återkopplingsbehandling | [38] [39] | Tillverkarbroschyr: [150] | |
| TD | 2000-talet | UMZCH varumärke tillhörande Lab.gruppen | "Spårningsklass D" - en underart av klass D och klass H: en klass B-förstärkare som drivs av AF-spänningen som genereras av en klass D-förstärkare | Tillverkarbroschyr: [49] | ||
| U | Inte använd | |||||
| V | Inte använd | |||||
| W | 2000-talet | Varumärke tillhörande Wolfson Micro | Ekonomisk integrerad förstärkare med flytande matningsspänning genererad av inbyggda omvandlare (se klass H) | Tillverkarens webbplats: [151] | ||
| X | Inte använd | |||||
| Y | Inte använd | |||||
| Z | 2000-talet | Varumärke för pulserat UMZCH-företag Zetex , sedan 2008 Diodes Incorporated . Sedan 2010 har den använts i NAD Master-seriens förstärkare. | Klass D integrerad förstärkare med patenterad digital återkopplingsbehandling | Tillverkarens broschyr: [152] | ||