Az A osztály ismérvei
Az A osztályú üzemmódban működő (a bemenő jelenek mindkét fél periódusát erősítő), emitterkapcsolású erősítőfokozatot a kis hatásfok miatt a nagyobb teljesítményű fokozatok meghajtására használják.
Munkapontok kialakítása
A kollektor ellenállás szerepét az illesztő transzformátor primer tekercse helyettesíti. Ennek a kis ellenállása határozza meg az egyenáramú munkaegyenes meredekségét, úgy hogy közel függőleges egyenest kapunk.
A kimenő transzformátor feladata
A kimenő transzformátor feladata az erősítő illesztése a terheléshez, a maximális teljesítmény-átvitel érdekében.
Illesztett esetben a terhelésre a legnagyobb teljesítmény jut.
Az áttétel hatása
A transzformátor menetszám áttételének megfelelő megválasztásával elérhető, hogy bármilyen terhelés jól illeszthető a kollektorkörhöz:
R=a2Rt.
A legnagyobb kivezérléshez és kimeneti teljesítménynek megfelelően választott munkapont a legnagyobb veszteségi teljesítmény görbéjén (hiperboláján) helyezkedik el, ami az
IC 0=PD maxUCE 0
összefüggéssel belátható.
A maximális kollektoráram és az optimális munka ellenállás
Az ábrából is látható, hogy a kollektoráram legnagyobb értéke kb. kétszer nagyobb a nyugalmi áramnál:
IC max≥2IC 0.
A váltakozóáramú munkaegyenes, amely meghatározza az erősítő optimális munkaellenállását is:
Rt=UCE maxIC max≈UCE 0IC 0≈UTIC 0=RE
összefüggésekből határozható meg.
A teljesítményerősítők minőségi jellemzője a hatásfok, amely megmutatja, hogy az erősítő a tápforrásból felvett egyenáramú teljesítmény hányad részét hasznosítja.
A felvett egyenáramú teljesítmény:
PT=UT⋅IC 0 .
Az osztályok meghatározása
A teljesítményerősítők feladata, hogy a terhelésen egy meghatározott teljesítményt és feszültséget adjanak le minél nagyobb hatásfok és minél kisebb torzítás mellett. Üzemmódjaik szerint lehetnek A, AB, B és C osztályúak.
A kivezérlési tényező
A kimeneti teljesítményt Pki előállíthatjuk, ha a kollektoráramnak és kollektorfeszültségnek az effektív értékeit összeszorozzuk a kivezérlési tényezővel mv.
Teljes kivezérléskor az mv=1 , ha nincs vezérelve, akkor mv=0 értékű.
A kimeneti teljesítmény
Ha a tranzisztorveszteségektől eltekintünk, akkor:
Pki=mvUCEcs2 mvICcs2≈12mv2UT⋅IC 0 .
A hatásfok és a teljesítmények
A tranzisztor veszteségeitől eltekintve, a hatásfok:
η=PkiPT 100≈12mv2 100.
Ha a kivezérlés mv=1 , akkor a η=50% , félig történő kivezérlésnél mv=0.5, ekkor η=12.5% .
A tranzisztorveszteségek elenyészőek, de a transzformátor fogyasztása számottevő. Így az A osztályú teljesítményerősítő hatásfoka a veszteségeket is figyelembe véve kb. 30..33 %-osnak vehető.
A tranzisztoron létrejött disszipációs teljesítmény mv=1 esetén:
PD=PT−Pki=12UCE 0IC 0.
Kivezérlés nélkül kétszer akkora teljesítmény melegíti a tranzisztort, mint teljes kivezérlésnél. A kivezérlés csökkenésével a disszipációs teljesítmény növekszik.
A, AB, B és C osztályú teljesítményerősítők.
Munkapont-beállítás szerinti osztályozás.
A kimenő transzformátor feladata az erősítő illesztése a terheléshez, a maximális teljesítmény-átvitel érdekében.
A kollektoráram megengedhető maximális értéke.
A tranzisztor munkaponti egyenáramú ellenállásával megegyező ellenállás.
A bemenő jel nulla és maximális értéke közötti tartomány.
A maximális bemenőjel hatására létrejött működésmód.