منتدى الإلكترونيات قسم الالكترونكس لمناقشة الافكار والمعلومات المتعلقة بالهندسة الالكترونية للمبتدئين والهواة والفنيين - Electronics

   

ahmed115
:: عضو ::
تاريخ التسجيل: Feb 2010
الدولة: مصر /المنصورة
المشاركات: 2,073
نشاط [ ahmed115 ]
قوة السمعة:
قديم 09-08-2010, 05:29 AM المشاركة 137   
افتراضي



السلام عليكم

سنبدا مرحلة جديدة مع الترانزستور كمكبر وهندخل فى الغويط شوية بس بطريقة سلسة وبسيطة وبدون تعقيد

ماهو المكبر:


المكبر بانواعه عبارة عن جهاز ( ترانزستور او اكثر ) يتحكم فى التيار وعلى هذا المبدا تتحكم الاشارة الداخلة الى القاعدة فى تيار الخرج للمكبر

فى الصورة الاشارة تخرج من اللاقط ضعيفة لتذهب الى المكبر فيكبرها بالقدر الذى تستطيع فيه تشغيل السماعة





وهنا ايضا المكبرات المستخدمة فى اجهزة الراديو



حيث تاتى الاشارة من الهوائى الى مكبر الترددات الراديوية ثم الى الكاشف لفصل الموجة الصوتية عن الموجة الحاملة ثم الى مكبر الترددات الصوتية ثم الى السماعة

تصنيف المكبرات :

يصنف المكبر على حسب وظيفته كمكبر جهد او مكبر قدرة ونوع التردد الذى يعمل عليه


A VOLTAGE AMPLIFIER
يعرف مكبر الجهد بانه المكبر الذى جهد الاشارة الخارجة يكون اكبر من جهد الاشارة الداخلة ويستخدم كمكبر اولى اى يستقبل الاشارة الصغيرة او الضعيفة لتكبيرها لان معامل التكبير للجهد له بيكون كبير لتقوية الاشارة




لاحظ فى الشكل ان اشارة الخرج اكبر من اشارة الدخل

A POWER AMPLIFIER

ويعرف على ان قدرة الاشارة الخارجة اعلى من قدرة الاشارة الداخلة
ويهتم بتكبير القدرة على حساب الجهد
ومعظم مكبرات القدرة يكون فى المراحل الاخيرة او اخر مرحلة من مراحل التكبير ويكون موصول مباشرة الى الحمل مثل السماعة مثلا فى مكبرات الصوت





فى هذا الشكل الثانى لاحظ ان اشارة الخرج للجهد اقل من اشارة الدخل ومعنى هذا ان الكسب فى الجهد اقل من واحد ولكن لاحظ ان الكسب فى التيار كبير وايضا الكسب فى القدرة من واحد وات الى 10 وات ومن هنا يسمى مكبر قدرة

لكى نصنف مكبر على انه مكبر قدرة او مكبر جهد يجب النظر الى مواصفات اشارة الدخل واشارة الخرج لنستطيع المقارنة ثم التصنيف فلو كانت اشارة الجهد للخرج اكبر من اشارة الجهد للدخل اصبح المكبر مكبر جهد اما اذا كانت القدرة للخرج اكبر من القدرة للدخل سمى مكبر قدرة

تصنيف المكبرات على اساس التردد:Frequency response OF AMPLIFIERS

تصنف المكبرات ايضا على اساس قدرتها على تكبير الاشارات ذات تردد معين
قد نسال سؤال لماذا لايكبر المكبر الاشارة ذات التردد 1000 هيرتز مثلما يكبر الاشارة ذات التردد 1000 ميجا؟

لسبب بسيط جدا ان مكونات الدائرة التى يعمل بها المكبر مثل مكثف وملف تتغير ممانعتها حسب كل تردد ولذلك لايعمل المكبر عند كل الترددات بنفس الكفائة وقد لايعمل نهائى عند ترددات اخرى
وايضا وجود ممانعة حثية او سعوية ضعيفة بين الاسلاك او المكونات قد تؤثر على عمل المكبر عند الترددات العالية
وعليه لان مكونات الدائرة تعمل عند ترددات معينة فكذلك سيتبعها المكبر حيث يعمل عند نفس النطاق من الترددات



والثلاث تصنيفات الاساسية للمكبر حسب التردد هم :


AUDIO AMPLIFIER
RF AMPLIFIER,
VIDEO AMPLIFIER.


AUDIO AMPLIFIER

يستخدم مكبر الصوت لتكبير الترددات بين 15 هيرتز الى 20 كيلو هيرتز
وعليه اى مكبر يعمل داخل هذا النطاق من الترددات يسمى مكبر صوتى

RF AMPLIFIER

يسمى بمكبر الترددات الرادوية ويصمم هذا المكبر لكى يكبر الاشارات ذات التردد الذى يقع بين 10 كيلو هيرتز و 100000 ميجا هيرتز

A video amplifier

هو مكبر صمم لتكبير اى اشارة تتراوح بين 10 هيرتز : 6 ميجا هيرتز
ولان هذا النطاق من الترددات يعتبر نطاق واسع سمى ايضا بمكبر ذات النطاق الواسع او العريض..
WIDE-BAND AMPLIFIERS.

وعلى الرغم ان مكبر النطاق الواسع او مكبر اشارة الفيديو يملك تكبير نطاق واسع من الترددات الا ان مكبرات النطاق الضيق تمتلك كسب اعلى منه بمكوناتها


يتبع مع تصنيف المكبر حسب نقطة التشغيل

اعلانات

ahmed115
:: عضو ::
تاريخ التسجيل: Feb 2010
الدولة: مصر /المنصورة
المشاركات: 2,073
نشاط [ ahmed115 ]
قوة السمعة:
قديم 09-08-2010, 06:39 AM المشاركة 138   
افتراضي


Power Amplifier Efficiency


تعرف الكفائة على انها هى النسبة بين القدرة المستهلكة على الحمل مقسوم على القدرة الماخوذة من المصدر
يعنى بالمعنى البلدى امانة المكبر فى توصيل القدرة من البطارية او الجهد الثابت الى الحمل هل نقلها كلها فاصبحت امانته او كفائته مية فى المية ام استهلك منها كمية كبيرة او صغيرة على هيئة حرارة او خلافها

على حسب هذا الاستهلاك تقاس كفائة المكبر كما يوضح الرسم التخطيطى للكقائة فى الصورة



حيث :


η% - هى كفائة المكبر.

Pout - هى القدرة الواصلة على مخرج المكبر للحمل.

Pdc - هى القدرة المستمدة من المصدر

واريد ان اذكر هنا ان عملية التكبير كلها اتية من مصدر الجهد المستمر سواء كانت بطارية او مصدر جهد ثابت
بمعنى ان المكبر ليس بداخله مخزن للتيار او الجهد فيعطيه للشارة الداخلة ولكن يمكن اعتباره وسيط بين اشارة الدخل والبطارية كانه الخرطوم الذى يمد السيارة بالبنزين من خزان البنزين
فلو كانت سعة السيارة اكبر من خزان البنزين لن يستطيع الخرطوم ان ياتى ببنزين من تلقاء نفسه لكى يكفى السيارة ولكن ياتى بما يستطيع سحبه من خزان محطة البنزين فقط

قمنا بتصنيف المكبرات سابقا على انها مكبرات اشارة صغيرة او مكبر جهد واخرى مكبرات اشارة كبيرة او مايسمى بمكبر الباور

وبالنسبة لمكبرات الباور يهم جدا عند تصميمها ان تستطيع امداد الحمل باقصى قيمة من قدرة المصدر

ناتى لموضوع اليوم وهو مايعرف باسم

Class Of Amplifier

بكل بساطة تصنيف المكبرات على حسب الكلاس او الصنف جاء من طريقة عمل المكبر فى منطقة التشغيل او شكله فى تلك المنطقة وشكل الاشارة الخارجة منه
بمعنى ادق وبسيط مكان نقطة التشغيل للمكبر هى التى تعين صنفه هل هو :

Class A
او Class B
او Class AB


وهذه المجموعات الثلاثة وهذا التصنيف سنفهمه بكل سهولة لاننا شرحنا منحنى الخواص بالتفصيل وركزنا عليه وعلى كيفية اختيار نقطة التشغيل للترانزستور وعلى العناصر التى تؤثر على تحريكها من منتصف خط الحمل اى اعلى او اسفل

سنبدا مع التصنيف الاول السهل وهو المكبر من الفئة: Class A


وقد درسناه لدرجة الملل كما فى الصورة



وهو الشكل التقليدى للمكبر ذو المشع المشترك الذى درسنا منحنى خواصه جيدا فى الصفحة السابقة

لقد راينا فى هذا النوع من المكبرات كما فى المشع المشترك ان الترانزستور طول الوقت فى حالة التشغيل ولايحدث له انقطاع لاختيار نقطة التشغيل فى منتصف خط الحمل او مساوية لنصف جهد البطارية تقريبا ولذلك لاتخرج الاشارة مشوهة او ناقصة وعليه يمكن اعتبار المكبر من الفئة Class A هو مكبر مثالى بالنسبة لعدم وجود اى تشويه فى الاشارة
ومعنى تشويه اى نقص فى اشارة الخرج


وايضا فى هذا النوع من المكبرات يمكن استخدام ترانزستور واحد او اتنين ترانزستور عندما يكون الحمل كبير ويحتاج الى تيار عالى لايستطيع ترانزستور لوحده القيام بذلك

من الشكل وكما درسناه سابقا فان الحمل مربوط مباشرة على المجمع وعليه عند مرور التيار فى القاعدة يمر تيار فى دائرة المجمع خلال مقاومة الحمل مما يسبب هبوط فى الجهد على تلك المقاومة ويكون الجهد على الخرج مساوى لجهد البطارية ناقص الهبوط فى الجهد على مقاومة الحمل

الذى يهمنا فى دراسة الانواع المختلفة للمكبرات هو معرفة نسبة الكفائة لها وايضا امانتها فى اخراج الاشارة كاملة بدون نقص

وهنا هذا الصنف من المكبرات يعتبر ذو كفائة تصل الى 20 فى المائة فقط والسبب فى ذلك انه يستهلك كمية كبيرة من قدرة البطارية طوال الوقت حتى فى حالة عدم وجود اشارة لان جهد الانحياز على القاعدة على طول موجود وبالتالى فهناك تيار على المجمع طول الوقت وبالتالى هناك تبديد للقدرة سواء على المقاومات او على الترانزستور ذاته

تلك القدرة الضائعة هى السبب الرئيسى فى ان كفائة هذا النوع قليلة ولذلك لايستخدم فى مكبرات القدرة الكبيرة التى تحتاج قدرة عالية
وانما يستخدم فى مكبرات الاشارات الصغيرة التى تفضل الامانة فى خروج الاشارة كصورة طبق الاصل من اشارة الدخل على كفائة القدرة

وهناك طريقة لزيادة التيار الذى يمكن الحصول عليه من تلك النوعية من المكبرات وذلك باستخدام اتنين ترانزستور او مايعرف باسم Darlington Transistor.

وهذا النوع من المكبرات يكون مدمج اى عبارة عن ثلاث اطراف فقط للترانزستورين حيث يتكون من ترانزستور صغير لتكبير التيار مبدئيا ثم ترانزستور كبير ليقوم بتكبير التيار الخارج من الترانزستور الاول
ومن اكبر مميزات هذه النوعية من المكبرات ان الممانعة الكلية الداخلية كبيرة وممانعة الخرج صغيرة مما يقلل من استهلاك القدرة على هيئة حرارة وبالتالى لايسخن الترانزستور


كما فى الصورة اسفل




وكما تعلما فان معامل التكبير لتلك النوعية عبارة عن حاصل ضرب بيتا للترانزستور الاول فى بيتا للترانزستور الثانى


يتبع


التعديل الأخير تم بواسطة : ahmed115 بتاريخ 09-08-2010 الساعة 06:45 AM
اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها )

ahmed115
:: عضو ::
تاريخ التسجيل: Feb 2010
الدولة: مصر /المنصورة
المشاركات: 2,073
نشاط [ ahmed115 ]
قوة السمعة:
قديم 09-08-2010, 08:13 AM المشاركة 139   
افتراضي


معالجة النقص فى كفائة المكبر صنف Class A

يلجا المصممون لوضع محول ربط على مجمع الترانزستور وجعل الحمل على الملف الثانوى لهذا المحول
وبهذه الطريقة يتم التوافق بين ممانعة الحمل وممانعة المكبر عن طريق التحكم فى النسبة بين لفات الابتدائى ولفات الثانوى للمحول



باستخدام تلك النوعية من الربط بين الحمل والمكبر عن طريق المحول يمكن تحسين كفائة المكبر من 20 فى المية الى 40 فى المية
وعيب تلك الطريقة هى علو ثمن محول الربط

لنحاول البحث عن طريقة اخرى لتحسين جودة او كفائة المكبر السابق

قلنا من اسباب ضعف المكبر السابق هو استمرار وجود جهد انحياز دائم على قاعدة المكبر

ماذا لو اردنا ان نحل تلك المشكلة بعمل الترانزستور بدون جهد انحياز على القاعدة؟

هل يعمل الترانزستور ام لايعمل؟


Class B Amplifier


سيعمل الترانزستور بشرط ان جهد الاشارة يكون اكبر من 0.7 فولت وهو جهد الانحياز اللازم لوصلة القاعدة مشع كما تعلمنا

اى ان الترانزستور سيكون فى بداية عمله عند نقطة القطع اى اوف ولن يعمل الى ان تصل الاشارة الى 0.7 فولت فاكثر ويظل فى حالة التشغيل خلال النصف موحة الموجة فقط على اعتبار اننا نستخدم ترانزستور من نوع NPN فان القاعدة ستعمل خلال النصف الموجب من الاشارة فقط
سيظل الترانزستور يعمل الى ان تصل نصف الموجة الموجبة للقمة وتهبط الى 0.7 فولت ثم اقل فيقف عندها الترانزستور عن العمل

وستخرج الاشارة بهذا الشكل على شكل نصف موجة مكبرة وطبعا ناقص منها 0.7 فولت من الطرفين



ميزة تلك النوعية من المكبرات انها تعمل بدون جهد انحياز على القاعدة ففى حالة عدم وجود اشارة فان الترانزستور لايستهلك شيئ من التيار لانه متوقف عن العمل وعليه لايحدث تبديد للطاقة مما يحسن من كفائته ولكن عيبه الكبير طبعا انه يحدث تشويه كامل لنصف الموجة السالب حيث انها مفقودة بالكامل

اذن مالحل لاظهار النصف السالب من الاشارة؟

الحل بسيط بان ناتى بترانزستور اخر مخالف فى النوعية للترانزستور الذى معنا ليستقبل لنا النصف السالب من الموجة ويخرجه لنا
وعليه ناتى بترانزستور من نوع pnp ونربطه مع المصدر ايضا كما فى الصورة





هذه النوعية من المكبرات تسمى :

Transformerless Class B Push-Pull Amplifier

اى الفئة B بوش بول بدون محولات

اذن كل ترانزستور سيقوم بتكبير نصف موجة خاص به وبهذه الطريقة تغلبنا على النقص فى الكفائة عن النوعية السابقة وحسناها كثيرا لان المكبر فى حالته لايستهلك طاقة اثناء عدم وجودا اشارة

ولكن ستخرج لنا مشكلة عرفناها من النوع السابق وهى التشويه او

Crossover Distortion

كيف نتج هذا التشويه ومن اين اتى؟


هذا العيب او التشوه فى الاشارة الخارجة كما هو واضح فى الصورة اسفل ناتج من عدم وجود جهد انحياز ثابت للقاعدتين وعليه القاعدة ستغذى فقط عندما يصل الجهد الموجب الى 0.7 فولت وليس هذا فقط وانما هناك فترة قطع اخرى يتوقف فيها الاتنين ترانوستور عن العمل وهى :

عندما تصل النصف موجة الموجبة من القمة الى الاسفل اى الى 0.7 فان الترانزستور الاول سيتوقف عن العمل فى الفترة من 0.7 الى الصفر الموجب وايضا الترانزستور الثانى سيكون متوقف عن العمل مع الاول الى ان يصل الجهد السالب للنصف السالب للموجة الى سالب 0.7 فولت
اى ان الاتنين ترانزستور سيتوقفان معا الفترة التى بين موجب 0.7 فولت وسالب 0.7 فولت كما فى الصورة



وايضا فى هذه الصورة توضيح لهذا القطع



اذن ماعلاج هذا التشويه بعد ان قمنا بتحسين الكفائة فى القدرة بنسبة كبيرة؟

نمشى بنفس التسلسل
نبحث عن السبب ونحاول علاجه
فالتشويه حادث نتيجة لفترة الانقطاع عن العمل للاتنين ترانزستور نتيجة لغياب جهد الانحياز
ولو قمنا باعطاء القاعدتين جهد انحياز دائم سنرجع الى المشكلة من البداية وهى استهلاك كبير للطاقة وضياعها وتقليل كفائة المكبر

اذن ماذا لو جعلنا جهد انحياز على القاعدة ولكنه لايعمل الا فى وجود الاشارة؟

هذه ليست فزورة ولكن ببساطة
اليس الترانزستور يعمل عند جهد 0.7 فولت على القاعدة؟

ستقول لى نعم
ماذا لو جعلنا جهد الانحياز مثلا 0.55 او 0.6 فولت بشرط الترانزستورين يكونوا متوقفين عن العمل ويقوموا بالعمل فقط عند دخول الاشارة حيث ستزود الاشارة القاعدة بجهد قليل فقط وعندها يعمل الترانزستور وبهذه الطريقة نكون قد تخلصنا من مشكلة عمل الترانزستور بدون اشارة وضياع الطاقة وفى نفس الوقت حلينا مشكلة التشويه فى الاشارة
وهذا هو بالفعل النوع الثالث او الفئة الثالثة من المكبرات والمسمى

Transformerless Class AB Push-Pull Amplifier

ويتم تغذية القاعدتين اما بمجزئ جهد كما فى الصورة او باتنين دايود كما فى الصورة الاخرى بشرط يكون اقل من 0.7 كما اتفقنا







استخدام محولا ت الربط للتغلب على التشويه فى مكبرات الفئة AB




لاحظ ان نظام الدفع والجذب هنا يستخدم نفس النوع من الترانزستور وليس من نوعين مختلفين كالنظام السابق

حيث يعمل الترانزستور التانى فى نفس اللحظة التى يتوقف فيها الترنزستور الاول ولذلك تخرج الاشرة بدون تشويه

الفرق بين الثلاث فئات من حيث التشويه:



• Class A Amplifiers have no Crossover Distortion
لاتحتوى على تشويه نظرا لان الموجة تخرج كاملة لان المكبر يعمل فى منتصف خط الحمل
•
• Class B Amplifiers have large amounts of Crossover Distortion
يحتوى على نسبة كبيرة من التشويه نظرا لعدم خروج نصف موجة كامل لان الترانزستور يعمل بدون جهد انحياز


• Class AB Amplifiers may have some Crossover Distortion
يحتوى على بعض التشويه اذا كان الانحياز قليل جدا.


Eng.Fadi
:: مهندس ::
تاريخ التسجيل: Mar 2010
المشاركات: 42
نشاط [ Eng.Fadi ]
قوة السمعة:
قديم 09-08-2010, 11:09 AM المشاركة 140   
افتراضي


طيب .. هل RC هي نفسها حتكون RL يعني اذا بدي اشبك سماعة .. يعني بعوض مقاومة السماعة .. وبناء عليه بضع قيم المقاومات الثانية

باختصار
اذا بدي اعمل مكبر ...
المعلوم سيكون لدي ..
1. مقاومة الحمل ..
2. نسبة التكبير الذي اريده
3. التيار المار في في الحمل

بعدها اقوم بحساب التيار في القاعدة .. والمقاومة .. اضافة الى التيار المار في المشع ومقاومته
وهذا كله قائم بتحديد نقطة الكيو بوينت ...!!

هل هذا التسلسل صحييح في تشغيل الترانزيستور كمكبر ؟


ahmed115
:: عضو ::
تاريخ التسجيل: Feb 2010
الدولة: مصر /المنصورة
المشاركات: 2,073
نشاط [ ahmed115 ]
قوة السمعة:
قديم 10-08-2010, 12:53 AM المشاركة 141   
افتراضي


طيب .. هل RC هي نفسها حتكون RL يعني اذا بدي اشبك سماعة .. يعني بعوض مقاومة السماعة .. وبناء عليه بضع قيم المقاومات الثانية

باختصار
اذا بدي اعمل مكبر ...
المعلوم سيكون لدي ..
1. مقاومة الحمل ..
2. نسبة التكبير الذي اريده
3. التيار المار في في الحمل

بعدها اقوم بحساب التيار في القاعدة .. والمقاومة .. اضافة الى التيار المار في المشع ومقاومته
وهذا كله قائم بتحديد نقطة الكيو بوينت ...!!

هل هذا التسلسل صحييح في تشغيل الترانزيستور كمكبر ؟
مكبر السماعات يعتبر من مكبرات الباور يعنى موضوع اختيار نقطة التشغيل فى المنتصف والحسابات الباقية لاتنفع عليه لان ده خاص بمكبر اشارات صغيرة

اما لو حمل صغير فممكن تضع الحمل على المجمع بس بشرط يكون مساوى لمقاومة المجمع حتى يعطيك نفس القيم كان مقاومة المجمع موجوده

اما لوحطيت الحمل على الخرج مع مقاومة المجمع فدى بتدخل فى حسابات تانية لان هيكون عندك ثلاث حالات :
1- لو مقاومة الحمل اكبر كتير جدا من مقاومة المجمع
2- لو مقاومة الحمل اقل كتير جدا من مقاومة المجمع
3- لو مقاومة الحمل = مقاومة المجمع
وكل حالة لها حسابات هبقى اتكلم عليها

اما اذا كنت ناوى تشغل السماعة مثلا على المجمع بدل مقاومة المجمع فلازم تعمل موائمة بين مقاومة المجمع ومقاومة الحمل عن طريق استعمال محول تكون لفات الملف الابتدائى له تمثل مقاومة المجمع والسماعة مربوطة على ملفه الثانوى


الصورة الرمزية iiirrr
iiirrr
:: عضو فضي ::
تاريخ التسجيل: Jul 2010
الدولة: العراق
المشاركات: 610
نشاط [ iiirrr ]
قوة السمعة:
قديم 10-08-2010, 02:28 AM المشاركة 142   
افتراضي


اخ احمد طريقتك في الشرح رائعة فهي تفهم المبتدأ و المحترف بعالم الالكترونيك.
موضوع المكبرات موضوع رائع,مواضيع المكبرات من المواضيع القليلة في المنتديات, ومشكور على المجهود.


ahmed115
:: عضو ::
تاريخ التسجيل: Feb 2010
الدولة: مصر /المنصورة
المشاركات: 2,073
نشاط [ ahmed115 ]
قوة السمعة:
قديم 10-08-2010, 09:08 AM المشاركة 143   
افتراضي


اخ احمد طريقتك في الشرح رائعة فهي تفهم المبتدأ و المحترف بعالم الالكترونيك.
موضوع المكبرات موضوع رائع,مواضيع المكبرات من المواضيع القليلة في المنتديات, ومشكور على المجهود.
شكرا لك ياعمار
اصلا لانى مبتدئ وعارف احساس المبتدئ عندما يقرا عن الترانزستور بيكون عاوز يعرف ايه لانى جربت كتير اقرا لناس شروحات عن الترانزستور ولم افهم منهم شيئ وكانت طريقتهم معقدة كانهم بيشرحوا لمحترفين
عشان تجربتى دى بحاول ابسط الشرح بقدر الامكان

شكرا على مرورك ياعمار


ahmed115
:: عضو ::
تاريخ التسجيل: Feb 2010
الدولة: مصر /المنصورة
المشاركات: 2,073
نشاط [ ahmed115 ]
قوة السمعة:
قديم 11-08-2010, 12:52 PM المشاركة 144   
افتراضي


السلام عليكم

اخر نوعية من تصنيف المكبر حسب منطقة او نقطة التشغيل هو : Class C

وهذا النوع ببساطة بيستخدم ترانزستور واحد وبدون جهد انحياز على القاعدة
يعنى المكبر بكبر نصف الاشارة الموجبة فقط او النصف السالب على حسب نوع الترانزستور وبطلع الاشارة على الخرج ناقصة عن النصف كمان لان الترانزستور بيكون قاطع فى الفترة قبل 0.7 فوت
يعنى الاشارة هتكون على الخرج اقل من 180 درجة وطبعا التشوه كبير جدا ولكن المكبر هنا ذو كفائة عالية نظرا لانه يعمل فقط فى نصف الفترة للموجة اى بيعمل فى النصف السالب او الموجب ويرتاح فى النصف الثانى علاوة انه لايعمل نهائى فى حالة عدم وجود اشارة يعنى لايستهلك قدرة من قدرة البطارية الا قليل جدا

كيفية حساب الكفائة للمكبر

الكفائة للمكبر كما قلنا هى القدرة الواصلة للحمل على القدرة الداخلية الماخوذة من المصدر ولايوجد مكبر كفائته مائة فى المائة ولكن تلك الكفائة تتدرج من اقل من عشرين الى اعلى نسبة ممكن ان تصل الى 90 فى المائة


Amplifier Power Losses



للتذكير فقط ممكن لنفس الترانزستور ان يصنف على انه مكبر من النوعية كلاس A او كلاس B او كلاس A/B او كلاس C
حسب منطقة التشغيل التى سيعمل فيها او نقطة التشغيل ونوع الانحياز له

فالترانزستور كما تعلمنا لو علي قاعدته جهد انحياز مستمر طوال الوقت سواء الاشارة موجودة او غير موجوده دخل فى تصنيف A

ونفس الترانزستور لو ازلنا من على قاعدته الجهد الثابت اى جعلناه لايعمل فقط الا عند دخول الاشارة واستخدمنا معه ترانزستور مخالف لنوعيته ليكبر كل منهم نصف موجة صنف كنوع B او الدفع والجذب والاشارة فيه تخرج مشوهة

ونفس الترانزستور لو امددناه بتغذية على قاعدته اقل قليلا من الجهد اللازم لتشغيله (على الحافة ) بشرط اول ماتدخل الاشارة يشتغل صنف على انه من النوع A/B وهو احسن الانواع حيث تمت معالجة التشويه فى الاشارة الذى حدث فى الصنف B

ونفس الترانزستور لو جعلناه يعمل لوحده بدون تغذية مستمرة صنف على انه من النوع C حيث تخرج الاشارة اقل من نصف الموجة ولكن بكفائة عالية حيث انه لايستهلك طاقة فى عدم وجود الاشارة

لشرح اين تبدد القدرة او الطاقة فى المكبر سنبدا بدائرة المكبر الاكثر استعمالا وهى كلاس بى كبداية

سنتعامل مع الموجة الجيبية الاكثر شهرة كاشارة دخل




هنعتبر الترانزستور مثالى وان البطارية على قاعدة الترانزستورين لجعل انحياز القاعدتين قريبا من 0.7 فولت حتى اذا دخلت الاشارة اشتغل الاتنين كما تعلمنا

مصدر الجهد المستمر عبارة عن 20 فولت موجب و 20 فولت سالب لتغذية كل ترانزستور بانحياز مناسب على مجمعه

supply voltage is +/-20V


جهد البطارية 20 فولت وده بيسمح لنصف الموجة للاشارة انها تصل لاقصى قيمة لها وهى 20 فولت
ولان كل ترانزستور بيكبر نصف موجة فان اقصى قيمة لنصف الموجة ممكن ان يستوعبها المكبر وان يظهرها بدون تشويه على الخرج هى 20 فولت للنصف الموجب و 20 فولت للنصف السالب
ولو زادت نصف الاشارة على الخرج عن 20 فولت سوف تخرج مقصوصة

اما لو ترانزستور واحد فان الاشارة ستتارجح حول عشرة لكل نصف موجة لانك بتختار نقطة التشغيل فى المنتصف يعنى نصف العشرين = 10 فولت لان كل الموجة هتظهر على خرج واحد لترانزستور واحد

الفرق بين اعلى نقطة فى المنحنى الموجة وبين القيمة المتوسطة للموجة الجيبية :

العشرين فولت لما نحب نشوفها كنقطة على الاشارة الخارجة بتمثل اعلى نقطة فى منحنى النصف موجة الخارجة ولما نحب نمثلها كنصف موجة جيبية لانقول ان نصف الموجة قيمتها 20 فولت ولكن بنحسب القيمة المتوسطة للعشرين فولت عن طريق ضربها فى 0.707 كما نعلم وتكون تلك القيمة الجديدة هى


RMS voltage of 20 = 14.14V

A 14.14V RMS sinewave will provide 20V


لنفترض ان الحمل عبارة عن سماعة ممانعتها 8 اوم

التيار المار فى السماعة = 20/ 8 = 2.5 امبير = 1.768 RMS

او نفس الطريقة = 14.14 / 8 = 1.768 RMS

ناتى لحساب القدرة:


P = V * I or ...
P = V / R or ...
P = I * R
Where P = power in Watts, V = voltage, I = current, and R = resistance. Voltage and current are RMS.

وعليه القدرة المستهلكة على الحمل = 1.768*14.14 =25 وات تقريبا

حساب القدرة الداخلية

القدرة الداخلية = جهد البطارية * التيار المار
=20*1.768 =35.36 وات

الفرق فى القدرتين = 35.36 - 25 = 10.36 وات
هذه القدرة المبددة على الترانزستور على هيئة حرارة كل ترانزستور يخصه 5.18 وات


وعليه نحسب كفائة المكبر :


Efficiency =
Eff = Pout / Pin * 100 = 25 / 35.36 * 100 = 70.7%



وهذه اقصى كفائة لهذا النوع من مكبر الدفع والجذب وعلى اساس اننا فرضنا ان المكبر مثالى ففى الواقع هناك فقد فى القدرة اكثر من ذلك وعليه فالكفائة ستقل عن ذلك

حساب كفائة المكبر من صنف A:



هناخذ نفس السماعة كحمل

ويجب اختيار جهد الانحياز للقاعدة بشرط يوفر تيار كافى لتشغيل السماعة يعنى يكون مساوى لتيار السماعة او اكثر قليلا

لاحظ ان المصدر بطارية قيمتها 40 فولت ونختار نقطة التشغيل فى المنتصف يعنى عند 20 فولت وعليه اقصى جهد على الخرج لنصف الموجة سيكون 20 فولت

حساب القدرة للخرج ( على السماعة )

نفس القدرة فى المثال السابق = 1.768*14.14 =25 وات

التيار المار فى السماعة = 2.5 امبير

قدرة الدخل = التيار * الجهد
= 40 * 2.5 = 100 وات

كفائة المكبر :

Eff = 25 / 100 * 100 = 25%

وهذه اعلى قيمة مثالية للكفائة يمكن الحصول عليها من الصنف A وفى الواقع تلك القيمة تتراوح بين 12.5 فى المية الى 22 فى المية

والى لقاء اخر باذن الله مع هذا الموضوع الممتع جدا


التعديل الأخير تم بواسطة : ahmed115 بتاريخ 11-08-2010 الساعة 01:01 PM


الساعة معتمدة بتوقيت جرينتش +3 الساعة الآن: 03:18 PM
موقع القرية الالكترونية غير مسؤول عن أي اتفاق تجاري أو تعاوني بين الأعضاء
فعلى كل شخص تحمل مسئولية نفسه إتجاه مايقوم به من بيع وشراء وإتفاق وأعطاء معلومات موقعه
التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي موقع القرية الالكترونية ولايتحمل الموقع أي مسؤولية قانونية حيال ذلك (ويتحمل كاتبها مسؤولية النشر)