C Sınıfı Amplifikatörler

Amplifikatörler (yükselteçler), bir sinyalin gücünü artırmak için kullanılan elektronik cihazlardır. Yükselteçler tüm elektronik cihazlarda yüksek güç üretmek için kullanılır. Yükselteçler kendi içinde farklı türlere ayrılmaktadır. Bu yazımızda C sınıfı güç yükselteçlere dair bilgileri bulabilirsiniz.

A- A+

13.02.2018 tarihli yazı 12230 kez okunmuştur.

C sınıfı amplifkatör yükselteç

Düşük güçlü analog veya gömülü sistemlerde yaygın olarak opamp devreleri kullanılır. Bu sistemlerdeki temel amaç voltaj kazancı ve kaynak empedansını azaltmaktır. Yüksek güçlü sistemlerde ise, sinyalin akım kapasitesini artırmaya odaklıdır. Böylelikle daha fazla güç sağlanacaktır. Güçlü bir RF iletimi sağlanmak isteniyorsa yüksek güçlü yükselteçler kullanılmalıdır. Güç yükselteçlerinde doğrusallık ve verimlilik temel bir dengeye sahip olmalıdır. A sınıfı yükselteçler oldukça doğrusaldır ancak yüksek akım çekmektedir. B sınıfı yükselteçler, A sınıfına göre daha verimlidir. C sınıfı yükselteçler ise daha eğimli bir çıkış karakteristiğine sahip olsalar da yüksek verimliliğe sahiptir. Güç yükseltme devrelerinde C sınıfı yükselteçler sıklıkla kullanılmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: İndüktör (Bobin) Nasıl Çalışır | 1. Bölüm

Bir veya iki transistör ile inşa edilen yükselticiler eğilimlidir. Transistörün yükselteç olarak elverişli bir şekilde çalışması için düzenlemeler yapmak gerekir. Opamp tümleşik entegrelerinde ayarlamalar yapıldığı için haricen bir düzenlemeye gerek yoktur. C sınıfı yükselteçlerin bir diğer özelliği harici bir ön gerilim devresine ihtiyaç duymamasıdır. C sınıfı güç yükselteçlerde transistörün 180 ° 'den daha düşük bir sinyal geçirgenliği vardır. Tipik değeri 90 ° - 150 ° olan bir tür amplifikatördür. Azaltılmış iletim açısı verimliliği büyük oranda artırır ancak çok etkili bir bozulmaya yol açar. C sınıfı yükseltecin teorik olarak maksimum verimliliği % 90 civarındadır. Bu tip yükselteç, geniş miktarda distorsiyon nedeniyle ses yükselteçlerinde kullanılmaz. C sınıfı yükselteç uygulamaları esas olarak RF yükseltici, RF osilatör gibi radyo frekans devrelerinde yer alır.

Şekil 1: Çıkış Eğrisi

►İlginizi Çekebilir: Minyatür Uydular

Güçlendirilecek RF sinyali doğrudan transistörün base ucuna uygulanır. Transistör, giriş dalgasının pozitif alternansları üzerinde iletim yapar ve negatif alternanslarda kesilir. Bipolar transistörlerde base-emiter arasında 0,7V’luk bir gerilim seti olduğu için giriş sinyali uygulandığında, base ucu 0.7 V oluncaya kadar kollektör akımı akmaz. Kollektör akımı, pozitif alternansta 180 °'den daha düşük sinyal akışı oluşturur. Sinyale eğim basit yolu kondansatör ve direnç kullanmaktır. Yükseltilecek sinyal kondansatör üzerinden geçerek transistörün base ucuna gelir. Kondansatörün şarj-deşarj eğrisine göre transistör kesime gider. RC zamanı sabit bir şekilde ayarlanarak ortalama bir eğimli voltaj oluşturulur. Uygulanan voltaj, transistörün yalnızca tepe noktalarında iletmesine neden olur. Uygulanan gerilim ne kadar yüksek olursa, iletim açısı daralır ve kollektör akım darbelerinin süresi kısalır. Bu yöntem ile eğimli bir sinyal oluşturulur.

Şekil 2: Farklı kondansatör değerlerine göre çıkış eğrileri

C sınıfı yükselteçlerde yaygın olarak kullanılan yöntemler aşağıdaki gibidir. Şekil A’da gösterilen bağlantı düşük güçlü devrelerde kullanılır. Transistörün base ucuna uygulanacak negatif gerilim, kondansatör üzerinde şarj olarak devam eder. Giriş sinyalinin pozitif alternans tepe noktasında kondansatör şarj olur ve kondansatör base ucuna göre negatif olur. Negatif yarı çevrimde B-E arası ters polarizedir. Nu yüzden kondansatör direncin üzerinden deşarj olacaktır. Şekil B’de gösterilen bağlantı şekli ise dirence seri bağlanmış negatif voltaj ile sistemin iletim ve kesim zamanlarının düzenlenmesini sağlamaktır. Böylece sistemin doğru çalışması sağlanır.