تصنيفات دوائر المكبرات
توجد عدة تصنيفات لدوائر المكبرات كما يلي:- تصنيف دوائر المكبر من حيث الاستخدام
- تصنيف دوائر المكبر من حيث التردد Frequency of Operation
- تصنيف دوائر المكبر من حيث طريقة التوصيل المكبر Type of Configuration
- تصنيف دوائر المكبر من حيث الإشارة الداخلة له Type of Signal
- تصنيف دوائر المكبر من حيث استهلاك ال Power ويطلق عليها Classification
تصنيف دوائر المكبر من حيث الاستخدام
تصنف مضخمات العمليات وفقا لاستخداماتها إلى ما يأتي:
- مضخمات للأغراض العامة.
- مضخمات الترددات العالية: تعمل هذه المضخمات وفق نطاق ترددي عال، وتستخدم في محولات الإشارات الرقمية إلى تمثيلية، وبالعكس.
- مضخمات ذوات فولتية خرج وتيار عاليين.
- مضخمات العمليات المبرمجة.
تصنيف دوائر المكبر من حيث التردد Frequency of Operation
يصنف هنا المكبر على حسب التردد الذي يشتغل عليه.
Direct Current DC
يكون المكبر هنا يتعامل مع تردد مستمر DC فقط مثل Switch تصميم دائرة الترانزستور كمفتاح .
Audio Frequencies AF
يكون المكبر هنا يتعامل مع تردد صوتي فقط مثل الترانزستور كمكبر للصوت.
Radio Frequencies RF
يكون المكبر هنا يتعامل مع تردد موجات Radio وهي أعلى من الصوت التي من الممكن أن تصل إلى 100 ميجا هيرتز أو أكثر التي تستعمل في الاتصالات والراديو.
VHF,UHF and SHF Frequencies
يكون المكبر هنا يتعامل مع ترددات عالية.
تصنيف دوائر المكبر من حيث طريقة التوصيل المكبر Type of Configuration
يمكنك التعرف علي تصنيف دوائر المكبر من حيث طريقة التوصيل المكبر Type of Configuration من هنا طريقة التوصيل المكبر
تصنيف دوائر المكبر من حيث الإشارة الداخلة له Type of Signal
يوجد نوعان لهذا التصنيف وهما:
Small Signal
ويكون هذا التصنيف أن الإشارة الداخلة تكون صغيرة مثل إشارة الصوت ويطلق على المكبر هنا Small Signal Amplifier.
Large Signal
ويكون هذا التصنيف عندما تكون الإشارة الداخلة للمكبر كبيرة مثل إشارة للتحكم ويطلق على المكبر هنا Power Amplifier.
لماذا هناك Small Signal Amplifier و Power Amplifier؟
 |
| لماذا هناك Small Signal Amplifier و Power Amplifier؟ |
إذا كانت لدينا إشارة صوتية صغيرة ونريد تكبيرها وتوصيلها بسماعة المقاومة لتلك السماعة كبيرة سوف نجد أن الصوت غير واضح عند إستخدام Small Signal Amplifier ولذلك نقوم باستخدام Power Amplifier معه الذي يعمل دور الوسيط حيث انه يأخذ الإشارة التي تم تكبيرها بإستخدام Small Signal Amplifier ويكبر القدرة لهذه الإشارة فنفترض أن الإشارة الخارجة من Small Signal Amplifier كانت 100 ملي أمبير التى لا يمكن لها تشغيل السماعة فإن ال Power Amplifier يأخذ هذه الإشارة ويرفع قدرتها وتكون قادرة على إعطاء 2 امبير مثلا ,ويتم توصيله ب DC Power Supply الذي يأخذ منه Power عالي حتي يستطيع أن يدعم الإشارة القادمة له من Small Signal Amplifier.
تصنيف دوائر المكبر من حيث استهلاك ال Power ويطلق عليها Classification
تكون هذه التصنيفات لل Power Amplifier وتوجد العديد من التصنيفات ولكن سوف نتناول أشهرها وهي:
Class A Amplifier
 |
| Class A Amplifier |
يكون في هذا التصنيف يكون الجهد حول الترانزستور نصف V CC حتي يتم التكبير بدون أي مشاكل ويتم إختيار Operating Point في منطقة المنتصف,نفترض أننا شغلنا الترانزستور ماهو مقدار القدرة Power Dissipation أو ماهو مقدار التيار الذي يستهلكه الترانزستور أو المكبر , يمكن حسابه P = V * I = V CEQ * I CQ وهذه القيمة بالتأكيد لا تساوي صفر ,ولو كنا نقوم بإدخال إشارة صوت مثلا لو تكلمنا أو لم نتكلم سوف يظل التيار السابق الذي تم حسابه مسحوب من البطارية مثلا وهي V CC.
خصائص Class A Amplifier
نقطة التشغيل Operating Point في منتصف ال DC Load line.
يكبر الموجة من غير تشوه.
يستهلك تيار دائما.
الكفاءة قليلة بين 25% إلى 30% لأنه يستهلك تيار حتى بعدم وجود إشارة لتكبيرها.
مدة تشغيل الترانزستور تكون 360 درجة حيث ان الترانزستور يظل شغال على طول.
Class B Amplifier
 |
| Class B Amplifier |
حتي يتم تفادي هذا العيب تم إضافة ترانزستور أخر فيكون لدينا ترانزستور نوعه NPN يعمل على إدخال النصف الموجب من الموجة,وترانزستور أخر نوعه PNP يعمل على إدخال النصف السالب من الموجة,فنحصل بذلك تكبير للموجة بنصفيها,ولكن عيب هذا التصنيف هو وجود تشوه في التكيبر فمثلا لو أدخالنا صوت سوف نسمع صوت خشخشة أو ضوضاء,ويكون سبب حدوث ذلك هو أن الترانزستور NPN حتي يعمل لابد أن تصل القيمة إلى أكبر من 0.7 فولت وأيضا الترانزستور PNP يحتاج إلى -0.7 فولت حتي يعمل ولذلك نجد قيمة مفقودة لا تحتسب تسبب لنا التشوه.
خصائص Class B Amplifier
نقطة التشغيل قريبة جدا من منطقة القطع Cut Off.
يكبر الموجة بتشوه كبير جدا.
يستهلك تيار عند حضور الإشارة فقط.
الكفاءة جيدة جدا من 70% إلى 80% لأنه لا يستهلك تيار عندما لا تكون هناك موجة على الدخل.
مدة تشغيل الترانزستور تكون 180 درجة حيث ان الترانزستور يشتغل في النصف الموجب أو النصف السالب.
Class AB Amplifier
 |
| Class AB Amplifier |
تم عمل هذا التصنيف لتفادي وجود تشوه في إشارة الخرج المكبرة للحفاظ مثلا على نقاء الصوت ,ويكون ذلك عن طريق إضافة جهد صغير للترانزستور NPN هذا الجهد يساعد الترانزستور في جعله شغال ولا يصل إلى حالة Cut Off وبذلك تكون نقطة التشغيل أكبر من منطقة القطع فيصبح الترانزستور قادر على السماح بمرور النصف الموجب للموجة,ونضع أيضا مقاومة صغيرة للترانزستور PNP حتى يظل يعمل دون حدوث قطع ويمرر النصف السالب من الموجة.
يطلق على دائرة (المقاومة R1 + الدايود D1 + المقاومة R2 + الدايود D2) اسم Small Bias حتى تستطيع إعطاء جهد مناسب للترانزستورين ليعملا دون حدوث القطع,والجهد بين الترانزستورين لابد ان يكون 0.7 +0.7 .
ويكون بذلك هذا التصنيف قد عالج المشكلة فيكون الصوت واضح بدون تشوه والتيار لن يتم إستهلاكه دائما ولكن سوف يتم إستهلاك تيار بسيط في دائرة Small Bias,ومقدار القدرة Power Dissipation أو ماهو مقدار التيار الذي يستهلكه الترانزستور أو المكبر , يمكن حسابه P = V * I = V CEQ * I CQ.
خصائص Class AB Amplifier
نقطة التشغيل بين منقطة Cut Off والمنتصف ولكن أقرب لمنطقة القطع.
يكبر الموجة بتشوه كبير لكل ترانزستور على حدة ولكن عند جمعهما معا تم إلغاء التشوه.
يستهلك تيار صغيرا لل Bias وتيارا عند حضور الإشارة.
الكفاءة جيدة أفضل من Class A ولكن أقل من Class B لأنه لا يستهلك تيارا كبيرا عندما لا تكون هناك موجة على الدخل.
مدة تشغيل الترانزستور تكون بين180درجة إلى 360 درجة.
Class C Amplifier
 |
| Class C Amplifier |
حيث أنه يعمل على تكبير جزء من نصف الموجة الموجبة وجزء من نصف الموجة السالبة ,وهذا الجزء من الإشارة من الممكن إعادة بنائه لتصبح الموجة كاملة مرة أخرى بواسطة دوائر مثل دوائر الفلترة .
خصائص Class C Amplifier
نقطة التشغيل خارج منطقة القطع Cut Off.
يكبر الموجة بتشوه كبير جدا لأنه يكبر جزء صغير من الموجة.
يستهلك تيارا عند حضور الإشارة فقط.
الكفاءة جيدة جدا أكثر من 80 % لأنه لا يستهلك تيار عندما لا تكون هناك موجة على الدخل.
مدة تشغيل الترانزستور تكون أقل من 90 درجة.
مقارنة بين تصنيفات المكبرات
يمكنك عمل مقارنة من خلال الجدول التالي:
 |
| مقارنة بين تصنيفات المكبرات |
دورة الالكترونيات العملية: تصنيفات دوائر المكبرات
للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا