Amplificateurs de classe C-Les amplificateurs sont des composants essentiels lors de la construction de vos circuits. Nous classons les amplificateurs en deux catégories, à savoir le mode de fonctionnement et les méthodes de construction. La linéarité, la puissance de sortie, le gain de signal et le rendement sont les principales caractéristiques de fonctionnement que nous devons rechercher dans un amplificateur sonore.
Il existe quatre types d’amplificateurs, l’amplificateur de classe A, l’amplificateur de classe B, l’amplificateur de classe C et l’amplificateur de classe AB. Cet article se concentre sur les amplificateurs de classe C et vous dit tout ce que vous devez savoir à leur sujet.
C’est party!
1. Introduction à l’amplificateur de classe C
C’est une catégorie d’amplificateurs qui fonctionne en utilisant un transistor pour la conduction du courant. L’élément actif (transistor) conduit un courant inférieur à la moitié du cycle du signal d’entrée. Il est important de noter que ce cycle signifie que l’angle de conduction est inférieur à 180°, les valeurs étant toujours comprises entre 80° et 120°. Cet angle de conduction entraîne de nombreuses distorsions. Cependant, il augmente également le rendement puisque le rendement maximal d’un amplificateur de classe C est de 80%.
(Symbole de base d’un amplificateur de classe C)
SOURCE : Wikimedia commons
2. Principe de fonctionnement de l’amplificateur de classe C
Le schéma du circuit.
SOURCE: Wikimedia commons
Une charge accordée contrôle la distorsion puisque l’angle de conduction est inférieur à 180° et entraîne une distorsion. De plus, ce contrôle se fait en dirigeant un courant et en appliquant un signal d’entrée pour commuter le transistor. Exemple d’utilisation dans un amplificateur RF.
(un amplificateur RF)
Le schéma ci-dessous montre la forme d’onde d’entrée et la forme d’onde de sortie.
(Forme d’onde de courant.)
Source: Wikimedia commons
Présentation du principe.
Une charge de circuit résonant pilote principalement cet amplificateur. Nous utilisons une source de tension négative pour polariser le circuit. Comme la valeur de crête de la source de tension alternative est plus importante, la tension de base croise la valeur potentielle d’émetteur de la jonction base-émetteur. De plus, cela se produit pendant un intervalle de temps plus court au niveau de la crête positive de chaque cycle. Pendant ce temps, le transistor est éteint. Mais si vous utilisez une ligne de charge CA complète, le courant collecteur maximal idéal sera Ic(sat). De plus, la tension de collecteur la plus faible sera Vce(sat).
Le transistor, qui est l’élément actif, produit un tas d’impulsions de courant. Ensuite, les vibrations se conforment au courant d’entrée, qui circule dans le circuit résonnant. Par conséquent, la fréquence de résonance fait osciller les circuits réservoirs, ce qui est fait lorsque nous choisissons la valeur appropriée. Enfin, le circuit réservoir atténue toutes les autres fréquences, ce qui le fait osciller sur une seule fréquence.
Nous utilisons une charge convenablement accordée pour obtenir la fréquence requise et des filtres supplémentaires pour éliminer le bruit du signal de sortie. Nous utilisons également un transformateur de couplage pour transférer la puissance du sac au circuit du réservoir.
(chargeurs de batterie avec transformateurs de couplage).
3. Avantages et inconvénients des amplificateurs de classe C
Avantages des amplificateurs de classe C.
Inconvénients des amplificateurs de classe C.
4. Caractéristiques de la sortie des amplificateurs de classe C
Le courant de sortie.
Le courant de sortie de l’amplificateur de classe C est égal à 0 pendant plus de la moitié du cycle sinusoïdal du signal d’entrée. De plus, c’est là que le transistor reste inactif à son point de coupure.
La valeur maximale du courant de sortie.
Le rendement théorique établi d’un amplificateur de classe C est de 80%. C’est à cause d’un angle de conduction réduit qui augmente le rendement, et qui provoque des quantités importantes de distorsion. De plus, l’angle de conduction est <180°, soit entre 80° et 120°.
Le calcul du rendement de sortie
La formule pour calculer le rendement (η) est la suivante ;
Rendement (%) = puissance de sortie x 100%.
puissance absorbée
5. Fonctionnement de l’amplificateur de classe c
Dissipation de puissance de l’amplificateur de classe C.
(Les formes d’onde de la classe C)
Source : Wikimedia commons
La dissipation de puissance de cet amplificateur est plus faible car il ne fonctionne que sur une partie de la forme d’onde d’entrée. Il y a un intervalle de temps entre les impulsions du signal d’entrée alternatif (T). Son amplitude est Ic(sat). De plus, l’amplitude minimale de la tension est Vce(sat).
PD(on) = Ic (sat)Vce (sat) est la dissipation de puissance pour les transistors.
Notamment, le transistor reste en fonctionnement pendant l’intervalle de temps restant.
(exemple de transistors)
Fonctionnement accordé d’un amplificateur de classe c.
(Action d’amplification dans un amplificateur de classe c).
Source : Wikimedia commons.
Le collecteur circule pendant moins de la moitié du cycle du signal alternatif pendant le fonctionnement d’un amplificateur de classe C. Un amplificateur de classe C a une polarisation de 80° à 120°.
Cela explique pourquoi il ne consomme que moins de 50 % avec un circuit résonnant qui fonctionne pendant le cycle complet de la fréquence de résonance.
Étant donné que le rendement augmente largement lorsque nous diminuons l’angle de conduction, une situation de donnant-donnant entre le rendement et la distorsion se produit. Cependant, elle entraîne une distorsion considérable.
Une charge accordée sur l’amplificateur effectue la régulation de la distorsion requise. En outre, le dispositif actif (transistor) est commuté par le signal d’entrée, et le courant circule dans une charge accordée.
(émetteur RF)
Biais de clampage pour un amplificateur de classe c
(Amplificateur_classe_C_accordé_avec_circuit_de_bias_de_clampers)
Le schéma de circuit ci-dessus représente un amplificateur de classe C à émetteur commun avec une résistance de charge. Pour clarifier, nous utilisons la charge résistive pour démontrer le concept car une charge de circuit résonant fait fonctionner l’amplificateur. Ainsi, avec l’alimentation négative de la source, la polarisation se produit en dessous du point de coupure. Les pics de tension de la source AC sont légèrement plus élevés que la tension de base. Et permet à la tension de base de dépasser brièvement le potentiel de barrière de la jonction base-émetteur près du sommet positif de chaque cycle. Notamment, le transistor s’allume pendant cette brève période.
6. Application de l’amplificateur de classe C.
Premièrement, utilisé dans un oscillateur RF.
Deuxièmement, utilisé par les opérateurs FM.
Troisièmement, utilisé comme amplificateur d’appoint.
En outre, il fonctionne comme un répéteur haute fréquence.
Enfin, utilisé comme répéteur accordé.
7. Différences entre les amplificateurs de classe A, B, AB et C
| Différences | Production du signal | cycles | Rendement | Applications |
| La classe A | assure la reproduction du signal sonore. | Permet des rotations complètes de 360 degrés. | Le transistor est toujours à moitié allumé. Le courant circule toujours, ce qui génère beaucoup de chaleur, d’où un rendement de 25 %. | Utilisé dans les appareils à faible puissance tels que les radios et les systèmes de sonorisation en extérieur. |
| Classe B | ne produit pas une bonne reproduction du signal | fournit des demi-cycles. | Le transistor polarisé positivement conduira le signal positif alors qu’un autre transistor identique est éteint. De plus, lorsqu’un signal négatif passe, l’inverse se produit. La commutation alternée des paires de transistors déforme le signal de sortie en générant moins de chaleur, ce qui porte le rendement à 78 %. | Idéal pour les appareils alimentés par batterie |
| La classe AB | a une reproduction du signal sonore | plus de la moitié du cycle. | Combine les forces de la classe A et de la classe B avec une reproduction du signal sonore et une efficacité complémentaire de 78 %. | Utilisée dans un amplificateur audio haute fidélité. |
| Classe C | – | Moins de la moitié du cycle. | Signal de sortie fortement distordu puisque le transistor est fortement polarisé et ne s’allume que pendant <180° du cycle d’entrée. Cela lui permet de produire moins de chaleur. Par conséquent, le rendement de la classe C est de 80%. | Inadapté aux applications audio car l’impulsion de courant le rend utile dans les oscillateurs RF. |
Résumé
Les amplificateurs de classe C sont les amplificateurs les plus efficaces à utiliser dans les appareils car ils produisent moins de chaleur.
Nous espérons que cet article vous sera utile. Pour toute question concernant l’amplificateur de classe C, n’hésitez pas à nous contacter.
