آمپلی فایر چیست ؟
تقویت به معنای افزایش دامنه سیگنال متغیر با یک عامل معین است. تقویت برای قطعات الکترونیک مدرن امری اساسی است و آمپلی‌فایر ها به طور گسترده تقریبا در تمام تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شوند. تقویت‌کننده‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی دسته‌بندی کرد. در این مقاله ما به معرفی آمپلی فایر، کاربردها و انواع آنها می‌پردازیم.
آمپلی فایر چیست؟
آمپلی فایر یا تقویت‌کننده الکترونیکی دستگاه الکترونیکی است که می‌تواند قدرت سیگنال (ولتاژ یا جریان متغیر با زمان) را افزایش دهد. این ابزار یک مدار الکترونیکی دو پورت است که از برق منبع تغذیه برای افزایش دامنه سیگنال اعمال شده به پایانه‌های ورودی خود استفاده می‌کند و سیگنال دامنه نسبتا بیشتری را در خروجی تولید می‌کند. یک آمپلی فایر می‌تواند یک قطعه جداگانه از تجهیزات یا یک مدار الکتریکی موجود در یک دستگاه دیگر باشد.
آمپلی فایرها را می‌توان با قرارگیری فیزیکی آنها طبقه‌بندی کرد. آمپلی فایرها در ارتباطات و پخش بی‌سیم و در انواع تجهیزات صوتی استفاده می‌شوند. آنها را می‌توان به عنوان تقویت کننده سیگنال ضعیف یا تقویت کننده قدرت طبقه‌بندی کرد.
ویژگی های مهم آمپلی فایر ها
کیفیت یک آمپلی فایر با یک سری مشخصات به نام ارقام شایستگی اندازه‌گیری می‌شود. این مشخصات به شرح زیر است:
- پهنای باند: محدوده فرکانسی که تقویت‌کننده می‌تواند در آن کار کند
- نویز: مقدار اطلاعات اضافی ناخواسته موجود در خروجی
- Skew Rate: حداکثر نرخ تغییر خروجی
- Gain: نسبت بین بزرگی سیگنال‌های ورودی و خروجی
- پایداری: توانایی ارائه خروجی ثابت و قابل اعتماد
- خطی بودن: درجه تناسب بین سیگنال‌های ورودی و خروجی
- راندمان: یکی دیگر از ویژگی‌های بسیار مهم، نسبت بین توان خروجی و توان مصرفی است
- محدوده دینامیکی خروجی: نسبت بین بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین سطوح خروجی مفید
انواع آمپلی فایر ها
اگرچه گاهی اوقات آمپلی فایر بر اساس پارامترهای ورودی و خروجی طبقه‌بندی می‌شود، 4 نوع اصلی تقویت کننده وجود دارد که عبارتند از:
تقویت کننده جریان یکی از انواع آمپلی فایر ها
همانطور که از نام آن پیداست، تقویت کننده‌ای است که جریان ورودی داده شده را بالاتر می‌برد. با امپدانس ورودی کم و امپدانس خروجی بالا مشخص می‌شود.
تقویت کننده ولتاژ
تقویت کننده‌ای که ولتاژ داده شده را برای خروجی ولتاژ بزرگ‌تر تقویت می‌کند. با امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی کم مشخص می‌شود.
تقویت کننده ترانس رسانایی
تقویت کننده‌ای که جریان خروجی را با توجه به تغییر ولتاژ ورودی تغییر می‌دهد.
تقویت کننده ترانسفورماتور
تقویت کننده‌ای که ولتاژ خروجی را با توجه به تغییر جریان ورودی تغییر می‌دهد. همچنین به عنوان مبدل جریان به ولتاژ نیز شناخته می‌شود.
به غیر از انواع اصلی، چندین نوع آمپلی فایر دیگر وجود دارد که بر اساس عملکرد، کاربرد یا ویژگی‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند. بعضی از آنها عبارتند از:
تقویت کننده های قدرت یکی از انواع آمپلی فایر ها
اگر چه از نظر فنی یک نوع نیستند، اما تقویت کننده قدرت یک اصطلاح کلی است که به مقدار توان ارائه شده توسط مدار منبع تغذیه یا مقدار توان تحویلی به بار اشاره دارد. معمولا در آخرین مراحل خروجی یک مدار استفاده می‌شود.
تقویت کننده های عملیاتی
نوع بسیار مهم دیگر، یک مدار مجتمع است که به عنوان یک تقویت کننده ولتاژ عمل می‌کند و دارای ورودی دیفرانسیل است. دارای ورودی مثبت و منفی، اما خروجی واحد با بهره بسیار بالا.
تقویت کننده های شیر یا لوله خلا
تقویت کننده‌ای که از لوله‌های خلا برای تامین توان یا ولتاژ خروجی افزایش یافته استفاده می‌کند، به عنوان تقویت‌کننده لوله خلا شیر شناخته می‌شود. در کاربردهای با قدرت بالا، به دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن و کیفیت خروجی، همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها در برنامه‌های رادار، نظامی، رادیویی با قدرت بالا و فرستنده UHF استفاده می‌شوند.
تقویت کننده های ترانزیستوری
تقویت کننده‌های ترانزیستوری، یک نوع شناخته شده تقویت کننده، مخصوصا برای دانشجویان مهندسی، تقویت کننده‌های چند پیکربندی خروجی بالا هستند که از ترانزیستورها به عنوان پایه کار استفاده می‌کنند. این‌ها شامل ترانزیستورهای پیوند دو قطبی و ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه هادی اکسید فلزی هستند.
تقویت کننده های ابزار
تقویت کننده‌های ویژه طراحی شده برای تقویت صدا یا موسیقی. به طور عمده در برنامه‌های آلات موسیقی استفاده می‌شود.
تقویت کننده های توزیع شده یکی از انواع آمپلی فایر ها
تقویت کننده‌هایی که از خطوط انتقال برای تقسیم موقت ورودی و تقویت هر بخش به صورت جداگانه استفاده می‌کنند، تقویت کننده‌های توزیع شده نامیده می‌شوند. آنها معمولا در اسیلوسکوپ‌ها یافت می‌شوند.
این‌ها تنها چند نوع تقویت کننده هستند که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند، و کاملا واضح است که هر یک از آنها یک حوزه تخصصی، کم‌وبیش، دارند. تعداد زیادی برنامه در جهان وجود دارد و تقریبا برای همه آنها یک تقویت کننده وجود دارد.
برای آشنایی بیشتر با انواع آمپلی فایر می توانید مقاله کامل مربوط به این موضوع را مطالعه کنید.
کاربرد آمپلی فایر ها
آمپلی فایرها عمدتا شامل مواردی هستند که دقت بهره دیفرانسیل بالا موردنیاز است، قدرت باید در محیط‌های پرسروصدا حفظ شود و همچنین سیگنال‌های بزرگ حالت مشترک وجود دارد. تقویت‌کننده‌های ابزار دقیق در جمع‌آوری داده‌ها از مبدل‌های کوچک مانند ترموکوپل‌ها، فشار سنج‌ها، اندازه‌گیری‌های پل و تستون و غیره استفاده می‌شوند. از این تقویت‌کننده‌ها در ناوبری، پزشکی، راداری و… استفاده می‌شود.
این تقویت‌کننده‌ها برای افزایش نسبت در کاربردهای صوتی مانند سیگنال‌های صوتی با دامنه کم استفاده می‌شوند. این تقویت‌کننده‌ها برای تصویربرداری و همچنین جمع‌آوری داده‌های ویدئویی در تهویه سیگنال‌های پرسرعت استفاده می‌شوند. همچنین در سیستم‌های کابل RF برای تقویت سیگنال فرکانس بالا استفاده می‌شوند.
برای آشنایی بیشتر با کاربردهای آمپلی فایر می توانید مقاله کامل مربوط به این موضوع را مطالعه کنید.
سخن آخـــر
آمپلی فایر جزو جدایی‌ناپذیر مدارهای ساختمانی است و در طراحی وسایل الکترونیکی امری بسیار مهم است. تقویت‌کننده خود یک دستگاه الکترونیکی است که برای بهبود سیگنال استفاده می‌شود و در نتیجه دامنه سیگنال را افزایش می‌دهد.
مفهوم نحوه عملکرد تقویت‌کننده می‌تواند پیچیده باشد زیرا شامل شرایط و پارامترهای زیادی است. در واقع، تقویت کاملا کارآمد نیست زیرا همیشه نویز، اعوجاج و تلفات وجود دارد. انواع مختلفی از تقویت‌کننده‌های مناسب برای موقعیت‌های مختلف ایجاد شده است و این تنوع می‌تواند انقلاب بزرگی در دنیای تقویت کننده‌ها باشد.
برای خرید آمپلی فایر و مشاهده انواع آن می توانید از فروشگاه ما دیدن کنید.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.