Yleisistä asiaa vahvistinluokista ja kohinasta

A-luokan vahvistin

• Transistori johtaa sisäänmenosignaalin koko jakson ajan.
• Biasointi tehty kuormitussuoran keskipisteeseen.
• hyötysuhde (h) » 25% 
• Tehonkulutus ei riipu olennaisesti tulosignaalista.
• Ei kovinkaan hyvä tehovahvistimena huonon hyötysuhteensa vuoksi.
• Tuottavat paljon lämpöä
• Tehoa vähän virrankulutukseen nähden.
• Pidetään äänenlaadultaan parhaina.
– Käytetään esimerkiksi silloin, kun signaalissa ei saa olla säröä.

B-luokan vahvistin

• Suurempitehoisia ja hyötysuhde parempi kuin A - luokan vahvistimilla
• Yksi transistori johtaa sisäänmenosignaalista puoli jaksoa.
• Biasointi tehty cut-off:iin.
• h » 80%, hyötysuhde tyypillisesti noin 50 prosenttia
• Ei kuluta tehoa ilman ohjausta.
• Ylimenosäröä
• Käytetään paljon tehovahvistimena.

AB-luokan vahvistin

• Yksi transistori johtaa enemmän kuin puolet sisäänmenosignaalin
jaksosta, mutta vähemmän kuin koko jakson.
• A:n ja B:n välimuoto; toimii pienillä tehoilla A-luokassa ja
  suurilla B-luokassa
• Biasointi tehty hieman cut-off:in yläpuolelle.
• 25% < h < 80%
• Ei ylimenosäröä
• Käytetään paljon esimerkiksi audiovahvistimissa.

C-luokan vahvistin

• Yksi transistori johtaa alle puolet sisäänmenosignaalin jaksosta
• Biasointi tehty aktiivisen alueen ulkopuolelle.
• h » 100%
– signaali säröytyy
• Erikoistarkoituksiin

D -luokan vahvistin

• eivät toimi millään tavalla digitaalisesti
• Toiminta vain muistuttaa D/A-muuntimen (digitaali/analogi) toimintaa
• Perustuvat pulssimodulointiin
• Päätevahvistimen transistori on koko ajan joko täysin johtavassa tilassa
tai ei johda ollenkaan.
• erittäin suuri hyötysuhde, parhaimmillaan jopa 90 prosenttia
• Saavutetaan todella hyviä hyötysuhteita koska:

• Päätetransistoreissa hukataan mahdollisimman vähän tehoa.

  Ongelmat: 
• Pulssitaajuuden pitää olla paljon suurempi kuin toistettavan
audiotaajuuden

• Vahvistimen ulostulossa pitää olla suodatin jolla tuo pulssien
taajuus saadaan suodatettua pois ulostulosignaalista.

• D-luokan vahvistimia käytetään yleensä vain sovellutuksissa
hyvä hyötysuhde on tärkeämpi kuin äänenlaatu eikä tarvitse
toistaa kovin suuria taajuuksia (esimerkkinä megafonit ja
subwooferkaiuttimet)

• D-luokan tekniikka on kehittynyt viime vuosina ja nykyään on
saatavissa hyvän äänenlaadun antavia integroituja D-luokan
vahvistinpiirejä
• Oletettavasti D-luokka tulee yleistymään etenkin sovellutuksissa,
joissa hyvä hyötysuhde on tärkeä (mm. paristokäyttöiset
laitteet).

T - luokka

• uusin tulokas

Kohina

• Satunnaista häiriötä signaalissa
• Kaikissa elektronisissa järjestelmissä esiintyy kohinaa
• Rajoittaa pienintä mahdollista havaittavaa hyötysignaalia
• Kohinateho on yleensä jakautunut tasaisesti kaikille taajuuksille

  valkoinen kohina:

• Kohina syntyy:
– ulkoisista tekijöistä
– piirien/komponenttien sisäisistä tekijöistä

Lämpökohina

• Johtuu varauksenkuljettajien lämpöliikkeestä
• Esiintyy vastuksissa, transistoreissa, diodeissa, jne.
• Kohinateho kertoo tietyllä taajuusalueella esiintyvän kohinan
– lämpökohina saa aikaan kohinajännitteen vastuksen yli
• Voidaan mallintaa kohinattomalla vastuksella ja sen kanssa
sarjassa olevalla jännitegeneraattorilla

Raekohina

• Kohinan synty:
• Varauksenkuljettajien määrän vaihtelusta
• Pienillä virroilla virran rakeisuus merkittävä kohinalähde
• Raekohina saa aikaan kohinavirran
• Voidaan mallintaa komponentin rinnalle lisätyllä virtageneraattorilla

1/f-kohina

• Aiheutuu useista eri tekijöistä
• Kohinateho jakautunut siten, että jokaisella taajuusdekadilla on
yhtä paljon tehoa

  vaaleanpunainen kohina:

• Välkekohina yksi tärkeimmistä muodoista
• Kohina syntyy:
– Varauksenkuljettajien satunnaisesta liikkeestä

Ylös