12<strong>Rutar</strong> Jaromír, Zesilovače a oscilátoryVzniklé nelineární zkreslení signálu se nazývá přechodové, je velmi dobře slyšitelné a uplatní se zejména usignálů s malou amplitudou.Výhodou třídy B oproti třídě A je větší účinnost, bez signálu neodebírá koncový stupeň žádný proud. Přimalém signálu se proudový odběr jen pozvolna zvětšuje.Kvůli velkému zkreslení se výkonové zesilovače v čisté třídě B v nf technice téměř nepoužívají.Výhody:-oproti třídě A je podstatně větší účinnostNevýhody:-velké nelineární zkreslení signáluVýkonový zesilovač ve třídě CPro nf zapojení nemá význam, zato ve vf technice se dobře uplatní pro vysílače AM a FM. Tranzistor neníotevřen ani polovinu periody vstupního signálu (předpětí báze). Pracovní bod C se pohybuje v aktivní oblastipo mnohem kratší dobu než je 180° a nachází se na „prodloužené“ převodní charakteristice. Vzniklé zkreslenínení překážkou, jestliže je v kolektoru vf rezonanční obvod. Zesilovač vyžaduje větší budící signál, ale zároveňpracuje s nejvyšší účinností.Výkonové součástky zesilovače v této třídě mají nulový klidový proud a navíc mají zavedeno předpětí, které jedále zavírá. Proto přecházejí z nevodivého do aktivního stavu až ve špičkách vstupního signálu, jejichž velikostdosahuje řádu desítek procent napájecího napětí. Zkreslení výstupního signálu je proto ještě mnohemvýraznější než ve třídě B.Z tohoto důvodu jsou výkonové zesilovače ve třídě C v nf technice nepoužitelné. Používají se však vjednočinném i ve dvojčinném zapojení ve vysokofrekvenční technice ve vysílačích.Výkonový zesilovač ve třídě D-nepatří do kategorie lineárních zesilovačů-pro zpracování signálu používají techniku pulsně šířkové modulace PWM (Pulse Width Modulation)-často se užívá označení "digitální zesilovač"-velká účinnost, pohybující se zpravidla kolem 80 % a více(zesilovače odvozené od třídy B nedosahují účinnosti ani 50 % a účinnost zesilovačů ve třídě A je ještě horší)Velká účinnost vyplývá z toho, že koncové tranzistory (elektronky se nepoužívají) výkonového zesilovače vetřídě D pracují ve spínacím režimu (bud' jsou vypnuté nebo plně sepnuté).Nevýhoda, která vyplývá ze samotného principu činnosti, je sice ne velké, ale přece jen větší zkreslení, než seběžně dosahuje se zesilovači ve třídě A nebo AB. Pokud by mělo být zkreslení srovnatelné, vyžadovalo by todalší složitější obvodové řešení.Je však nutné si uvědomit, že výkonové zesilovače ve třídě D jsou ve srovnání s lineárními zesilovači ve tříděA nebo třídě AB relativně novou záležitostí a jsou tudíž stále ještě ve vývoji. Avšak už i dnes existujespousta digitálních výkonových zesilovačů, které mohou se svými staršími, lineárními konkurenty smělesoutěžit.Výkonové zesilovače ve třídě D zpracovávají analogový signál, jak již bylo výše uvedeno, s použitím technikypulsně šířkové modulace PWM, což je klíčem k dosažení extrémně velké účinnosti tohoto typu výkonovýchzesilovačů. Na výstupu zesilovače jsou pravoúhlé impulsy o vysokém kmitočtu s proměnnou šířkou, která neseinformaci o analogovém vstupním signálu.12 <strong>Rutar</strong> Jaromír, Zesilovače a oscilátory
<strong>Rutar</strong> Jaromír, Zesilovače a oscilátory 13Na obrázku je průběh signálu na výstupu digitálníhozesilovače ve třídě DObdélníkový průběh je před filtrací, sinusový pofiltraci výstupním filtremVýhody:-velká účinnost, pohybující se zpravidla kolem 80 % a víceNevýhody:-běžně větší zkreslení, než se dosahuje se zesilovači ve třídě A nebo třídě ABVýkonový zesilovač ve třídě GVýkonové zesilovače ve třídě G využívají zpravidla koncový stupeň ve třídě AB, takže se neliší v prácisamotného koncového stupně. Liší se však ve způsobu napájení koncových tranzistorů, které je dvou nebo ivícestupňové, což zjednodušeně znamená, že se velikost napájecího napětí koncového stupně přizpůsobujevelikosti požadovaného výstupního výkonu.Při menším výkonu pracuje koncový zesilovač s menším napájecím napětím, a když výstupní výkon přesáhneurčitou nastavenou velikost, je připojeno větší napájecí napětí, aby koncový stupeň mohl dodat větší výstupnívýkon.Výhodou pracovní třídy G je zvětšená účinnost oproti pracovní třídě AB a z toho odvozená menší hmotnost arozměry zesilovače. To vše za cenu poněkud složitějšího návrhu zapojení.Výhody:-zvětšená účinnost oproti pracovní třídě ABNevýhody:-složitější návrh zapojení.Výkonový zesilovač ve třídě HVýkonové zesilovače v této třídě mají stejný základ jako zesilovače ve třídě G, ale velikost napájecího napětíkoncového stupně se v tomto případě nemění skokově, nýbrž přesně sleduje velikost vstupního signálu.Napájecí napětí koncového stupně je tak drženo přesně na takové úrovni, jaká je potřebná pro zachovánísprávné činnosti výkonových součástek s ohledem na aktuální velikost požadovaného výstupního výkonu. Navýkonových součástkách zesilovače je tedy vždy konstantní úbytek napětí.Výhody:-ještě větší účinnost než u třídy GNevýhody:-značná složitost zapojení<strong>Rutar</strong> Jaromír, Zesilovače a oscilátory 13