تقویت کننده کلاس A

متداول‌ترین نوع پیکربندی تقویت کننده توان، تقویت کنندهکلاس A است. تقویت کننده‌های امیتر مشترک متداول‌ترین نوع تقویت کننده هستند، زیرا می‌توانند بهره ولتاژ بسیار زیادی داشته باشند.

تقویت کننده‌های امیتر مشترک (CE) برای تولید یک ولتاژ خروجی بزرگ از یک ولتاژ سیگنال ورودی نسبتا کوچک، تنها چند میلی ولت، طراحی شده‌اند و همانطور که در مقاله های قبلی دیدیم، عمدتا به عنوان «تقویت کننده‌های سیگنال کوچک» استفاده می‌شوند.

با این حال، گاهی اوقات به یک تقویت کننده برای تحریک بارهای مقاومتی بزرگ مانند یک بلندگو یا برای هدایت موتور در یک ربات نیاز است و برای این نوع کاربردها که به جریان‌های سوئیچینگ بالا نیاز داریم، تقویت کننده‌های توان مورد نیاز است.

عملکرد اصلی تقویت کننده توان، که به عنوان «تقویت کننده سیگنال بزرگ» نیز شناخته می‌شود، تامین توان است که حاصل ضرب ولتاژ و جریان بار می‌باشد. اساسا یک تقویت کننده توان، تقویت کننده ولتاژ نیز هست، با این تفاوت که مقاومت بار متصل به خروجی نسبتا کم است، به عنوان مثال یک بلندگو با مقاومت ۴Ω یا ۸Ω و در نتیجه جریان زیادی از کلکتور ترانزیستور عبور می‌کند.

به دلیل این جریان‌های زیاد، ترانزیستورهای خروجی که برای مراحل خروجی تقویت کننده توان استفاده می‌شوند، مانند 2N3055، باید ولتاژ و توان نامی بالاتری نسبت به ترانزیستورهای عمومی که برای تقویت کننده‌های سیگنال کوچک استفاده می‌شوند، مانند BC107، داشته باشند.

از آنجا که ما علاقه‌مند به تامین حداکثر توان AC به بار هستیم، در حالی که حداقل توان DC ممکن را از منبع مصرف کنیم، بیشتر نگران «بازده تبدیل» تقویت کننده هستیم.

با این حال، یکی از مهم‌ترین معایب تقویت کننده‌های توان و به خصوص تقویت کننده کلاس A این است که بازده کلی تبدیل آنها بسیار کم است، زیرا جریان‌های بزرگ به معنای از دست رفتن مقدار قابل توجهی انرژی به شکل گرما است. درصد بازده تقویت کننده به عنوان توان خروجی rms تلف شده در بار تقسیم بر کل توان DC گرفته شده از منبع تغذیه تعریف می‌شود.