חישוב נצילות של מגברים

[yosihary]

בשרשור ארוך שהתנהל מסוף השבוע בפורום הכתום טען טכנאי שנצילות דרגה B היא 50 אחוז.
אני יודע שאני שיך באלקטרוניקה לזן נכחד, הזן האנלוגי, ואנשים מתקשים כאשר זה לא אחד או אפס, להלן מעט תיאוריה עבור טכנוקרטים טועים, לא רק לכתומים:
נצילות של מגברים:

נצילות של מגברים היא מושג תיאורטי, בגלל שניתן לחשב אותה במדויק על ידי כמה הנחות אידיאליות:

טרנזיסטורים או מנורות ללא הפסדים.

עומס התנגדותי ידוע וקבוע.

ספק ללא הפסדים, מיוצב.

אז למה בכלל להתעסק בכך?

זה נותן תמונה השוואתית בין שיטות עבודה שונות, והפוטנציאל הטבוע בהן. למשל נצילות תיאורטית של דרגה A היא 50 אחוז, נצילות גרועה גם בהפעלה הדמיונית שתיארתי למעלה.

דרגה A = נצילות תיאורטית 50% הכיצד.
כללית הנצילות היא הספק AC חלקי הספק DC.) AC זה השמע)
נניח את התנאים הבאים: מתח הספקים: 48 וולט חיובי, 48 וולט שלילי. העומס 8 אוהם.

במגבר אידיאלי הטרנזיסטור או המנורה יכולים להגיע עד מתח הספק ללא הפסד. לכן יסופק לעומס גל במשרעת של 48 וולט מקסימאלי ומשרעת הזרם תהיה 6 אמפר. חישוב הספק AC הוא מתח שיא כפול זרם שיא חלקי 2, מתקבל 144 ואט.
הספק DC הנצרך מהספקים הוא זרם ממוצע של 3 אמפר כפול 96 וולט (פעמיים 48) שהם 288 ואט.

לכן במגבר כזה בצריכת שמע מקסימאלית, 144 יוצאים לעומס, 144 מחממים את המגבר. ללא עומס 288 ואט טבין ותקילין ישרפו (רק יחממו מאוד) במגבר. בכל מקרה 144 לחלק ל- 288 = חצי.

דרגה B נצילות תיאורטית - 78.54%

באותם התנאים שלעיל, כל ההבדל הוא שהביאס – הממתח של הדרגה מביא את המגבר לצריכת 0 זרם ללא שמע. באות שמע מזרים חלק מהזמן טרנזיסטור המחובר לספק החיובי, ושאר המחזור, זה המחובר לספק השלילי.

בהספק מקסימאלי נספק מתח 48 וולט שיא יחד עם זרם 6 אמפר שיא לעומס, ההספק המתפתח הוא אותם 144 ואט (שהוא מחצית הספק השיא)
עלינו לחשב במצב זה כמה הספק DC נשרף.
במחזור בודד נצרך מהספק החיובי גל ששיאו 6 אמפר, ואחד דומה מאוד או זהה מהספק השלילי.
(50% מהזמן אין זרימה בכל אחד) הערך הממוצע DC שנצרך מספק 96 וולט (ניתן להראות בעזרת מעט טריגונומטריה) הוא 6 אמפר חלקי פיי.
זה נותן 1.909859 אמפר.
מכאן שמהספק נצרך 96 כפול1.909859 = ל- 183.3465 ואט. השמע הוא 144 – נחלק ו-
נצילות מתקבלת = 78.5398%

ההבדל התהומי מבחינת צריכת הספק בין שתי השיטות נעוץ בעובדה שרוב הזמן משרעת גל האודיו קטנה, ולעיתים קצרות ישנם שיאים.

במגבר דרגה A אנו נשרוף רוב הזמן פי 2 – בדרגה מעשית פי 2.5 מההספק שהמגבר אמור לתת לרמקול.

במגבר דרגה B בתיאוריה ללא שמע אין כלל חמום. באופן מעשי חייב להיות במגבר כזה זרם הנקרא זרם מנוחה . ערך מקובל הוא 0.1 אמפר – זוהי צריכה קבועה של 9.6 ואט.



זוהי הסיבה שצריך לדאוג בכל מגבר ורסיבר לא לכסות את הפתחים העליונים כי גם במצב שקט מגבר או רסיבר המוגדר כ B מעט מתחמם.

במגברים החדשים של מיתוג, מגבר ה- T המפורסם למשל ודומיו מתברכים בנצילות תיאורטית של 100%.

הדבר מתבטא בהבדל גדול מזה הנשמע מההבדל בין 78.5 ל100 שנראה מעט.

במגבר דרגה B הנצילות בהספקי בינים מאוד יורדת, כך שהמגבר בעבודה מאוד מתחמם.

בדרגה D אפשר להגיע לנצילות שנשמרת או לא משתנה הרבה גם בצריכה נמוכה וגם גבוהה - מגבר קר אמיתי (רק מבחינת הטמפרטורה)

[yosihary]

תרגישו חופשים להעתיק, אין זכויות יוצרים על עובדות.

[MartinHSabag]

תודה יוסי,
כמו תמיד, תענוג לקרוא.

אני אעביר את זה לעמוד הראשי כמאמר.
יש אי אילו שרטוטים שאתה חושב שכדאי להוסיף?

[Vick]

תענוג לקרוא...