آمپلی فایر وسیله ­ای الکترونیکی است که ولتاژ، جریان یا توان سیگنال را در تجهیزات صوتی افزایش می­ دهد. آنها را می ­توان به عنوان تقویت ­کننده ­های سیگنال ضعیف یا تقویت کننده ­های قدرت دسته ­بندی کرد. تقویت کننده­ های سیگنال ضعیف، در گیرنده­ های بی­ سیم و دستگاه­ های پخش به کار می­ روند.

یک تقویت­ کننده سیگنال ضعیف، برای مقابله با سیگنال های ورودی بسیار کوچک طراحی شده است، در بعضی موارد فقط چند نانوولت اندازه­ گیری می­ شود. این نوع تقویت­ کننده­ ها باید هنگام تولید ولتاژ سیگنال توسط یک عامل بزرگ، حداقل نویز داخلی را ایجاد کنند.

مشخصه ه­ای که نشان­ده  اثربخشی آمپلی فایر سیگنال ضعیف است، حساسیت می­ باشد که به عنوان تعداد میکروولت ورودی سیگنال تعریف می­ شود و نسبت مشخصی از خروجی سیگنال به خروجی نویز را که معمولاً 10 به 1 است، تولید می­ کند.

تقویت ­کننده­ های قدرت در فرستنده ­های بی­ سیم، فرستنده­ های پخش ­کننده و تجهیزات صوتی hi-fi استفاده می­ شوند. دو موضوع مهم در تقویت نیرو، خروجی و کارایی برق است و توان خروجی بر حسب وات یا کیلووات اندازه­ گیری می­ شود.

در تقویت ­کننده ­های صوتی hi-fi ، اعوجاج نیز فاکتور مهمی است و مشخصه ه­ای  اندازه­ گیری شکل موج خروجی در مقایسه با موج ورودی است. به طور کلی هرچه اعوجاج کمتر باشد، کیفیت صدای خروجی بهتر است. همچنین در برنامه ­های صوتی، تقویت­ کننده­ های نیرو 30 تا 50 درصد کارآیی دارند. این در حالی است که در ارتباطات بی­ سیم و فرستنده­ های پخش، بازده حدود 50 تا 70 درصد است.

طبقه بندی تقویت کننده

این دسته­ بندی بر اساس فرکانس و نوع سیگنال می ­باشد. آمپلی فایر را می­توان یک جعبه یا بلوک ساده در نظر گرفت که شامل تجهیزات تقویت­ کننده مانند ترانزیستور دو قطبی است که دارای دو ترمینال ورودی و دو ترمینال خروجی با سیگنال خروجی بیشتر از سیگنال ورودی است.

تقویت­ کننده­ای با سیگنال ایده ­آل، دارای سه ویژگی اصلی است. مقاومت ورودی یا (RIN) ، مقاومت خروجی یا (ROUT) و البته تقویت که به طور معمول با نام Gain یا (A) شناخته می ­شود.

معرفی آمپلی فایر

Gain اساساً معیار اندازه ­گیری میزان تقویت­ کننده سیگنال ورودی توسط یک دستگاه آمپلی فایر است. به عنوان مثال، اگر سیگنال ورودی 1 ولت و خروجی 50 ولت باشد، در این صورت بهره تقویت کننده 50 خواهد بود. به عبارت دیگر، سیگنال ورودی با ضریب 50 افزایش یافته است که به این افزایش، Gain گفته می­ شود.

روش محاسبه افزایش تقویت کننده، نسبت خروجی بر ورودی می­ باشد. Gain هیچ واحدی به عنوان نسبت ندارد، اما در الکترونیک معمولاً از نماد A برای نشان دادن آن استفاده می ­شود.

می­توان گفت این افزایش، رابط ه­ای است که بین سیگنال اندازه ­گیری شده در خروجی با سیگنال اندازه­ گیری شده در ورودی وجود دارد. البته سه نوع مختلف تقویت ­کننده وجود دارد که می­توان اندازه­ گیری نمود و شامل افزایش ولتاژ (Av) ، جریان فعلی (Ai) و افزایش قدرت (Ap) می ­باشند.

ویژگی­ های سیگنال­ ها در تقویت­ کننده­ ها

آمپلی ­فایر ها یک سیگنال خروجی بزرگ­تر را ارائه می­ دهند که حاوی ویژگی ­های ضروری در شکل موج سیگنال ورودی است. تقویت ­کننده­ های مختلف در تجهیزات الکترونیکی مانند گیرنده ­های رادیو و تلویزیون، تجهیزات صوتی با کیفیت بالا و رایانه به طور گسترده­ ای مورد استفاده قرار می­ گیرند.

عمل تقویت را می ­توان از طریق دستگاه­ های الکترومکانیکی به عنوان مثال، ترانسفورماتورها و ژنراتورها و لوله ­های خلاء انجام داد، اما اکنون بیشتر سیستم ­های الکترونیکی از میکرو مدارهای جامد به عنوان تقویت­ کننده استفاده می­ کنند. چنین مداری متشکل از هزاران ترانزیستور و دستگاه ­های مرتبط در یک تراشه کوچک سیلیکونی است.

استفاده از تقویت کننده­ ها

معمولا یک آمپلی فایر به تنهایی، برای بالا بردن خروجی به سطح مطلوب کافی نیست. در چنین مواردی خروجی تقویت­ کننده اول در شرایطی تغذیه می­ شود. خروجی بعدی آن به یک سوم تغذیه شده است. به همین ترتیب، تا زمانی که سطح خروجی مطلوب باشد، تقویت چند مرحله­ ای انجام می ­شود.

تلفن، رادیو، تلویزیون، ابزار کنترل و اندازه­ گیری الکترونیکی از راه دور، رادار و دستگاه ­های بیشمار دیگر همگی به این فرایند تقویت بستگی دارند.

متناسب به ماهیت سیگنال درگیر در فرآیند تقویت، طرح­ های مختلفی برای اتصال آمپلی فایر های الکترونیکی چند مرحله­ ای وجود دارد. به طور کلی میکرو مدارهای حالت جامد برای اتصال مستقیم مراحل تقویت­ کننده چند مرحله ­ای، سودمندتر از مدارهای لوله خلاء هستند. البته از ترانسفورماتورها می ­توان برای کوپلینگ استفاده کرد، اما آنها بزرگ و گران هستند.

تقویت فرکانس ها

یک تقویت­ کننده الکترونیکی می­تواند برای تولید یک سیگنال خروجی بزرگ، از هر لحاظ نسبت به سیگنال ورودی یکسان باشد.  این عملیات خطی است. اگر پس از عبور از آمپلی فایر، شکل خروجی تغییر کند، اعوجاج دامنه وجود دارد.

در صورتی که تقویت­ کننده در همه فرکانس­ ها به یک اندازه تقویت نشود، نتیجه تحریف فرکانس ایجاد می­ شود. همانند تأکید بر صداهای باس یا صدای سه برابر در ضبط ­های موسیقی می­­ باشد. هنگامی که توان مورد نیاز از خروجی تقویت ­کننده آنقدر زیاد باشد که مانع استفاده از دستگاه ­های الکترونیکی شود، تقویت­ کننده­ های دیناموالکتریک و مغناطیسی کاربرد گسترده­ای پیدا می­ کنند.

تقویت­ کننده­ ها ممکن است در دسته­ بندی­ های مختلفی قرارگیرند. ممکن است با توجه به پهنای باند (باریک یا گسترده)، دامنه فرکانس (فرکانس صوتی، متوسط ​​یا رادیویی) یا نیاز به پارامتر خروجی (ولتاژ یا قدرت) باشد.

در کل سیستم یک تلویزیون، باید از آمپلی فایر ها استفاده شود. به این دلیل که سیگنال تلویزیونی را نسبت به نویز موجود در محیط، قوی نگه دارد. این جریان­ های تصادفی، که توسط حرکت­ های القایی الکترون­ ها در مدارها ایجاد می­ شود. باعث می­ شود برفک ­ها در تصویر ظاهر شوند.

تقویت کننده ایده­ آل

در این جا ویژگی­ های یک تقویت ­کننده ایده آل را با توجه به افزایش ولتاژ، مشخص کرده ­ایم :

در تقویت­ کننده ­ها، (A) برای مقادیر مختلف سیگنال ورودی باید ثابت بمانند. لازم به ذکر است، افزایش، تحت تأثیر فرکانس نیست. سیگنال ­های تمام فرکانس ­ها باید دقیقاً به همان مقدار تقویت شوند. افزایش تقویت ­کننده ­ها نباید به سیگنال خروجی نویز اضافه کنند. و باید نویزهایی را که از قبل در سیگنال ورودی وجود دارد حذف کند. افزایش آمپلی فایر ها نباید تحت تأثیر تغییرات دما قرار گیرد. و لازم است ثبات دمایی خوبی داشته باشد. در نهایت بهره تقویت ­کننده باید برای مدت زمان طولانی ثابت بماند.

کلاس های مختلف عملیاتی تقویت کننده ها

طبقه­ بندی یک تقویت­ کننده به عنوان یک ولتاژ یا یک تقویت کننده نیرو با مقایسه مشخصات سیگنال­ های ورودی و خروجی با اندازه ­گیری مقدار زمان نسبت به سیگنال ورودی که جریان در مدار خروجی جریان دارد، انجام می­ شود.

با تغییر موقعیت ولتاژ، می ­توان یک آمپلی فایر را در حالت تقویت، غیر از حالت تکثیر کامل شکل موج، استفاده کرد. همچنین می­ توان دامنه­ ها و حالت­ های مختلف عملکردی را بدست آورد. و براساس آنها دسته ­بندی می­ شود. این حالت ­های مختلف عملکرد بیشتر با نام Amplifier Class شناخته می­ شوند.

تقویت­ کننده­ های قدرت صوتی با توجه به پیکربندی مدار و نحوه عملکرد آنها به ترتیب حروف الفبا طبقه ­بندی می­ شوند. تقویت­ کننده ­ها توسط کلاس ­های مختلف عملیاتی مانند کلاس “A” ، کلاس “B” ، کلاس “C” ، کلاس “AB” و غیره تعیین می ­شوند.

این کلاس­ های مختلف تقویت­ کننده از یک خروجی خطی نزدیک، اما با بازده کم تا غیر خروجی خطی اما با کارایی بالا تشکیل شده اند. هیچ یک از کلاس­ های عملیاتی بهتر یا بدتر از دیگر کلاس ­ها نیستند.  نوع عملکرد آن­ها با استفاده از مدار تقویت­ کننده تعیین می شود.

حداکثر بازده برای انواع مختلف وکلاس آمپلی فایر وجود دارد. بیشترین استفاده از آن­ها شامل موارد ذیل است :

تقویت­ کننده کلاس A

دارای بازده کمتر از 40٪ بوده اما تولید صدا و خطی بودن سیگنال خوب است.

تقویت ­کننده کلاس B

دو برابر کارآمدتر از تقویت­ کننده­ های کلاس A می­ باشند. با حداکثر بازده حدود 70٪ است. زیرا دستگاه تقویت­ کننده فقط نیمی از سیگنال ورودی را هدایت می­ کند و از آن استفاده می ­کند.

تقویت­ کننده کلاس AB

دارای راندمان بین کلاس A و کلاس B است اما تولید صدا و سیگنال ضعیف­ تر از تقویت­ کننده­ های کلاس A است.

تقویت­ کننده کلاس C

کارآمدترین کلاس تقویت­ کننده است اما اعوجاج در آن بسیار زیاد است. زیرا فقط بخش کوچکی از سیگنال ورودی تقویت می­ شود. بنابراین سیگنال خروجی شباهت بسیار کمی به سیگنال ورودی دارد. تقویت ­کننده­ های کلاس C بدترین بازتولید سیگنال را دارند.

خرید آمپلی فایر

برای خرید انواع تجهیزات و لوازم جانبی صوتی از جمله انواع اسپیکرها، میکروفون ها، آمپلی فایر ، سیستم های پیجینگ، انواع باندها و … در برندهای معتبر و شناخته شده جهانی، می توانید با فروشگاه لوازم صوتی ECIS همراه باشید.  به صورت اینترنتی سفارش خود را اعلام کرده و خرید نمایید.

فروشگاه لوازم صوتی ECIS با بهره گیری از گروهی متخصص و مجرب، در خصوص تامین بهترین برندهای تجهیزات صوتی اقدام نموده است . همچنین توانسته است به یکی از مراجع مهم تامین و فروش لوازم صوتی در کشور تبدیل شده و اعتبار لازم را کسب نماید.

شما می­ توانید در میان تجهیزات و لوازم صوتی، محصولات مورد نیاز خود را در سایت ECIS جستجو کرده و متناسب با تقاضای خود، آن­ها را انتخاب نمایید. از سویی دیگر، این امکان وجود دارد که پیش از خرید هر کالایی، در خصوص آن و جزئیات فنی هر یک، از کارشناسان این مجموعه مشاوره ­های لازم را دریافت کرده و بهترین انتخاب خود را در کیفیتی عالی و با قیمتی بسیار مناسب دریافت کنید. برای خریدی مناسب، کافی است با کارشناسان فروش ECIS همراه باشید و متناسب با نیاز خود خرید نمایید.