تفاوت کلاس D و D2 در تقویت کننده ها در چیست؟

تقویت کننده‌ها  یکی از اجزای اساسی مدارات الکترونیکی هستند که برای تقویت سیگنال الکتریکی استفاده می‌شوند. در این مدارات، کلاس تقویت کننده یا نوع تقویت کننده، نشان دهنده میزان تغییر شکل سیگنال خروجی نسبت به سیگنال ورودی است.

در اینجا، ما به بررسی دو کلاس تقویت کننده معروف به کلاس D و D2 می‌پردازیم.

کلاس D تقویت کننده یک نوع تقویت کننده پالسی است که در آن، سیگنال ورودی با استفاده از یک سوئیچ، به یکی از دو حالت فعال یا غیرفعال تبدیل می‌شود.

در واقع سیگنال خروجی این تقویت کننده به صورت یک سیگنال پالسی با میانگین ولتاژ برابر با ولتاژ مبدا (صفر ولت) و فرکانس بلند تولید می‌شود.

کاربرد تقویت کننده کلاس D2:

این نوع تقویت کننده (D) برای کاربردهایی مانند تقویت کننده‌های صوتی در بلندگوها و همچنین تقویت کننده‌های قدرت برای تغذیه موتورها و یا بارهای دیگر استفاده می‌شود.

تفاوت کلاس D و D2 در تقویت کننده ها در چیست؟

کلاس D2 و تقویت کننده پالسی:

تقویت کننده کلاس D2 تقویت کننده یک نوع تقویت کننده پالسی با حالت خاص است که در آن، سیگنال ورودی به صورت پالس با فرکانس بالا و مدت زمان کوتاه به تقویت کننده داده می‌شود. این سیگنال ورودی سپس با استفاده از یک مدار فیلتر، فقط حاوی اجزای فرکانس بالا باقی می‌ماند.

سیگنال خروجی تقویت کننده کلاس D2:

سیگنال خروجی تقویت کننده کلاس D2 یک سیگنال پالسی با میانگین ولتاژ برابر با ولتاژ مبدا و فرکانس بسیار بالا تولید می‌شود.

این نوع تقویت کننده (D2) برای کاربردهایی مانند تقویت کننده‌های RF، مدارات پالسی و تقویت کننده‌های موج کوتاه استفاده می‌شود.

تقویت کننده کلاس D2:

کلاس D2 یک نوع تقویت کننده پالسی با حالت خاص است که در آن، سیگنال ورودی به صورت پالس با فرکانس بالا و مدت زمان کوتاه به تقویت کننده داده می‌شود.

این سیگنال ورودی سپس با استفاده از یک مدار فیلتر، فقط حاوی اجزای فرکانس بالا باقی می‌ماند. سیگنال خروجی این تقویت کننده یک سیگنال پالسی با میانگین ولتاژ برابر با ولتاژ مبدا و فرکانس بسیار بالا تولید می‌شود.

تقویت کننده کلاس D2 برای کاربردهایی مانند تقویت کننده‌های RF، مدارات پالسی و تقویت کننده‌های موج کوتاه استفاده می‌شود.

-تفاوت اصلی بین کلاس D و D2 در تقویت کننده‌ها:

این تفاوت، در مدت زمانی است که سیگنال ورودی به تقویت کننده داده می‌شود.

– نحوه عملکرد در تقویت کننده کلاس D و تفاوت آن با D2  :

در تقویت کننده کلاس D، سیگنال ورودی به صورت یک سیگنال مربعی به تقویت کننده داده می‌شود و سیگنال خروجی یک سیگنال پالسی با فرکانس بالا است.

اما در تقویت کننده کلاس D2، سیگنال ورودی به صورت یک سیگنال پالسی با فرکانس بسیار بالا و مدت زمان کوتاه به تقویت کننده داده می‌شود.

همینطور سیگنال خروجی نیز یک سیگنال پالسی با فرکانس بسیار بالا خواهد بود، اما با استفاده از یک مدار فیلتر، فقط حاوی اجزای فرکانس بالا باقی می‌ماند.

به طور کلی، تقویت کننده کلاس D برای کاربردهایی که نیاز به تقویت سیگنال‌های مربعی با فرکانس بالا دارند، بسیار مناسب است.

– تقویت کننده کلاس D2 و توانایی تقویت سیگنال‌های پالسی:

در تقویت کننده کلاس D2، توانایی تقویت سیگنال‌های پالسی با فرکانس بسیار بالا و دقت بالایی در فیلتر کردن سیگنال‌ها وجود دارد.

به همین دلیل، کلاس D2 برای کاربردهایی مانند تقویت سیگنال‌های RF و مدارات پالسی بسیار مناسب است.

دیدکلی تفاوت اصلی بین تقویت کننده کلاس D و D2:

به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین تقویت کننده کلاس D و D2 در تقویت کننده‌ها در مدت زمانی است که سیگنال ورودی به تقویت کننده داده می‌شود و نوع سیگنال ورودی.

مثال کاربردی هر دو کلاس:

هر کدام از این کلاس‌ها برای کاربردهای خاص خودشان مناسب هستند و باید با توجه به نیازهای مورد استفاده، از آن‌ها استفاده شود.

کلاس D و D2 بیشتر در کاربردهای مرتبط با ارتباطات بی‌سیم و رادیو استفاده می‌شوند.

یک مثال از کاربرد کلاس D می‌تواند در تقویت کننده‌های صوتی برای تلفن‌های همراه باشد. در این کاربرد، تقویت‌کننده‌های صوتی باید قابلیت تحمل توان بالا و وسعت باند پایین را داشته باشند.

با استفاده از کلاس D، می‌توان توان بالایی را به صورت اقتصادی و با کاهش مصرف باتری در دسترس قرار داد.

یک مثال از کاربرد کلاس D2 می‌تواند در تقویت کننده‌های موجود در دستگاه‌های پزشکی باشد. در این کاربرد، تحمل نویز و پایداری سیگنال ضروری است. کلاس D2 بهترین عملکرد را در این کاربرد ارائه می‌دهد و به علت تحمل نویز بالاتر، امکان استفاده از آن در محیط‌هایی که نویز زیادی وجود دارد، فراهم می‌شود.

تقویت کننده‌های کلاس D برای تقویت کننده‌های ویدئویی :

کلاس D در حالت کلی برای تقویت کردن سیگنال‌های دیجیتالی با توان بالا مناسب است. اما برای تقویت کردن سیگنال‌های آنالوگ مانند سیگنال‌های ویدئویی، ممکن است به دلیل خطای مبدل آنالوگ به دیجیتال و برگشت، نتایج نامطلوبی به دست آید.

بنابراین، برای تقویت کردن سیگنال‌های ویدئویی، تقویت‌کننده‌هایی با کلاس‌های دیگری مانند کلاس AB یا کلاس B وجود دارند که برای این کاربردها بهتر عمل می‌کنند.

به طور کلی، کلاس D برای تقویت کردن سیگنال‌های دیجیتالی با توان بالا از جمله در برنامه‌های رادیویی و بی‌سیم مناسب است. اما برای کاربردهای دیگری مانند تقویت کردن سیگنال‌های آنالوگ، بهتر است از کلاس‌های دیگری مانند کلاس AB یا کلاس B استفاده کرد.

کلاس AB و کلاس B و  همانندی کلاس D در تقویت کردن سیگنال‌های دیجیتالی :

این کلاس ها بیشتر برای تقویت کردن سیگنال‌های آنالوگ مناسب هستند و معمولاً در تقویت کننده‌های صوتی و ویدئویی استفاده می‌شوند.

در این کلاس‌های تقویت‌کننده، سیگنال ورودی به یک ترانزیستور تقویت‌کننده متصل می‌شود و به وسیله یک مدار تنظیم کننده توان، توان ورودی به ترانزیستور تنظیم می‌شود.

همچنین، ترانزیستور تقویت‌کننده در حالت عادی یک کمی خاموش است، اما برای تقویت سیگنال‌های ورودی با توان بالا و در صورت نیاز به تقویت کردن توان سیگنال، به صورت خودکار فعال می‌شود.

در کلاس B، دو ترانزیستور تقویت‌کننده به کار می‌رود و هر کدام از آن‌ها تنها یک نصف از سیگنال ورودی را تقویت می‌کند. این باعث می‌شود توان مصرفی کمتر و بازده بیشتری در مقایسه با کلاس AB داشته باشد.

به طور کلی، این دسته از کلاس ها برای تقویت کردن سیگنال‌های آنالوگ با توان بالا، مانند در تقویت کننده‌های صوتی و ویدئویی، مناسب هستند. اما برای تقویت کردن سیگنال‌های دیجیتالی، کلاس D بهترین عملکرد را ارائه می‌دهد.