پاور ایمپلیفائرز کو اس لحاظ سے درجہ بندی کیا جاتا ہے کہ وہ کیسے کام کرتے ہیں، خاص طور پر ان پٹ سائیکل کی ترسیل کے حصے اور مدت کے مطابق۔ پاور ایمپلیفائرز کو کلاس A، AB، C، D اور E میں درجہ بندی کیا گیا ہے۔ یہ مضمون کلاس A ایمپلیفائر کا ایک جامع تجزیہ فراہم کرے گا۔
کلاس A یمپلیفائر
کلاس A پاور ایمپلیفائر ان پٹ سگنل کے پورے چکر میں مسلسل کرنٹ چلاتا ہے۔ اس کی کم کارکردگی کی وجہ سے، اس یمپلیفائر کلاس کو زیادہ طاقت کے مراحل میں کم استعمال کیا جاتا ہے۔
کلاس A یمپلیفائر کا کام کرنے کا اصول
کلاس A ایمپلیفائرز کا بنیادی مقصد شور کی موجودگی کو کم سے کم کرنا ہے اس بات کو یقینی بنا کر کہ سگنل ویوفارم ٹرانجسٹر کے ان پٹ کی خصوصیت کے غیر لکیری علاقے میں رہے، یعنی 0V اور 0.6V کے درمیان۔ کلاس A یمپلیفائر کا بنیادی انتظام ذیل میں دیا گیا ہے:
کلاس A یمپلیفائر میں، یمپلیفائر سے پیدا ہونے والی طاقت کا ایک اہم حصہ گرمی کے طور پر منتشر ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں فضلہ ہوتا ہے۔ کلاس A ایمپلیفائرز کی کم کارکردگی کی بنیادی وجہ ٹرانجسٹرز کا مسلسل تعصب ہے، جس کے نتیجے میں ان پٹ سگنل کی عدم موجودگی میں بھی کرنٹ کا ایک چھوٹا بہاؤ ہوتا ہے۔
کلاس A یمپلیفائر کو بھی براہ راست جوڑا جا سکتا ہے۔ ایک ڈائریکٹ کپل کلاس A یمپلیفائر ٹرانسفارمر کا استعمال کرکے لوڈ کو ٹرانجسٹر کے آؤٹ پٹ سے جوڑتا ہے۔ ایک کپلنگ ٹرانسفارمر لوڈ اور آؤٹ پٹ کے درمیان مؤثر رکاوٹ کے ملاپ کی سہولت فراہم کرتا ہے، اس طرح کارکردگی کو بڑھانے میں ایک اہم معاون کے طور پر کام کرتا ہے۔
سرکٹ میں وولٹیج ڈیوائیڈر ریزسٹرس R1 اور R2 کے ساتھ ساتھ ایک بائیس ریزسٹر اور ایک ایمیٹر ری شامل ہیں، جو سرکٹ کو مستحکم کرنے کا کام کرتے ہیں۔ عارضی اثرات کو کم کرنے کے لیے ایک بائی پاس کپیسیٹر سی ای اور ریزسٹر ری ایمیٹر کے متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ ان پٹ کیپسیٹر، جسے کپلنگ کیپسیٹر (Cin) بھی کہا جاتا ہے، ان پٹ سگنل کے AC وولٹیج کو ٹرانجسٹر کی بنیاد پر جوڑنے کا کام کرتا ہے جبکہ DC کرنٹ کو پچھلے مرحلے سے گزرنے سے روکتا ہے۔
اصولی طور پر، کرنٹ کا بہاؤ کلیکٹر کے مزاحمتی بوجھ سے ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں اس میں براہ راست کرنٹ کی کھپت ہوتی ہے۔ لہذا، ڈائریکٹ کرنٹ (DC) پاور باری باری کرنٹ (AC) پاور آؤٹ پٹ پیدا کیے بغیر لوڈ کے اندر ہیٹ انرجی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ تاہم، آؤٹ پٹ ڈیوائس کے ذریعے برقی رو کو براہ راست منتقل کرنے کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ لہذا، اس مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، لوڈ اور ایمپلیفائر کے درمیان تعلق قائم کرنے کے لیے ایک مناسب ٹرانسفارمر کا استعمال کرتے ہوئے ایک مخصوص ترتیب کا اطلاق کیا جاتا ہے، جیسا کہ اوپر دیے گئے خاکے میں دیکھا گیا ہے۔
مائبادا ملاپ
امپیڈینس مماثلت کے حصول کے عمل میں ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ مائبادی کو اس انداز میں تبدیل کرنا شامل ہے جیسے کہ اس کے ان پٹ مائبادا سے مماثل ہو۔
مین وائنڈنگ میں موڑ کی تعداد کو احتیاط سے منتخب کرکے امپیڈینس میچنگ حاصل کی جاسکتی ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جاسکے کہ اس کی کل رکاوٹ ٹرانجسٹر کے آؤٹ پٹ مائبادی سے ملتی ہے۔ اسی طرح، ثانوی وائنڈنگ میں موڑ کی تعداد کا انتخاب ایک خالص رکاوٹ پیدا کرنے کے لیے کیا جانا چاہیے جو ان پٹ مائبادا سے بھی میل کھاتا ہو۔
آؤٹ پٹ کی خصوصیات
نیچے دیے گئے خاکے کی بنیاد پر، یہ واضح ہے کہ Q-پوائنٹ AC لوڈ لائن کے وسط پوائنٹ پر بالکل ٹھیک پوزیشن میں ہے اور ٹرانزسٹر پورے ان پٹ ویوفارم میں کنڈکٹیو رہتا ہے۔ کلاس-A یمپلیفائر میں زیادہ سے زیادہ کارکردگی 50% ہے۔
عملی ایپلی کیشنز میں، نظام کی کارکردگی کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے، ممکنہ طور پر 25% تک، کیپسیٹیو کپلنگ اور لاؤڈ اسپیکر جیسے دلکش بوجھ کی موجودگی کی وجہ سے۔ دوسرے الفاظ میں، تقریباً 75% پاور ایمپلیفائر کے اندر ضائع ہو جاتی ہے۔ بجلی کی کھپت کا ایک اہم حصہ فعال اجزاء، خاص طور پر ٹرانزسٹروں کے اندر حرارت کے طور پر ہوتا ہے۔
نتیجہ
کلاس A یمپلیفائرز کو بڑھاوا دیتے ہیں اور آؤٹ پٹ پر مکمل ان پٹ سگنل کو چلاتے ہیں۔ وہ بغیر کسی رکاوٹ کے کام کرتے ہیں اور ان کی ترتیب بہت آسان ہے۔ تاہم، مسلسل آپریشن کی وجہ سے، وہ بجلی کے نقصان کا شکار ہیں اور حرارتی اثرات کو کم کرنے کے لیے ہیٹ سنک کی ضرورت ہوتی ہے۔