آمپلی فایر به عنوان دستگاه تقویت صوت در انواع مختلف وجود دارد؛ در این مطلب با توضیح عملکرد آمپلی فایر و پاور آمپلی فایر، نکات فنی را در خصوص انواع مختلف آن ذکر کرده ایم.

آمپلی فایر دستگاهیست که با هدف افزایش جریان، ولتاژ و قدرت سیگنال صوتی استفاده میشود.صدایی که از هرگونه دستگاه صوتی تولید میشود به خودی خود قابل شنیدن نمی­باشد. آمپلی فایر به عنوان نوعی دستگاه تقویت کننده صوتی عمل میکند. درواقع نوعی منبع توان خارجیست که برای تولید یک سیگنال خروجی قویتر نسبت به سیگنال ورودی استفاده میشود. به این صورت که صدای تولید شده در دستگاه های صوتی به آمپلی فایر فرستاده ، تفکیک و تقویت شده و در نهایت به باندها یا بلندگوها ارسال میشود.به عنوان مثال میتوان یک باند را در نظر گرفت که خود به تنهایی قادر به ارائه صدا نمی­باشد بنابراین برای تقویت صدای خود نیاز به آمپلی فایر دارد؛ آمپلی فایر سیگنالهای ضعیف باند، که در اینجا حکم دستگاه صوتی مد نظر ما را دارد، تفویت کرده و به گوش مخاطب میرساند. توان آمپلی فایر باید با توان باندها یکسان باشد. آمپلی فایرها با استفاده از توان الکتریکی یک منبع تغذیه، سیگنال های دریافتی را تقویت میکنند. آمپلی فایرها کاربردهای متفاوتی داشته و در اماکن مختلف با اندازه های متفاوت و توانهای متفاوت استفاده می­شوند . آمپلی فایر با تعداد کانالهای متفاوت تولید میشود که مجموع توان کانالها در نهایت توان خروجی آمپلی فایر را تشکیل میدهند.

آمپلی فایر در پخش و ارتباطات بی سیم و همچنین انواع تجهیزات صوتی استفاده میشود. برخی از آمپلی فایرها برای تقویت جریان استفاده میشوند که به آنها پاور آمپلی فایر میگویند. بیشتر آمپلی فایرها تقویت خطی انجام میدهند اما برخی از آنها ماهیت لگاریتمی دارند. آمپلی فایر در کلاس های مختلف قرار میگیرد: کلاس هاس A, B, AB, C و D. آمپلی فایرهای کلاس A معمولا خطی هستند

 

آمپلی فایر کلاس A

در آمپلی فایر کلاس A، موج های آنالوگ از بالاگذرهای مثبت و پایین گذرهای منفی تشکیل شده اند. در این نوع آمپلی فایر کل موج ورودی در پروسه تقویت جریان قرار میگیرد. از یک ترانزیستور برای تقویت هر دو نیمه مثبت و منفی موج استفاده می شود. در این صورت، طرح این شکل موج بسیار ساده شده و همین سادگی باعث شده آمپلی فایر کلاس A رایجترین نوع آمپلی فایر باشد. هرچند امروزه انواع جدیدتر این نوع آمپلی فایر رایج شده است اما آمپلی فایر کلاس A همچنان طرفداران خود را دارد. در این توع آمپلی فایر، قطعه فعال (که در اینجا ترانزیستور است) همیشه در حال فعالیت است حتی اگر هیچ سیگنال ورودی نداش باشد. این فعالیت مداوم باعث تولید گرما و کاهش بازدهی آمپلی فایر تا 25% (در وضعیت عادی تک ترانسفورماتور) و تا 50% (در وضعیت دو ترانسفورماتور) میشود. در آمپلی فایر کلاس A، زاویه هدایت 360 درجه است (از 360 درجه، بخشی از موج که برای تشدید استفاده میشود). این زاویه هدایت باعث سطح اعوجاج بسیار پایین و در نتیجه عملکرد بهتر فرکانس بالا میشود.

 

آمپلی فایر کلاس B

 آمپلی فایر کلاس B جهت برطرف کردن مشکلات گرمایشی و بازدهی آمپلی فایر کلاس A طراحی و تولید شد. در این نوع آمپلی فایر از 2 ترانزیستور استفاده شده است (برخلاف آمپلی فایر کلاس A که فقط 1 ترانزیستور دارد)؛ به این صورت که یکی از ترانزیستورها موج مثبت و دیگری موج منفی را تقویت میکند. بنابراین، هر دستگاه فعال نیمی از موج را هدایت میکند (180 درجه) و در صورت ترکیب 2 عدد از آنها کل سیگنال تقویت میشود. همین طراحی 2 ترانزیستوره باعث افزایش بازدهی فوق العاده بیشتر  آمپلی فایر کلاس B نسبت به آمپلی فایر کلاس A  شده است به طوریکه این میزان بازدهی به 75% میرسد.

آمپلی فایر کلاس A را میتوان در دستگاههای شارژی مانند رادیو FM و رادیوهای ترانزیستوری استفاده کرد. به دلیل انطباق دو نیمه موج، یک اعوجاج در ناحیه متقاطع ایجاد میشود. بنابراین، برای کاهش این اعوجاج آمپلی فایر کلاس AB طراحی شده است.

 

آمپلی فایر کلاس AB

آمپلی فایر کلاس AB ترکیبی از آمپلی فایرهای کلاس A و B است. آمپلی فایر کلاس AB با هدف برطرف کردن مشکل بازدهی پایین آمپلی فایر کلاس A و اعوجاج سیگنال ناحیه منطبق شده آمپلی فایر کلاس B طراحی شده است. این نوع آمپلی فایر با حفظ پاسخ فرکانسی بالای آمپلی فایر کلاس A، بازدهی خوب آمپلی فایر کلاس B را نیز دارد. با ترکیبی از مقاومت ها و دیودها منجر به تولید ولتاژ بایاس و در نتیجه کاهش اعوجاج موج ناحیه منطبق شده میشود؛ که البته به همین دلیل کمی افت در بازدهی مشاهده میشود (60%).

 

آمپلی فایر کلاس C

طراحی آمپلی فایر کلاس C منجر به بازدهی بیشتر میشود اما در عین حال زاویه خطی/هدایت را کاهش میدهد (90 درجه). به عبارت دیگر کیفیت را فدای بازدهی میکند. هر چه زاویه هدایت کمتر باشد اعوجاج بیشتر میشود بنابراین این دسته از آمپلی فایرها مناسب تقویت صوتی نیستند. آمپلی فایر کلاس C معمولا در نوسانگرهای فرکانس بالا و تقویت سیگنال های فرکانس رادیویی استفاده میشود. آمپلی فایر کلاس C معمولا حاوی بار تنظیم شده ای است که سیگنال های ورودی با فرکانس خاصی را تقویت و فیلتر کرده و موج های سایر فرکانس ها را از بین میبرد. در این نوع آمپلی فایر فقط در صورت بالاتر بودن ولتاژ ورودی از یک حد معین، عنصر فعال هدایت میشود؛ که این باعث کاهش اتلاف انرژی و درنتیجه افزایش بازدهی میشود.

 

 

آمپلی فایر را میتوان در دو گروه  تقویت کننده سیگنال های ضعیف و پاور آمپلی فایر طبقه بندی کرد.

تقویت کننده سیگنال های ضعیف

این نوع آمپلی فایر معمولا در گیرنده های بی سیم استفاده میشود. همچنین در پیکاپ های آکوستیک، پخش کننده های کاست، و پخش کننده های سی دی استفاده میشوند. همانطور که از نامش پیداست این نوع آمپلی فایر برای مقابله با سیگنال های ورودی ضعیف، که یعضی مواقع شاید حتی فقط چند نانوولت باشند، طراحی شده است. این آمپلی فایرها باید با افزایش ولتاژ سیگنال حداقل نویز داخلی را داشته باشند.

پاور آمپلی فایر

پاور آمپلی فایر در فرستنده های بی سیم، فرستنده های پخش و تجهیزات Hi-Fi استفاده میشود. قدرت خروجی (توان) و بازدهی دو بخش مهم در پاورآمپلی فایر هستند. واحد اندازه گیری توان وات و کیلووات است. بازدهی نیز نسبت خروجی توان سیگنال به ورودی توان کل است. مقدار بازدهی همیشه کمتر از 1 است و معمولا به صورت درصد ذکر میشود. در تجهیزات صوتی، بازدهی پاورآمپلی فایر بین 30 تا 50 درصد است. در فرستنده های پخش و ارتباط بی سیم این بازدهی بین 50 تا 70 درصد است. در پاور آمپلی فایرهای Hi-Fi توجه به دیستورشن نیز بسیار مهم است. هر چه دیستورشن پاییتر باشد وضوح صدا بیشتر است.

شاید بتوان آمپلی فایر و پاور را دو دستگاه با کارکردی مشابه دانست اما در اصل تفاوت هایی بین آنها وجود دارد. پاور منبع تغذیه باند پسیو میباشد. پاور سیگنال را از باندهای پسیو دریافت کرده اما از آنجا که فاقد میکسر بوده سیگنالها را پس از تقویت جهت تنظیمات لازم به میکسر ارسال میکند. در اصل باند پسیو به پاور متصل شده و پاور به میکسر. پاور نوعی آمپلی فایر کتابی است که فقط شامل کلیدهای تنظیم قدرت صدا میشود و به خودی خود عملکردی بر سایر تنظیمات مربط به صدا نداشته و امکان اتصال به میکروفن نیز ندارد. همچنین قدرت پاور باید بر قدرت باند منطبق باشد.

برخلاف آمپلی فایر تقویت کننده جریان/ولتاژ، پاورآمپلی فایر برای هدایت بارالکتریکی استفاده میشود.