المضخم

*التضخيم* يعني زيادة سعة (الجهد أو التيار) إشارة متغيرة مع الزمن بمعامل معين، كما هو موضح هنا. يوضح الرسم البياني المدخلات $v_{i}(t)$ *(أزرق)* وجهد الخرج $v_{o}(t)$ *(باللون الأحمر)* لمضخم خطي مثالي مع إشارة دخل عشوائية. في هذا المثال، يبلغ *كسب الجهد* للمضخم 3؛ أي في أي لحظة $v_{o}(t)=3v_{i}(t)\,$

{\displaystyle v_{i}(t)} — *التضخيم* يعني زيادة سعة (الجهد أو التيار) إشارة متغيرة مع الزمن بمعامل معين، كما هو موضح هنا. يوضح الرسم البياني المدخلات $v_{i}(t)$ *(أزرق)* وجهد الخرج $v_{o}(t)$ *(باللون الأحمر)* لمضخم خطي مثالي مع إشارة دخل عشوائية. في هذا المثال، يبلغ *كسب الجهد* للمضخم 3؛ أي في أي لحظة $v_{o}(t)=3v_{i}(t)\,$

المُضخِّم ، أو المُضخِّم الإلكتروني ، أو (بشكل غير رسمي) المُضخِّم ، هو جهاز إلكتروني يُستخدم لزيادة شدة الإشارة ( جهد أو تيار متغير مع الزمن ). وهو عبارة عن دائرة إلكترونية ثنائية المنافذ تستخدم الطاقة الكهربائية من مصدر طاقة لزيادة سعة الإشارة (مقدار الجهد أو التيار) المُطبقة على أطراف الإدخال، مما يُنتج إشارة ذات سعة أكبر نسبيًا عند الإخراج. تُقاس درجة التضخيم التي يُوفرها المُضخِّم بكسبه : وهو نسبة جهد أو تيار أو قدرة الخرج إلى جهد أو تيار أو قدرة الدخل. يُعرَّف المُضخِّم بأنه دائرة ذات كسب قدرة أكبر من واحد. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

يمكن أن يكون المُضخِّم جهازًا منفصلاً أو دائرة كهربائية مُدمجة في جهاز آخر. يُعدّ التضخيم أساسيًا في الإلكترونيات الحديثة، وتُستخدم المُضخِّمات على نطاق واسع في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا. يُمكن تصنيف المُضخِّمات بطرق مختلفة، منها تصنيفها حسب تردد الإشارة الإلكترونية المُراد تضخيمها. على سبيل المثال، تُضخِّم مُضخِّمات الصوت الإشارات التي تقل تردداتها عن 20 كيلوهرتز، بينما تُضخِّم مُضخِّمات الترددات الراديوية الترددات التي تتراوح بين 20 كيلوهرتز و300 جيجاهرتز، وقد تعمل مُضخِّمات المؤازرة ومُضخِّمات القياس بترددات منخفضة جدًا تصل إلى التيار المستمر. كما يُمكن تصنيف المُضخِّمات حسب موقعها في مسار الإشارة ؛ فقد يسبق المُضخِّم الأولي مراحل معالجة الإشارة الأخرى، على سبيل المثال ^{[ 5 ]،} بينما يُستخدم مُضخِّم الطاقة عادةً بعد مراحل التضخيم الأخرى لتوفير طاقة خرج كافية للاستخدام النهائي للإشارة. كان أول جهاز كهربائي عملي يمكنه التضخيم هو أنبوب التفريغ الثلاثي ، الذي اخترعه لي دي فورست عام 1906 ، مما أدى إلى ظهور أولى المضخمات حوالي عام 1912. واليوم تستخدم معظم المضخمات الترانزستورات .

تاريخ

أنابيب مفرغة

كان أول جهاز عملي بارز قادر على التضخيم هو الصمام الثلاثي المفرغ ، الذي اخترعه لي دي فورست عام 1906 ، والذي أدى إلى ظهور أولى المضخمات الصوتية حوالي عام 1912. استُخدمت الصمامات المفرغة في جميع المضخمات الصوتية تقريبًا حتى ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، حين حلت محلها الترانزستورات . واليوم، تستخدم معظم المضخمات الصوتية الترانزستورات، لكن الصمامات المفرغة لا تزال تُستخدم في بعض التطبيقات. ^{[ 6 ]}

أدى تطور تقنية الاتصالات الصوتية، المتمثلة في الهاتف الذي سُجّلت براءة اختراعه لأول مرة عام 1876، إلى الحاجة لزيادة سعة الإشارات الكهربائية لتمديد نطاق إرسالها عبر مسافات متزايدة الطول. في التلغراف ، حُلّت هذه المشكلة باستخدام أجهزة وسيطة في المحطات، تعمل على استعادة الطاقة المُبددة من خلال تشغيل مُسجّل إشارة ومُرسِل متصلين ببعضهما البعض، مُشكّلين بذلك مُرحِّلاً ، بحيث يُغذّي مصدر طاقة محلي في كل محطة وسيطة المرحلة التالية من الإرسال. وللإرسال ثنائي الاتجاه، أي الإرسال والاستقبال في كلا الاتجاهين، طُوّرت مُكرِّرات الترحيل ثنائية الاتجاه، بدءًا من عمل سي إف فارلي في مجال الإرسال التلغرافي. كان الإرسال ثنائي الاتجاه ضروريًا للهاتف، ولم تُحلّ المشكلة بشكل مُرضٍ حتى عام 1904، عندما حسّن إتش إي شريف، من شركة الهاتف والتلغراف الأمريكية، المحاولات القائمة لبناء مُكرِّر هاتفي يتكون من مُرسِل حبيبات كربونية متصلين ببعضهما البعض، ومُستقبِل كهروديناميكي. ^{[ 7 ]} تم اختبار جهاز إعادة الإرسال من نوع شريف لأول مرة على خط بين بوسطن وأمسبري، ماساتشوستس، وظلت أجهزة أكثر تطوراً قيد الاستخدام لبعض الوقت. بعد مطلع القرن، تبين أن مصابيح الزئبق ذات المقاومة السالبة قادرة على التضخيم، وجُرِّبت أيضاً في أجهزة إعادة الإرسال، ولكن بنجاح محدود. ^{[ 8 ]}

أدى تطوير الصمامات الحرارية ، الذي بدأ حوالي عام 1902، إلى توفير طريقة إلكترونية بالكامل لتضخيم الإشارات. وكان أول نموذج عملي لهذه الأجهزة هو صمام أوديون الثلاثي ، الذي اخترعه لي دي فورست عام 1906 ، ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} والذي أدى إلى ظهور أولى المضخمات حوالي عام 1912. ^{[ 12 ]} ولأن الجهاز الوحيد السابق الذي كان يُستخدم على نطاق واسع لتقوية الإشارة كان المرحل المستخدم في أنظمة التلغراف ، فقد أُطلق على أنبوب التفريغ المُضخِّم في البداية اسم المرحل الإلكتروني . ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} وقد استُخدم مصطلحا "المضخم" و "التضخيم" ، المشتقان من الكلمة اللاتينية amplificare ( بمعنى التكبير أو التوسيع )، ^{[ 17 ]} لأول مرة للإشارة إلى هذه القدرة الجديدة حوالي عام 1915 عندما انتشرت الصمامات الثلاثية على نطاق واسع. ^{[ 17 ]}

أحدثت الصمامات المفرغة المُضخِّمة ثورةً في التكنولوجيا الكهربائية. ^{[ 12 ]} فقد مكّنت من إنشاء خطوط الهاتف لمسافات طويلة، وأنظمة الإذاعة العامة ، والبث الإذاعي ، والأفلام الناطقة ، والتسجيل الصوتي العملي ، والرادار ، والتلفزيون، وأولى الحواسيب. ولخمسين عامًا، استخدمت جميع الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية تقريبًا الصمامات المفرغة. غالبًا ما كانت مُضخِّمات الصمامات المبكرة مزودة بتغذية راجعة موجبة ( تجديد )، مما كان يُمكن أن يزيد من الكسب ولكنه كان يجعل المُضخِّم غير مستقر وعرضةً للتذبذب. وقد طُوِّر جزء كبير من النظرية الرياضية للمُضخِّمات في مختبرات بيل للهواتف خلال الفترة من عشرينيات إلى أربعينيات القرن العشرين. كانت مستويات التشوه في المُضخِّمات المبكرة عالية، عادةً حوالي 5%، حتى عام 1934، عندما طوّر هارولد بلاك التغذية الراجعة السالبة ؛ مما سمح بتقليل مستويات التشوه بشكل كبير، على حساب انخفاض الكسب. وقد حقق هاري نيكويست وهندريك ويد بود إنجازات أخرى في نظرية التضخيم . ^{[ 18 ]}

كانت الصمامات المفرغة، باستثناء أجهزة الطاقة المتخصصة كالمضخمات المغناطيسية ومضخمات الأمبليدين ، الجهاز الوحيد المستخدم فعليًا للتضخيم لمدة أربعين عامًا. واستخدمت دوائر التحكم في الطاقة المضخمات المغناطيسية حتى النصف الثاني من القرن العشرين، حين أصبحت أجهزة أشباه الموصلات المستخدمة في الطاقة أكثر اقتصادية وذات سرعات تشغيل أعلى. واستُخدمت مُكررات شريف الكهروصوتية الكربونية القديمة في المضخمات القابلة للتعديل في أجهزة الهاتف الخاصة بمشتركي الهاتف من ضعاف السمع، إلى أن وفر الترانزستور مضخمات أصغر حجمًا وأعلى جودة في خمسينيات القرن العشرين. ^{[ 19 ]}

الترانزستورات

كان أول ترانزستور عامل هو ترانزستور ذو نقطة تلامس، اخترعه جون باردين ووالتر براتين عام 1947 في مختبرات بيل ، حيث اخترع ويليام شوكلي لاحقًا ترانزستور الوصلة ثنائية القطب (BJT) عام 1948. تبع ذلك اختراع ترانزستور تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOSFET) على يد محمد م. عطا الله وداوون كانغ في مختبرات بيل عام 1959. وبفضل تقنية تصغير حجم ترانزستور MOSFET ، أي القدرة على تصغيره إلى أحجام أصغر فأصغر، أصبح منذ ذلك الحين أكثر أنواع المضخمات استخدامًا. ^{[ 20 ]}

أحدث استبدال الصمامات الإلكترونية بالترانزستورات خلال الستينيات والسبعينيات من القرن العشرين ثورة في مجال الإلكترونيات، مما أتاح ظهور فئة واسعة من الأجهزة الإلكترونية المحمولة، مثل راديو الترانزستور الذي طُوّر عام 1954. أما اليوم، فيقتصر استخدام الصمامات المفرغة على بعض التطبيقات عالية الطاقة، مثل أجهزة إرسال الراديو ، بالإضافة إلى بعض الآلات الموسيقية ومضخمات الصوت عالية الجودة . ^{[ 21 ]}

ابتداءً من سبعينيات القرن العشرين، ازداد عدد الترانزستورات المتصلة على شريحة واحدة، مما أدى إلى ظهور مستويات تكامل أعلى (مثل التكامل على نطاق صغير، ومتوسط، وكبير ) في الدوائر المتكاملة . وتعتمد العديد من المضخمات المتوفرة تجارياً اليوم على الدوائر المتكاملة. ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}

لأغراض خاصة، استُخدمت عناصر فعّالة أخرى. على سبيل المثال، في بدايات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، استُخدمت مُضخّمات بارامترية . كانت الدائرة الأساسية عبارة عن ثنائي تتغير سعته بواسطة إشارة تردد لاسلكي مُولّدة محليًا. في ظل ظروف معينة، كانت إشارة التردد اللاسلكي هذه تُزوّد طاقةً يتم تعديلها بواسطة إشارة القمر الصناعي الضعيفة للغاية المُستقبلة في المحطة الأرضية.

لقد وفرت التطورات في الإلكترونيات الرقمية منذ أواخر القرن العشرين بدائل جديدة لمضخمات الكسب الخطي التقليدية باستخدام التبديل الرقمي لتغيير شكل النبضة لإشارات السعة الثابتة، مما أدى إلى ظهور أجهزة مثل مضخم الفئة D.

نظرية التشغيل

من حيث المبدأ، المضخم عبارة عن شبكة كهربائية ثنائية المنافذ تنتج إشارة عند منفذ الإخراج تكون نسخة طبق الأصل من الإشارة المطبقة على منفذ الإدخال، ولكن بحجم أكبر. ^{[ 24 ]}

يمكن اعتبار منفذ الإدخال مثاليًا إما كمدخل جهد، لا يمر به تيار، ويكون خرجه متناسبًا مع الجهد عبر المنفذ؛ أو كمدخل تيار، لا يمر به جهد، ويكون خرجه متناسبًا مع التيار المار عبر المنفذ. ويمكن اعتبار منفذ الإخراج مثاليًا إما كمصدر جهد تابع ، بمقاومة مصدر صفرية، ويكون جهد خرجه تابعًا لجهد الإدخال؛ أو كمصدر تيار تابع ، بمقاومة مصدر لانهائية، ويكون تيار خرجه تابعًا لجهد الإدخال. وتؤدي توليفات هذه الخيارات إلى أربعة أنواع من المضخمات المثالية. ^{[ 5 ]} في صورتها المثالية، تُمثل هذه المضخمات بكل نوع من أنواع المصادر التابعة الأربعة المستخدمة في التحليل الخطي، كما هو موضح في الشكل، وهي:

مدخل	الناتج	مصدر تابع	نوع مكبر الصوت	اكسب وحدات
أنا	أنا	مصدر التيار المتحكم فيه، CCCS	مضخم التيار	بدون وحدة
أنا	V	مصدر جهد يتم التحكم فيه بالتيار، CCVS	مضخم المقاومة العابرة	أوم
V	أنا	مصدر تيار يتم التحكم فيه بالجهد، VCCS	مضخم ناقلية	سيمنز
V	V	مصدر جهد يتم التحكم فيه بالجهد، VCVS	مضخم الجهد	بدون وحدة

كل نوع من أنواع مكبرات الصوت في شكله المثالي له مقاومة مثالية للإدخال والإخراج وهي نفس مقاومة المصدر التابع المقابل: ^{[ 25 ]}

نوع مكبر الصوت	مصدر تابع	مقاومة الدخل	مقاومة الخرج
حاضِر	CCCS	0	∞
المقاومة العابرة	CCVS	0	0
الموصلية العابرة	VCCS	∞	∞
الجهد االكهربى	VCVS	∞	0

في المضخمات الحقيقية، لا يمكن تحقيق المعاوقات المثالية، ولكن يمكن استخدام هذه العناصر المثالية لبناء دوائر مكافئة للمضخمات الحقيقية عن طريق إضافة معاوقات (مقاومة، سعة، وحث) إلى المدخل والمخرج. بالنسبة لأي دائرة معينة، يُستخدم غالبًا تحليل الإشارة الصغيرة لإيجاد المعاوقة الفعلية. يُطبق تيار اختبار متردد صغير I _x على عقدة المدخل أو المخرج، وتُضبط جميع المصادر الخارجية على الصفر المتردد، ويحدد الجهد المتردد المقابل V _x عبر مصدر تيار الاختبار المعاوقة عند تلك العقدة كالتالي: R = V _x / I _x . ^{[ 26 ]}

لا تندرج المضخمات المصممة للتوصيل بخط نقل عند المدخل والمخرج، وخاصة مضخمات الترددات الراديوية ، ضمن هذا التصنيف. فبدلاً من التعامل مع الجهد أو التيار بشكل منفصل، فإنها في الوضع الأمثل تقترن بمقاومة دخل أو خرج متطابقة مع مقاومة خط النقل، أي بنسب مطابقة بين الجهد والتيار. وتقترب العديد من مضخمات الترددات الراديوية الحقيقية من هذا الوضع المثالي. مع ذلك، ورغم أنه يمكن وصف مضخمات الترددات الراديوية، عند استخدام مصدر ومقاومة حمل مناسبين، بأنها تُضخّم الجهد أو التيار، إلا أنها في جوهرها تُضخّم القدرة. ^{[ 27 ]}

ملكيات

تُحدد خصائص المُضخّم بواسطة معلمات تتضمن ما يلي:

الكسب ، النسبة بين مقدار إشارة الخرج وإشارة الدخل
عرض النطاق الترددي ، وهو عرض نطاق التردد المفيد
الكفاءة ، هي النسبة بين قدرة الخرج وإجمالي استهلاك الطاقة
الخطية ، هي مدى تساوي النسبة بين سعة الإدخال وسعة الإخراج عند الإدخال ذي السعة العالية والمنخفضة.
الضوضاء ، وهي مقياس للضوضاء غير المرغوب فيها المختلطة في المخرجات
نطاق الإخراج الديناميكي ، وهو نسبة أكبر وأصغر مستويات الإخراج المفيدة
معدل التغير ، وهو أقصى معدل لتغير الناتج
زمن الصعود ، وزمن الاستقرار ، والرنين ، والتجاوز ، وهي خصائص استجابة الخطوة
الاستقرار ، القدرة على تجنب التذبذب الذاتي

تُوصَف المُضخِّمات وفقًا لخصائص مُدخلاتها ومُخرجاتها وكيفية ارتباطها ببعضها. ^{[ 28 ]} جميع المُضخِّمات لها مُعامل تضخيم، وهو عامل ضرب يربط مقدار خاصية ما من إشارة الخرج بخاصية من إشارة الدخل. يُمكن تحديد مُعامل التضخيم كنسبة جهد الخرج إلى جهد الدخل ( مُعامل تضخيم الجهد )، أو قدرة الخرج إلى قدرة الدخل ( مُعامل تضخيم القدرة )، أو مزيج من التيار والجهد والقدرة. في كثير من الحالات، تعتمد خاصية الخرج المُتغيرة على نفس خاصية الدخل، مما يجعل مُعامل التضخيم بلا وحدة (مع أنه يُعبَّر عنه غالبًا بالديسيبل (dB)).

صُممت معظم المضخمات لتكون خطية، أي أنها توفر كسبًا ثابتًا لأي مستوى إدخال وإشارة خرج طبيعية. إذا لم يكن كسب المضخم خطيًا، فقد تتعرض إشارة الخرج للتشويه . مع ذلك، توجد حالات يكون فيها الكسب المتغير مفيدًا، حيث تستخدم بعض تطبيقات معالجة الإشارات مضخمات ذات كسب أسي. ^{[ 5 ]}

تُصمَّم مكبرات الصوت عادةً لتعمل بكفاءة في تطبيقات محددة، مثل: أجهزة إرسال واستقبال الراديو والتلفزيون ، وأجهزة الاستريو عالية الدقة ("هاي فاي")، والحواسيب الصغيرة وغيرها من الأجهزة الرقمية، ومكبرات صوت الغيتار وغيرها من الآلات الموسيقية. يحتوي كل مكبر صوت على عنصر نشط واحد على الأقل ، مثل الصمام المفرغ أو الترانزستور .

التعليقات السلبية

التغذية الراجعة السالبة هي تقنية تُستخدم في معظم المضخمات الحديثة لزيادة عرض النطاق الترددي، وتقليل التشوه، والتحكم في الكسب. في مضخم التغذية الراجعة السالبة، يُعاد جزء من الخرج ويُضاف إلى الدخل في الطور المعاكس، مما يؤدي إلى طرحه من الدخل. والنتيجة الرئيسية هي تقليل الكسب الكلي للنظام. مع ذلك، تُعاد أيضًا أي إشارات غير مرغوب فيها يُدخلها المضخم، مثل التشوه. ولأنها ليست جزءًا من الدخل الأصلي، تُضاف إلى الدخل في الطور المعاكس، مما يؤدي إلى طرحها منه. وبهذه الطريقة، تُقلل التغذية الراجعة السالبة أيضًا من اللاخطية والتشوه والأخطاء الأخرى التي يُدخلها المضخم. يمكن لكميات كبيرة من التغذية الراجعة السالبة أن تُقلل الأخطاء إلى درجة يصبح فيها استجابة المضخم نفسه غير ذات صلة تقريبًا طالما أن لديه كسبًا كبيرًا، ويُحدد أداء خرج النظام ( أداء الحلقة المغلقة ) بالكامل بواسطة مكونات حلقة التغذية الراجعة. تُستخدم هذه التقنية بشكل خاص مع مضخمات العمليات .

لا تتجاوز نسبة التشوه في مضخمات الصوت غير المزودة بتغذية راجعة 1% تقريبًا لإشارات الترددات الصوتية. أما مع التغذية الراجعة السالبة ، فيمكن تقليل التشوه عادةً إلى 0.001%. ويمكن التخلص عمليًا من الضوضاء، وحتى تشوه التقاطع. كما تعوض التغذية الراجعة السالبة عن تغيرات درجات الحرارة، وتدهور أو عدم خطية المكونات في مرحلة التضخيم، ولكن أي تغيير أو عدم خطية في مكونات حلقة التغذية الراجعة سيؤثر على الخرج. في الواقع، تُستخدم قدرة حلقة التغذية الراجعة على تحديد الخرج في تصميم دوائر الترشيح النشطة .

من مزايا التغذية الراجعة السالبة الأخرى أنها توسع نطاق تردد المضخم. يُستخدم مفهوم التغذية الراجعة في المضخمات التشغيلية لتحديد الكسب ونطاق التردد والمعايير الأخرى بدقة تامة بناءً على مكونات حلقة التغذية الراجعة.

يمكن تطبيق التغذية الراجعة السلبية في كل مرحلة من مراحل مكبر الصوت لتحقيق استقرار نقطة تشغيل الأجهزة النشطة ضد التغيرات الطفيفة في جهد مصدر الطاقة أو خصائص الجهاز.

بعض التغذية الراجعة، سواء كانت إيجابية أو سلبية، أمر لا مفر منه، وغالبًا ما تكون غير مرغوب فيها، وتنتج، على سبيل المثال، عن عناصر طفيلية ، مثل السعة الكامنة بين مدخل ومخرج أجهزة كالترانزستورات، والاقتران السعوي للأسلاك الخارجية. ويمكن للتغذية الراجعة الإيجابية المفرطة المعتمدة على التردد أن تُنتج تذبذبًا طفيليًا وتحول المُضخِّم إلى مُذبذب .

فئات

الأجهزة النشطة

تتضمن جميع المضخمات نوعًا من الأجهزة الفعالة: وهي الأجهزة التي تقوم بعملية التضخيم الفعلية. يمكن أن يكون الجهاز الفعال عبارة عن صمام مفرغ ، أو مكون صلب منفصل، مثل ترانزستور واحد ، أو جزء من دائرة متكاملة ، كما هو الحال في مضخم العمليات . ^{[ 29 ]}

تُعدّ مكبرات الترانزستور (أو مكبرات الحالة الصلبة) أكثر أنواع المكبرات شيوعًا في الاستخدام اليوم. ويُستخدم الترانزستور كعنصر فعّال. ويُحدد كسب المكبر بخصائص الترانزستور نفسه، بالإضافة إلى خصائص الدائرة الكهربائية التي يحتويها. ^{[ 30 ]}

تشمل الأجهزة النشطة الشائعة في مكبرات الترانزستور ترانزستورات الوصلة ثنائية القطب (BJTs) وترانزستورات تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة (MOSFETs).

التطبيقات عديدة. ومن الأمثلة الشائعة مكبرات الصوت في نظام الاستريو المنزلي أو نظام الإذاعة العامة ، وتوليد الطاقة العالية بترددات الراديو لمعدات أشباه الموصلات، وتطبيقات ترددات الراديو والميكروويف مثل أجهزة الإرسال اللاسلكية.

يمكن تحقيق التضخيم باستخدام الترانزستورات من خلال تكوينات مختلفة: على سبيل المثال، يمكن لترانزستور ثنائي القطب تحقيق تضخيم القاعدة المشتركة أو المجمع المشترك أو الباعث المشترك ؛ ويمكن لترانزستور MOSFET تحقيق تضخيم البوابة المشتركة أو المصدر المشترك أو المصرف المشترك . ولكل تكوين خصائص مختلفة.

تستخدم مضخمات الصمامات المفرغة (المعروفة أيضًا باسم مضخمات الأنابيب أو مضخمات الصمامات) أنبوبًا مفرغًا كعنصر فعال. في حين أن مضخمات أشباه الموصلات قد حلت محل مضخمات الصمامات إلى حد كبير في التطبيقات منخفضة الطاقة، إلا أن مضخمات الصمامات قد تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة في التطبيقات عالية الطاقة مثل الرادار ومعدات التدابير المضادة ومعدات الاتصالات. العديد من مضخمات الموجات الميكروية هي مضخمات صمامات مصممة خصيصًا ، مثل الكليسترون والجيروترون وأنبوب الموجة المتنقلة ومضخم المجال المتقاطع ، وتوفر صمامات الموجات الميكروية هذه خرج طاقة أكبر بكثير للجهاز الواحد عند ترددات الموجات الميكروية مقارنةً بأجهزة الحالة الصلبة. ^[³¹^] لا تزال الأنابيب المفرغة مستخدمة في بعض معدات الصوت المتطورة، وكذلك في مضخمات الآلات الموسيقية ، نظرًا لتفضيل " صوت الأنابيب ".

المضخمات المغناطيسية هي أجهزة تشبه إلى حد ما المحولات، حيث يُستخدم أحد ملفاتها للتحكم في تشبع القلب المغناطيسي، وبالتالي تغيير مقاومة الملف الآخر. ^{[ 32 ]} وقد تراجع استخدامها بشكل كبير نتيجة لتطور مضخمات أشباه الموصلات، لكنها لا تزال مفيدة في التحكم في أنظمة نقل التيار المستمر عالي الجهد ، وفي دوائر التحكم في الطاقة النووية لعدم تأثرها بالإشعاع.

يمكن استخدام المقاومات السالبة كمضخمات، مثل مضخم ثنائي النفق . ^{[ 33 ]}^{[ 34 ]}

مضخمات الطاقة

مضخم الطاقة هو مضخم مصمم أساسًا لزيادة الطاقة المتاحة للحمل . عمليًا، يعتمد كسب الطاقة في المضخم على معاوقة المصدر والحمل ، بالإضافة إلى كسب الجهد والتيار الذاتي. عادةً ما يُحسّن تصميم مضخم الترددات الراديوية (RF) المعاوقات لنقل الطاقة، بينما تُحسّن تصميمات مضخمات الصوت والأجهزة عادةً معاوقة الإدخال والإخراج لأقل حمل وأعلى سلامة للإشارة. قد يكون لمضخم يُقال إن كسبه 20 ديسيبل كسب جهد 20 ديسيبل وكسب طاقة متاح أكبر بكثير من 20 ديسيبل (نسبة طاقة 100)، ولكنه في الواقع يُقدّم كسب طاقة أقل بكثير إذا، على سبيل المثال، كان الإدخال من ميكروفون 600 أوم وكان الإخراج متصلًا بمقبس إدخال 47 كيلو أوم لمضخم الطاقة. بشكل عام، يُعد مضخم الطاقة آخر "مضخم" أو دائرة فعلية في سلسلة الإشارة (مرحلة الإخراج) وهو مرحلة التضخيم التي تتطلب الاهتمام بكفاءة الطاقة.

تُستخدم مضخمات الطاقة الصوتية عادةً لتشغيل مكبرات الصوت . غالبًا ما تحتوي على قناتي إخراج وتُزوّد كل منهما بطاقة متساوية. يوجد مضخم طاقة الترددات الراديوية في المراحل النهائية لأجهزة الإرسال اللاسلكي. يقوم مُتحكم محرك المؤازرة بتضخيم جهد التحكم لضبط سرعة المحرك أو موضع النظام المُحرك.

تُصنّف دوائر مضخمات القدرة (مراحل الإخراج) إلى الفئات A وB وAB وC للتصاميم التناظرية ، وإلى الفئتين D وE للتصاميم التبديلية. وتستند فئات مضخمات القدرة إلى نسبة كل دورة إدخال (زاوية التوصيل) التي يمر خلالها التيار في جهاز التضخيم. ^{[ 35 ]} وتُستمد صورة زاوية التوصيل من تضخيم إشارة جيبية. فإذا كان الجهاز يعمل باستمرار، تكون زاوية التوصيل 360 درجة. أما إذا كان يعمل لنصف كل دورة فقط، فتكون الزاوية 180 درجة. وترتبط زاوية التدفق ارتباطًا وثيقًا بكفاءة قدرة المضخم .

مكبرات العمليات (op-amps)

المضخم التشغيلي هو دائرة تضخيم تتميز عادةً بكسب عالٍ جدًا في الدائرة المفتوحة ومداخل تفاضلية. وقد شاع استخدام المضخمات التشغيلية كوحدات تضخيم قياسية في الدوائر نظرًا لتعدد استخداماتها؛ إذ يمكن التحكم في كسبها وعرض نطاقها وخصائصها الأخرى عن طريق التغذية الراجعة من خلال دائرة خارجية. مع أن المصطلح يُستخدم اليوم عادةً للإشارة إلى الدوائر المتكاملة، إلا أن التصميم الأصلي للمضخم التشغيلي كان يستخدم الصمامات، بينما استخدمت التصاميم اللاحقة دوائر الترانزستور المنفصلة.

المضخم التفاضلي الكامل يشبه المضخم التشغيلي، ولكنه يتميز أيضاً بمخارج تفاضلية. وعادةً ما يتم تصنيعه باستخدام ترانزستورات ثنائية القطبية أو ترانزستورات تأثير المجال .

مكبرات الصوت الموزعة

تستخدم هذه الدوائر خطوط نقل متوازنة لفصل مضخمات أحادية المرحلة، حيث تُجمع مخرجاتها عبر خط النقل نفسه. خط النقل متوازن، ويكون المدخل في أحد طرفيه وعلى جانب واحد فقط منه، بينما يكون المخرج في الطرف المقابل على الجانب الآخر من خط النقل المتوازن. يُضاف كسب كل مرحلة خطيًا إلى الخرج، بدلًا من ضربه في بعضها كما في التكوين المتتالي. يتيح هذا الحصول على نطاق ترددي أعلى مما يمكن تحقيقه حتى مع استخدام عناصر كسب المرحلة نفسها.

مضخمات الوضع المبدل

تتميز هذه المضخمات غير الخطية بكفاءة أعلى بكثير من المضخمات الخطية، وتُستخدم عندما يكون توفير الطاقة مبرراً للتعقيد الإضافي. وتُعد مضخمات الفئة D المثال الرئيسي لهذا النوع من التضخيم.

مكبر مقاومة سالبة

مضخم المقاومة السالبة هو نوع من المضخمات التجديدية التي تستخدم التغذية الراجعة بين مصدر الترانزستور وبوابته لتحويل المعاوقة السعوية على مصدر الترانزستور إلى مقاومة سالبة على بوابته. بالمقارنة مع أنواع المضخمات الأخرى، يتطلب مضخم المقاومة السالبة كمية ضئيلة من الطاقة لتحقيق كسب عالٍ جدًا، مع الحفاظ على مستوى ضوضاء منخفض في الوقت نفسه.

التطبيقات

مكبرات الفيديو

صُممت مُضخّمات الفيديو لمعالجة إشارات الفيديو، وتختلف نطاقاتها الترددية تبعًا لنوع إشارة الفيديو، سواءً كانت مُخصصة للتلفزيون القياسي (SDTV) أو التلفزيون الرقمي عالي الدقة (EDTV) أو التلفزيون عالي الوضوح (HDTV) بدقة 720p أو 1080i/p، إلخ. وتعتمد مواصفات النطاق الترددي نفسه على نوع المرشح المُستخدم، وعلى النقطة التي يُقاس عندها النطاق الترددي ( مثلًا -1 ديسيبل أو -3 ديسيبل ). وتُعدّ متطلبات مُعينة لاستجابة الخطوة والتجاوز ضرورية للحصول على صورة تلفزيونية مقبولة. ^{[ 36 ]}

مكبرات صوت الميكروويف

تُستخدم مضخمات الأنابيب ذات الموجة المتنقلة (TWTAs) لتضخيم الطاقة العالية عند ترددات الميكروويف المنخفضة. وهي قادرة عادةً على التضخيم عبر نطاق واسع من الترددات؛ ومع ذلك، فهي عادةً ليست قابلة للضبط مثل الكليسترونات. ^{[ 37 ]}

الكليسترونات هي أجهزة فراغية متخصصة ذات حزمة خطية، مصممة لتوفير تضخيم عالي الطاقة وقابل للضبط على نطاق واسع لموجات المليمتر ودون المليمتر. صُممت الكليسترونات للعمليات واسعة النطاق، وعلى الرغم من أن نطاق ترددها أضيق من نطاق ترددات أنابيب الموجات المتحركة (TWTAs)، إلا أنها تتميز بقدرتها على تضخيم إشارة مرجعية بشكل متماسك، مما يسمح بالتحكم الدقيق في خرجها من حيث السعة والتردد والطور.

تُستخدم أجهزة الحالة الصلبة ، مثل ترانزستورات MOSFET ذات القناة القصيرة المصنوعة من السيليكون، كترانزستورات DMOS FET، وترانزستورات GaAs FET ، وترانزستورات ثنائية القطبية غير المتجانسة ( HBTs) المصنوعة من السيليكون والجرمانيوم وGaAs، وترانزستورات HEMT ، وثنائيات IMPATT ، وغيرها، خاصةً عند ترددات الميكروويف المنخفضة ومستويات الطاقة التي تصل إلى بضعة واط، وتحديدًا في تطبيقات مثل محطات الترددات اللاسلكية المحمولة/ الهواتف المحمولة ونقاط الوصول، حيث يُعد الحجم والكفاءة عاملين أساسيين. وتظهر مواد جديدة، مثل نتريد الغاليوم ( GaN ) أو GaN على السيليكون أو على كربيد السيليكون (SiC)، في ترانزستورات HEMT والتطبيقات التي تتطلب كفاءة محسّنة، ونطاق ترددي واسع، وتشغيلًا بترددات تتراوح من بضعة جيجاهرتز إلى بضع عشرات من الجيجاهرتز، مع قدرة خرج تتراوح من بضعة واط إلى بضع مئات من الواط. ^{[ 38 ]}^{[ 39 ]}

اعتمادًا على مواصفات مكبر الصوت ومتطلبات الحجم، يمكن تصميم مكبرات الصوت الميكروية كوحدة متكاملة أحادية، أو كوحدات نمطية، أو بناءً على أجزاء منفصلة، أو أي مزيج من هذه العناصر.

الميزر هو مضخم موجات ميكروية غير إلكتروني.

مكبرات صوت الآلات الموسيقية

مضخمات الآلات الموسيقية هي مجموعة من مضخمات الطاقة الصوتية تُستخدم لزيادة مستوى صوت الآلات الموسيقية، مثل الغيتارات، أثناء العروض. وينتج صوت المضخم بشكل أساسي عن ترتيب وكمية تطبيق معادلة الصوت والتشويه. ^{[ 40 ]}

مكبرات الصوت

تُستخدم هذه المضخمات لتضخيم صوت الشخص بالواط، ومن أمثلتها مكبرات الصوت ، والميكروفونات ، ومكبرات الصوت الشخصية، وما إلى ذلك. وهي تُستخدم في الأحداث الرياضية، والمدارس، ومواقع البناء، ولأغراض السلامة من الحرائق.

تصنيف مراحل وأنظمة التضخيم

طرفية مشتركة

تعتمد إحدى مجموعات تصنيفات المضخمات على الطرف المشترك بين دائرة الإدخال ودائرة الإخراج. ففي حالة الترانزستورات ثنائية القطب ، توجد ثلاثة أنواع: باعث مشترك، وقاعدة مشتركة، ومجمع مشترك. أما في حالة ترانزستورات تأثير المجال ، فالتكوينات المقابلة هي: مصدر مشترك، وبوابة مشتركة، ومصرف مشترك؛ وفي حالة الصمامات المفرغة ، مهبط مشترك، وشبكة مشتركة، ولوحة مشتركة.

يُستخدم تصميم الباعث المشترك (أو المصدر المشترك، أو المهبط المشترك، إلخ) غالبًا لتضخيم الجهد المطبق بين القاعدة والباعث، بينما تُعكس إشارة الخرج المأخوذة بين المجمع والباعث بالنسبة إلى إشارة الدخل. أما تصميم المجمع المشترك، فيُطبق جهد الدخل بين القاعدة والمجمع، ويأخذ جهد الخرج بين الباعث والمجمع. ينتج عن ذلك تغذية راجعة سالبة، ويميل جهد الخرج إلى اتباع جهد الدخل. يُستخدم هذا التصميم أيضًا لأن الدخل يُظهر مقاومة عالية ولا يُحمّل مصدر الإشارة، على الرغم من أن تضخيم الجهد أقل من واحد. ولذلك، تُعرف دائرة المجمع المشترك باسم تابع الباعث، أو تابع المصدر، أو تابع المهبط.

من جانب واحد أو من جانبين

يُطلق على المُضخِّم الذي لا يُظهر خرجه أي تغذية راجعة إلى جانب دخله اسم "أحادي الجانب". وتكون مُعاوقة دخل المُضخِّم أحادي الجانب مُستقلة عن الحمل، كما أن مُعاوقة خرجه مُستقلة عن مُعاوقة مصدر الإشارة. ^{[ 41 ]}

المضخم الذي يستخدم التغذية الراجعة لإعادة توصيل جزء من الخرج بالمدخل هو مضخم ثنائي الاتجاه . تعتمد مقاومة دخل المضخم ثنائي الاتجاه على الحمل، بينما تعتمد مقاومة خرجه على مقاومة مصدر الإشارة. جميع المضخمات ثنائية الاتجاه بدرجة ما؛ ومع ذلك، يمكن غالبًا نمذجتها كمضخمات أحادية الاتجاه في ظروف التشغيل التي تكون فيها التغذية الراجعة صغيرة بما يكفي لإهمالها في معظم الأغراض، مما يبسط التحليل (انظر المقالة الأساسية المشتركة للاطلاع على مثال).

عكسي أو غير عكسي

هناك طريقة أخرى لتصنيف المضخمات، وهي تصنيفها حسب علاقة الطور بين إشارة الدخل وإشارة الخرج. يُنتج المضخم العاكس خرجًا معاكسًا في الطور بمقدار 180 درجة لإشارة الدخل (أي انعكاس قطبية أو صورة معكوسة لإشارة الدخل كما تُرى على راسم الإشارة ) . أما المضخم غير العاكس، فيحافظ على طور موجات إشارة الدخل. يُعد مُتابع الباعث نوعًا من المضخمات غير العاكسة، حيث تُشير الإشارة عند باعث الترانزستور إلى أنها تتبع إشارة الدخل (أي تتطابق معها بكسب يساوي واحدًا، ولكن ربما مع إزاحة). كما يُعد مُتابع الجهد نوعًا آخر من المضخمات غير العاكسة ذات كسب يساوي واحدًا.

يمكن تطبيق هذا الوصف على مرحلة واحدة من مضخم الصوت، أو على نظام مضخم صوت كامل.

وظيفة

يمكن تصنيف مكبرات الصوت الأخرى حسب وظيفتها أو خصائص خرجها. تنطبق هذه الأوصاف الوظيفية عادةً على أنظمة مكبرات الصوت الكاملة أو الأنظمة الفرعية، ونادراً ما تنطبق على المراحل الفردية. ^{[ 42 ]}

يشير مضخم المؤازرة إلى حلقة تغذية راجعة متكاملة للتحكم الفعال في الخرج عند مستوى محدد. ويُستخدم مضخم المؤازرة DC عند ترددات منخفضة تصل إلى مستويات التيار المستمر، حيث لا تحدث التقلبات السريعة لإشارة الصوت أو إشارة الترددات الراديوية. وغالبًا ما تُستخدم هذه المضخمات في المشغلات الميكانيكية، أو في أجهزة مثل محركات التيار المستمر التي يجب أن تحافظ على سرعة أو عزم دوران ثابتين . ويمكن لمضخم المؤازرة AC القيام بذلك لبعض محركات التيار المتردد. ^{[ 43 ]}^{[ 44 ]}
يستجيب المضخم الخطي لمكونات التردد المختلفة بشكل مستقل، ولا يُولّد تشويهاً توافقياً أو تشويهاً بينياً . لا يمكن لأي مضخم أن يوفر خطية مثالية (حتى أكثر المضخمات خطيةً لها بعض اللاخطية، لأن أجهزة التضخيم - الترانزستورات أو الصمامات المفرغة - تتبع قوانين قوة غير خطية مثل قوانين التربيع، وتعتمد على تقنيات الدوائر لتقليل هذه التأثيرات). ^{[ 45 ]}^{[ 46 ]}
يُنتج المُضخّم غير الخطي تشويهاً كبيراً، وبالتالي يُغيّر المحتوى التوافقي؛ وهناك حالات يكون فيها هذا مفيداً. تشمل دوائر المُضخّم التي تُوفّر عمداً دالة نقل غير خطية ما يلي:
- يمكن استخدام جهاز مثل مقوم السيليكون المتحكم فيه أو الترانزستور المستخدم كمفتاح لتشغيل أو إيقاف حمل مثل المصباح بشكل كامل بناءً على عتبة في مدخل متغير باستمرار.
- يمكن لمضخم غير خطي في جهاز كمبيوتر تناظري أو محول RMS حقيقي على سبيل المثال أن يوفر وظيفة نقل خاصة، مثل اللوغاريتمية أو قانون التربيع.
- قد يُختار مُضخّم الترددات الراديوية من الفئة C لكفاءته العالية، ولكنه غير خطي. ويمكن تقليل التوافقيات غير المرغوب فيها (التشويه) بعد هذا المُضخّم بشكل كافٍ لجعله مفيدًا في أجهزة الإرسال ، أو يمكن اختيار توافقية مُحددة عن طريق ضبط تردد الرنين للدائرة المُضبوطة على تردد أعلى من التردد الأساسي في دوائر مُضاعف التردد .
- تتطلب دوائر التحكم التلقائي في الكسب ضبط كسب المضخم بواسطة متوسط السعة الزمنية، بحيث لا تتغير سعة الخرج إلا قليلاً عند استقبال محطات ضعيفة. ويُفترض أن اللاخطية مُرتبة بحيث لا تتأثر سعة الإشارة الصغيرة نسبيًا إلا بتشوه طفيف (تداخل القنوات أو التشكيل البيني )، ومع ذلك تظل متأثرة بجهد التحكم المستمر الكبير نسبيًا في الكسب .
- تعتمد دوائر كاشف AM التي تستخدم التضخيم مثل كاشفات انحناء الأنود ، والمقومات الدقيقة ، وكاشفات المعاوقة اللانهائية (وبالتالي استبعاد الكاشفات غير المضخمة مثل كاشفات شعيرات القط )، بالإضافة إلى دوائر كاشف الذروة ، على التغييرات في التضخيم بناءً على السعة اللحظية للإشارة لاستخلاص تيار مباشر من مدخل تيار متردد .
- دوائر المقارنة والكشف لمكبرات العمليات .
يتميز مضخم النطاق العريض بمعامل تضخيم دقيق عبر نطاق ترددي واسع، ويُستخدم غالبًا لتقوية الإشارات في أنظمة الاتصالات. أما مضخم النطاق الضيق ، فيُضخّم نطاقًا ضيقًا ومحددًا من الترددات، دون غيرها.
يقوم مضخم الترددات الراديوية بتضخيم الإشارات في نطاق الترددات الراديوية للطيف الكهرومغناطيسي ، وغالبًا ما يستخدم لزيادة حساسية جهاز الاستقبال أو طاقة خرج جهاز الإرسال . ^{[ 47 ]}
يُضخّم مُضخّم الصوت الترددات الصوتية . وينقسم هذا النوع إلى مُضخّمات الإشارات الصغيرة، ومُضخّمات الطاقة المُحسّنة لتشغيل السماعات ، حيث يتم أحيانًا تجميع عدة مُضخّمات معًا كقنوات منفصلة أو قابلة للربط لتلبية متطلبات إعادة إنتاج الصوت المختلفة. ومن المصطلحات الشائعة الاستخدام في مجال مُضخّمات الصوت ما يلي:
- مضخم أولي (preamp.)، والذي قد يتضمن مرحلة فونو مع معادلة RIAA ، أو مضخمات أولية لرأس الشريط مع مرشحات معادلة CCIR . وقد تتضمن مرشحات أو دوائر تحكم في النغمة .
- مضخم الطاقة (الذي يقوم عادةً بتشغيل مكبرات الصوت )، ومضخمات سماعات الرأس ، ومضخمات الصوت العامة .
- تشير مضخمات الصوت الاستريو إلى قناتين للإخراج (يسار ويمين)، مع أن المصطلح يعني ببساطة الصوت "المتكامل" (بمعنى ثلاثي الأبعاد) - لذا استُخدم مصطلح الاستريو الرباعي للمضخمات ذات الأربع قنوات. أما أنظمة 5.1 و7.1 فتشير إلى أنظمة المسرح المنزلي التي تحتوي على 5 أو 7 قنوات صوتية مكانية عادية، بالإضافة إلى قناة مضخم الصوت الفرعي .
توفر مضخمات العزل ، التي قد تتضمن مُتابِعات الباعث ، مدخلاً عالي المقاومة لجهاز (ربما مضخم آخر، أو ربما حملاً يستهلك طاقة عالية مثل المصابيح) والذي قد يسحب تيارًا زائدًا من المصدر لولا ذلك. أما مُشغِّلات الخط فهي نوع من مضخمات العزل التي تُغذي كابلات التوصيل الطويلة أو المعرضة للتداخل، وقد تحتوي على مخارج تفاضلية عبر كابلات الأزواج الملتوية .

طريقة الربط بين المراحل

تُصنّف المضخمات أحيانًا حسب طريقة توصيل الإشارة عند المدخل أو المخرج أو بين المراحل. ومن أنواعها المختلفة ما يلي:

مضخم مقترن بالمقاومة والسعة (RC)، يستخدم شبكة من المقاومات والمكثفات: لا تستطيع هذه المضخمات، بحكم تصميمها، تضخيم إشارات التيار المستمر لأن المكثفات تحجب مُركّبة التيار المستمر لإشارة الدخل. وقد شاع استخدام المضخمات المقترنة بدائرة RC في الدوائر التي تحتوي على صمامات مفرغة أو ترانزستورات منفصلة. أما في عصر الدوائر المتكاملة، فإن إضافة عدد قليل من الترانزستورات على شريحة واحدة أرخص بكثير وأصغر حجمًا من المكثف.
مضخم اقتران حثي سعوي (LC)، يستخدم شبكة من المحاثات والمكثفات: يُستخدم هذا النوع من المضخمات في أغلب الأحيان في دوائر الترددات الراديوية الانتقائية.
مضخم مقترن بمحول ، يستخدم محولاً لمطابقة المعاوقات أو لفصل أجزاء من الدوائر.: في كثير من الأحيان لا يمكن التمييز بين مكبرات الصوت المقترنة بدائرة LC ومكبرات الصوت المقترنة بالمحولات لأن المحول هو نوع من أنواع المحاثات.
مضخم ذو اقتران مباشر ، لا يستخدم مكونات مطابقة المعاوقة والتحيز: كان هذا النوع من المضخمات نادرًا جدًا في عصر الصمامات المفرغة، حيث كان جهد المصعد (الخرج) أعلى من عدة مئات من الفولتات، بينما كان جهد الشبكة (الدخل) أقل من بضعة فولتات. لذا، لم يُستخدم إلا إذا كان الكسب محددًا بدقة تصل إلى التيار المستمر (كما في راسم الإشارة). في مجال الإلكترونيات الحديثة، يُشجع المطورون على استخدام المضخمات ذات الاقتران المباشر كلما أمكن. في تقنيات FET وCMOS، يُعد الاقتران المباشر هو السائد، لأن بوابات MOSFET نظريًا لا تمر عبرها أي تيارات. وبالتالي، يتم ترشيح مُركبة التيار المستمر لإشارات الدخل تلقائيًا.

نطاق التردد

يتم تصميم مكبرات الصوت وفقًا لمبادئ مختلفة، وذلك اعتمادًا على نطاق التردد والخصائص الأخرى.

تُستخدم مكبرات الصوت التي تعمل بجهد منخفض يصل إلى التيار المستمر فقط عند الحاجة إلى استجابة للتيار المستمر. وتتأثر مكبرات الصوت المصممة لإشارات التيار المستمر بتغيرات طفيفة في خصائص مكوناتها مع مرور الوقت. وللوقاية من الانحرافات غير المرغوب فيها في خصائص مكبر الصوت عند استخدام التيار المستمر، تُستخدم طرق خاصة، مثل مكبرات الصوت المُثبَّتة بتقنية التقطيع . كما يمكن إضافة مكثفات "حجب التيار المستمر" لإزالة التيار المستمر والترددات دون الصوتية من مكبرات الصوت.

يتم تصميم مكبرات الصوت وفقًا لمبادئ مختلفة اعتمادًا على نطاق ترددها وخصائصها الأخرى.

بمجرد أن يتجاوز طول أي وصلة داخل الدائرة 1% من طول موجة أعلى تردد محدد (على سبيل المثال، عند 100 ميجاهرتز، يبلغ طول الموجة 3 أمتار، لذا فإن طول الوصلة الحرج يبلغ حوالي 3 سم)، تتغير خصائص التصميم بشكل جذري. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام طول وعرض محددين لمسار لوحة الدوائر المطبوعة كعنصر انتقائي أو لمطابقة المعاوقة. عند الترددات التي تتجاوز بضع مئات من الميجاهرتز، يصبح من الصعب استخدام العناصر المنفصلة، وخاصة المحاثات. في معظم الحالات، تُستخدم مسارات لوحة الدوائر المطبوعة ذات الأشكال المحددة بدقة ( تقنيات الخطوط الشريطية ).

يمكن تحديد نطاق التردد الذي يتعامل معه مكبر الصوت من حيث عرض النطاق (عادة ما يعني استجابة أقل بمقدار 3 ديسيبل عندما يصل التردد إلى عرض النطاق المحدد)، أو عن طريق تحديد استجابة ترددية تقع ضمن عدد معين من الديسيبلات بين تردد أدنى وتردد أعلى (على سبيل المثال "20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز زائد أو ناقص 1 ديسيبل").

مثال على دائرة مكبر الصوت

يمكن أن تكون دائرة مكبر الصوت العملية الموضحة أعلاه أساسًا لمكبر صوت متوسط القدرة. تتميز هذه الدائرة بتصميم نموذجي (وإن كان مبسطًا إلى حد كبير) كما هو الحال في مكبرات الصوت الحديثة، مع مرحلة خرج دفع-سحب من الفئة AB ، وتستخدم بعض التغذية الراجعة السالبة الكلية. تظهر في الصورة ترانزستورات ثنائية القطب، ولكن يمكن أيضًا تنفيذ هذا التصميم باستخدام ترانزستورات FET أو الصمامات.

يتم توصيل إشارة الدخل عبر المكثف C1 بقاعدة الترانزستور Q1. يسمح المكثف بمرور إشارة التيار المتردد ، ولكنه يحجب جهد الانحياز المستمر المُحدد بواسطة المقاومتين R1 وR2، بحيث لا تتأثر به أي دائرة سابقة. يشكل الترانزستوران Q1 وQ2 مضخمًا تفاضليًا (مضخمًا يُضاعف الفرق بين إشارتي دخل بمعامل ثابت)، في ترتيب يُعرف باسم الزوج ذي الذيل الطويل . يُستخدم هذا الترتيب لتسهيل استخدام التغذية الراجعة السالبة، والتي تُغذى من الخرج إلى Q2 عبر المقاومتين R7 وR8.

تسمح التغذية الراجعة السالبة في مضخم الفرق للمضخم بمقارنة الإشارة الداخلة بالإشارة الخارجة الفعلية. تُغذى الإشارة المُضخمة من الترانزستور Q1 مباشرةً إلى المرحلة الثانية، Q3، وهي مرحلة باعث مشترك تُوفر تضخيمًا إضافيًا للإشارة وانحيازًا للتيار المستمر لمرحلتي الخرج، Q4 وQ5. يوفر المقاوم R6 الحمل لـ Q3 (من الأفضل استخدام نوع من الأحمال النشطة هنا، مثل مُصرف تيار ثابت). حتى الآن، يعمل المضخم بالكامل في الفئة A. يُرتب زوج الخرج في وضع الدفع والسحب من الفئة AB، ويُسمى أيضًا بالزوج المُكمل. يُوفر هذا الزوج الجزء الأكبر من تضخيم التيار (مع استهلاك تيار سكون منخفض) ويُشغل الحمل مباشرةً، المتصل عبر مكثف حجب التيار المستمر C2. تُوفر الثنائيات D1 وD2 مقدارًا ضئيلاً من انحياز الجهد الثابت لزوج الخرج، حيث تُحيزهما في حالة التوصيل لتقليل تشوه التقاطع إلى أدنى حد. أي أن الثنائيات تدفع مرحلة الإخراج بقوة إلى وضع الفئة AB (بافتراض أن انخفاض القاعدة-الباعث لترانزستورات الإخراج يتم تقليله عن طريق تبديد الحرارة).

هذا التصميم بسيط، ولكنه أساس جيد لتصميم عملي لأنه يُثبّت نقطة تشغيله تلقائيًا، حيث تعمل التغذية الراجعة داخليًا من التيار المستمر وصولًا إلى نطاق الترددات الصوتية وما بعده. من المحتمل وجود عناصر دائرة إضافية في تصميم حقيقي تعمل على خفض استجابة التردد فوق النطاق المطلوب لمنع حدوث تذبذب غير مرغوب فيه . كذلك، قد يُسبب استخدام انحياز ثابت للثنائيات كما هو موضح هنا مشاكل إذا لم تكن الثنائيات متوافقة كهربائيًا وحراريًا مع ترانزستورات الخرج ؛ فإذا تم تشغيل ترانزستورات الخرج بشكل مفرط، فقد ترتفع درجة حرارتها بسهولة وتتلف، لأن التيار الكامل من مصدر الطاقة غير محدود في هذه المرحلة.

من الحلول الشائعة للمساعدة في استقرار أجهزة الإخراج إضافة بعض المقاومات الباعثة، والتي عادةً ما تكون قيمتها حوالي أوم واحد. ويتم حساب قيم المقاومات والمكثفات في الدائرة بناءً على المكونات المستخدمة والغرض من استخدام المضخم.

ملاحظات حول التنفيذ

أي مضخم صوت حقيقي هو تجسيد غير كامل للمضخم المثالي. من أهم قيود المضخم الحقيقي أن خرجه محدود في النهاية بقدرة مصدر الطاقة. يصل المضخم إلى حالة التشبع ويقطع خرجه إذا أصبحت إشارة الدخل كبيرة جدًا بحيث لا يستطيع المضخم إعادة إنتاجها أو تجاوزت حدود تشغيله. قد يؤثر مصدر الطاقة على الخرج، لذا يجب مراعاته في التصميم. لا يمكن أن تتجاوز قدرة خرج المضخم قدرة دخله.

تتميز دائرة المضخم بأداء "حلقة مفتوحة". ويُمكن وصف ذلك من خلال معايير مختلفة (الكسب، ومعدل التغير ، ومقاومة الخرج ، والتشويه ، وعرض النطاق ، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء ، إلخ). تستخدم العديد من المضخمات الحديثة تقنيات التغذية الراجعة السالبة للحفاظ على الكسب عند القيمة المطلوبة وتقليل التشويه. وتتمثل وظيفة التغذية الراجعة السالبة في خفض مقاومة الخرج، وبالتالي زيادة التخميد الكهربائي لحركة مكبر الصوت عند تردد الرنين أو بالقرب منه.

عند تقييم قدرة خرج مكبر الصوت المقدرة، من المفيد مراعاة الحمل المطبق، ونوع الإشارة (مثل الكلام أو الموسيقى)، ومدة خرج الطاقة المطلوبة (أي قصيرة أو مستمرة)، والنطاق الديناميكي المطلوب (مثل الصوت المسجل أو المباشر). في تطبيقات الصوت عالية الطاقة التي تتطلب كابلات طويلة للحمل (مثل دور السينما ومراكز التسوق)، قد يكون من الأنسب توصيل الحمل بجهد خرج التيار الكهربائي، مع استخدام محولات مطابقة عند المصدر والحمل. هذا يجنب الحاجة إلى كابلات مكبرات صوت طويلة وسميكة.

لمنع عدم الاستقرار أو ارتفاع درجة الحرارة، يجب الحرص على ضمان تحميل مكبرات الصوت ذات الحالة الصلبة بشكل كافٍ. معظمها له مقاومة تحميل دنيا مصنفة.

تُنتج جميع مكبرات الصوت حرارةً نتيجةً للفقد الكهربائي. يجب على مكبر الصوت تبديد هذه الحرارة عن طريق الحمل الحراري أو التبريد القسري بالهواء. قد تُلحق الحرارة الضرر بالمكونات الإلكترونية أو تُقلل من عمرها الافتراضي. كما يجب على المصممين والفنيين مراعاة تأثيرات الحرارة على المعدات المجاورة.

تؤدي أنواع مصادر الطاقة المختلفة إلى طرق عديدة ومتعددة للتحكم في الانحياز . الانحياز هو أسلوب يُستخدم لضبط الأجهزة النشطة للعمل ضمن نطاق محدد، أو لضبط مُركِّب التيار المستمر لإشارة الخرج عند نقطة المنتصف بين أقصى جهدين مُتاحين من مصدر الطاقة. تستخدم معظم المُضخِّمات عدة أجهزة في كل مرحلة؛ وعادةً ما تكون مُتطابقة في المواصفات باستثناء القطبية. تُسمى الأجهزة ذات القطبية المعكوسة المُتطابقة بالأزواج المُكمِّلة. تستخدم مُضخِّمات الفئة A عمومًا جهازًا واحدًا فقط، إلا إذا تم ضبط مصدر الطاقة لتوفير جهدين موجب وسالب، وفي هذه الحالة يُمكن استخدام تصميم مُتماثل ثنائي الأجهزة. أما مُضخِّمات الفئة C، بحكم تعريفها، فتستخدم مصدر طاقة أحادي القطبية.

غالبًا ما تحتوي مكبرات الصوت على مراحل متعددة متصلة على التوالي لزيادة التضخيم. قد تكون كل مرحلة من هذه التصاميم نوعًا مختلفًا من مكبرات الصوت لتناسب احتياجاتها. على سبيل المثال، قد تكون المرحلة الأولى من الفئة A، تغذي مرحلة ثانية من الفئة AB تعمل بنظام الدفع والسحب، والتي بدورها تغذي مرحلة إخراج نهائية من الفئة G، مستفيدةً من مزايا كل نوع، مع تقليل نقاط ضعفه.

أنواع خاصة

انظر أيضاً

كفاءة الطاقة المضافة

مراجع

↑ صفحة ويب HiFi-Wiki تحتوي على نسخة طبق الأصل من ورقة البيانات
↑ كريكرافت، ديفيد؛ جورام، ديفيد (2003). الإلكترونيات، الطبعة الثانية . مطبعة سي آر سي. ص 168. ISBN 978-0748770366.
↑ أغاروال، أنانت؛ لانغ، جيفري (2005). أسس الدوائر الإلكترونية التناظرية والرقمية . مورغان كوفمان. ص 331. ISBN 978-0080506814.
↑ جليسون، تيلدون هـ. (2011). مقدمة في تحليل وتصميم الدوائر . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-9048194438.
1 2 3 باترونيس، جين (1987). "مكبرات الصوت". في: جلين بالو (محرر). دليل مهندسي الصوت: موسوعة الصوت الجديدة . هوارد دبليو سامز وشركاه. ص 493. ISBN 978-0-672-21983-2.
↑ «حصري: ويسترن إلكتريك تؤكد خططها لمعالجة أزمة الصمامات الإلكترونية في مصنعها بولاية جورجيا» . Guitar.com | كل ما يتعلق بالغيتار . تاريخ الاسترجاع: 10 سبتمبر 2025 .
↑ غيراردي ب.، جويت ف.ب.، أجهزة إعادة إرسال الهاتف ، معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 38(11)، 1 أكتوبر 1919، ص 1298
↑ سونغوك، هونغ (2001). اللاسلكي: من الصندوق الأسود لماركوني إلى أوديون . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ص 165. ISBN 978-0262082983.
↑ دي فورست، لي (يناير 1906). "الأوديون: جهاز استقبال جديد للتلغراف اللاسلكي" . معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 25 : 735-763 . doi : 10.1109/t-aiee.1906.4764762 . تاريخ الاسترجاع: 30 مارس 2021 .الرابط يؤدي إلى إعادة طبع الورقة في ملحق مجلة ساينتفك أمريكان ، العددين 1665 و1666، 30 نوفمبر 1907 و7 ديسمبر 1907، الصفحات 348-350 و354-356.
↑ غودفري، دونالد ج. (1998). "أوديون" . القاموس التاريخي للإذاعة الأمريكية . مجموعة غرينوود للنشر. ص 28. ISBN 9780313296369تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2013 .
↑ آموس، إس دبليو (2002). "الثلاثي" . قاموس نيونس للإلكترونيات، الطبعة الرابعة . نيونس. ص 331. ISBN 9780080524054تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2013 .
1 2 نيبكر، فريدريك (2009). فجر العصر الإلكتروني: التقنيات الكهربائية في تشكيل العالم الحديث، من 1914 إلى 1945. جون وايلي وأولاده. الصفحات 9-10 ، 15. ISBN 978-0470409749.
↑ ماكنيكول، دونالد (1946). غزو الراديو للفضاء . دار موراي هيل للنشر. الصفحات 165، 180. ISBN 9780405060526.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
↑ ماكنيكول، دونالد (1 نوفمبر 1917). "قبيلة أوديون" . عصر التلغراف والهاتف . 21 : 493. تم الاطلاع عليه في 12 مايو 2017 .
↑ موسوعة أمريكانا، المجلد 26. شركة موسوعة أمريكانا، 1920. ص 349.
↑ هونغ، سونغوك (2001). هونغ 2001، اللاسلكي: من الصندوق الأسود لماركوني إلى أوديون ، ص 177. مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 9780262082983.
1 2 هاربر، دوغلاس (2001). "تضخيم" . قاموس أصل الكلمات على الإنترنت . Etymonline.com . تم الاسترجاع في 10 يوليو 2015 .
↑ بودي، هـ. و. (يوليو 1940). " العلاقات بين التوهين والطور في تصميم مضخم التغذية الراجعة". مجلة مختبرات بيل التقنية . 19 (3): 421-454 . doi : 10.1002/j.1538-7305.1940.tb00839.x
↑ AT&T، ممارسات نظام بيل، القسم C65.114، أجهزة الهاتف للمشتركين ذوي الإعاقة السمعية - النوع 334
↑ "الجدول الزمني | محرك السيليكون | متحف تاريخ الكمبيوتر" .
↑ "مضخمات الصمامات المفرغة: أصولها ومزاياها واستخداماتها الصوتية - مجلة IEEE Spectrum" . spectrum.ieee.org . تاريخ الاسترجاع: 22-02-2026 .
^ نعم كيم هو. نزار، حميرة (2018/02/28)، "الفصل التمهيدي: VLSI" ، في نعم، كيم هو؛ نزار، حميرة (محرران)، التكامل واسع النطاق ، إنتك، دوى : 10.5772/intechopen.69188 ، ISBN 978-953-51-3863-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2026
↑ تشين، دينغ (15 ديسمبر 2023). "التصميم المبتكر وتحليل تطبيقات مكبرات العمليات المتكاملة" . أبرز ما في العلوم والهندسة والتكنولوجيا . 72 : 341-351 . doi : 10.54097/xtqm8x55 . ISSN 2791-0210 .
↑ بوزار، ديفيد م. هندسة الموجات الدقيقة (ملف PDF) ( الطبعة الرابعة ). وايلي. الصفحات: الفصول 11-13 (مضخم الترانزستور وطرق الشبكة ثنائية المنافذ) . تاريخ الاسترجاع: 8 سبتمبر 2025 .
↑ هذا الجدول هو "مربع زويكي" ؛ على وجه الخصوص، فهو يشمل جميع الاحتمالات. انظر فريتز زويكي .
↑ "تحليل الإشارات الصغيرة لدوائر التضخيم المعقدة" . www.eeherald.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2016 .
↑ جون إيفريت (1992). محطات Vsats: محطات طرفية ذات فتحة صغيرة جدًا . معهد الهندسة والتكنولوجيا. رقم ISBN 978-0-86341-200-4.
↑ روبرت بويلستاد ولويس ناشلسكي (1996). الأجهزة الإلكترونية ونظرية الدوائر، الطبعة السابعة . قسم برنتيس هول الجامعي. ISBN 978-0-13-375734-7.
↑ هورويتز، بول؛ هيل، وينفيلد (2015). فن الإلكترونيات ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 9780521809269.
↑ ميهتا، في كي ميهتا | روهيت (2022-01-03). مبادئ الإلكترونيات [ LPSPE ] . دار نشر إس. تشاند. ISBN 978-93-5283-836-3.
↑ روبرت س. سيمونز (1998). "الصمامات الإلكترونية: لا تزال حيوية بعد كل هذه السنوات". مجلة IEEE Spectrum . 35 (4): 52-63 . doi : 10.1109/6.666962 .
↑ مامانو، بوب (2001). "التحكم في المضخم المغناطيسي لتنظيم ثانوي بسيط ومنخفض التكلفة" (ملف PDF) . شركة تكساس إنسترومنتس.
↑ "إحياء المقاومة السلبية" . users.tpg.com.au . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-06-2016 .
↑ مونسترمان، جي تي (يونيو 1965). "مضخمات الموجات الميكروية ذات الصمام الثنائي النفقي" (ملف PDF) . ملخصات APL التقنية . 4 : 2-10 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2016 .
↑ "فهم فئات تشغيل مكبرات الصوت"" . electronicdesign.com . 2012-03-21 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-06-20 .
↑ "ما هو مُضخّم الفيديو، مُضخّمات تقوية الفيديو - فيوتشر إلكترونيكس" . www.futureelectronics.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2016 .
↑ "مضخمات أنبوب الموجة المتنقلة" . www.r-type.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-06-2016 .
↑ بيتمان، دبليو سي بي؛ دانيال، إي إس (2009). "مقدمة للقسم الخاص بندوة IEEE حول الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات المركبة (CSICS 2008)". مجلة IEEE للدوائر المتكاملة ذات الحالة الصلبة . 44 (10): 2627-2628 . Bibcode : 2009IJSSC..44.2627P . doi : 10.1109/JSSC.2009.2029709 .
↑ لي، دي واي سي؛ مايدا، جي سي؛ لوبيز، جيه. (2017). "تحديات تصميم مضخمات الطاقة الخطية عالية الكفاءة لشبكات الجيل الخامس". الندوة الدولية لعام 2017 حول تصميم الدوائر المتكاملة واسعة النطاق، والأتمتة، والاختبار (VLSI-DAT) . الصفحات 1-3 . doi : 10.1109/VLSI-DAT.2017.7939653 . ISBN 978-1-5090-3969-2. S2CID 206843384 .
↑ "تم اختباره: من أين تأتي النغمة من الجبن في مضخم صوت الجيتار؟" . يوتيوب . 3 أكتوبر 2022.
↑ مدير النظام. "Microwaves101 | التوجيه النشط للمضخمات" . www.microwaves101.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2016 .
↑ سيلف، دوغلاس (2013). تصميم مضخمات الطاقة الصوتية ( الطبعة السادسة). دار فوكال للنشر. الصفحات 24-28 . ISBN 978-0240526133. في حين يتم تعريف مراحل الكسب الفردية من خلال طوبولوجيا الدائرة وفئة التشغيل الخاصة بها، فإن الأوصاف الوظيفية عادة ما تميز السلوك الجماعي لنظام مكبر الصوت بأكمله بناءً على تطبيق الإخراج المقصود.
↑ "محرك سيرفو مقابل مضخم سيرفو: فهم الاختلافات" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-05-2025 .
↑ "ما هي التغذية الراجعة في دائرة حلقة المؤازرة؟ | التحكم الدقيق" . 2024-09-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-05-11 .
↑ "الخطية في الصوت، الجزء الأول" . بي إس أوديو . 2020-03-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-05-11 .
↑ "ما هو تشويه التشكيل البيني؟ - كل شيء عن الترددات اللاسلكية" . www.everythingrf.com . تاريخ الاسترجاع: 11 مايو 2025 .
↑ روي، أبراتيم؛ رشيد، إس إم إس (5 يونيو 2012). "تقنية فعّالة لتنظيم عرض النطاق الترددي لمضخم ترددات لاسلكية واسع النطاق منخفض الضوضاء وعالي الكسب" . المجلة الأوروبية المركزية للهندسة . 2 (3): 383-391 . Bibcode : 2012CEJE....2..383R . doi : 10.2478/s13531-012-0009-1 . S2CID 109947130 .

روابط خارجية

دليل جمعية هندسة الصوت لفئات مكبرات الصوت
"تشريح مكبر الصوت - الجزء 1" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 10-06-2004. – يتضمن شرحًا لأنواع مكبرات الصوت المختلفة
"إعادة ابتكار مضخم الطاقة" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 2013-04-03.

[1] صفحة ويب HiFi-Wiki تحتوي على نسخة طبق الأصل من ورقة البيانات

[Crecraft-2] كريكرافت، ديفيد؛ جورام، ديفيد (2003). الإلكترونيات، الطبعة الثانية . مطبعة سي آر سي. ص 168. ISBN 978-0748770366.

[Agarwal-3] أغاروال، أنانت؛ لانغ، جيفري (2005). أسس الدوائر الإلكترونية التناظرية والرقمية . مورغان كوفمان. ص 331. ISBN 978-0080506814.

[Glisson-4] جليسون، تيلدون هـ. (2011). مقدمة في تحليل وتصميم الدوائر . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-9048194438.

[Patronis-5] 1 2 3 باترونيس، جين (1987). "مكبرات الصوت". في: جلين بالو (محرر). دليل مهندسي الصوت: موسوعة الصوت الجديدة . هوارد دبليو سامز وشركاه. ص 493. ISBN 978-0-672-21983-2.

[6] «حصري: ويسترن إلكتريك تؤكد خططها لمعالجة أزمة الصمامات الإلكترونية في مصنعها بولاية جورجيا» . Guitar.com | كل ما يتعلق بالغيتار . تاريخ الاسترجاع: 10 سبتمبر 2025 .

[gherardi-7] غيراردي ب.، جويت ف.ب.، أجهزة إعادة إرسال الهاتف ، معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 38(11)، 1 أكتوبر 1919، ص 1298

[Sungook-8] سونغوك، هونغ (2001). اللاسلكي: من الصندوق الأسود لماركوني إلى أوديون . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ص 165. ISBN 978-0262082983.

[De_Forest-9] دي فورست، لي (يناير 1906). "الأوديون: جهاز استقبال جديد للتلغراف اللاسلكي" . معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 25 : 735-763 . doi : 10.1109/t-aiee.1906.4764762 . تاريخ الاسترجاع: 30 مارس 2021 .الرابط يؤدي إلى إعادة طبع الورقة في ملحق مجلة ساينتفك أمريكان ، العددين 1665 و1666، 30 نوفمبر 1907 و7 ديسمبر 1907، الصفحات 348-350 و354-356.

[Godfrey-10] غودفري، دونالد ج. (1998). "أوديون" . القاموس التاريخي للإذاعة الأمريكية . مجموعة غرينوود للنشر. ص 28. ISBN 9780313296369تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2013 .

[Newnes-11] آموس، إس دبليو (2002). "الثلاثي" . قاموس نيونس للإلكترونيات، الطبعة الرابعة . نيونس. ص 331. ISBN 9780080524054تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يناير 2013 .

[Nebeker-12] 1 2 نيبكر، فريدريك (2009). فجر العصر الإلكتروني: التقنيات الكهربائية في تشكيل العالم الحديث، من 1914 إلى 1945. جون وايلي وأولاده. الصفحات 9-10 ، 15. ISBN 978-0470409749.

[McNicol-13] ماكنيكول، دونالد (1946). غزو الراديو للفضاء . دار موراي هيل للنشر. الصفحات 165، 180. ISBN 9780405060526.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )

[McNicol1917-14] ماكنيكول، دونالد (1 نوفمبر 1917). "قبيلة أوديون" . عصر التلغراف والهاتف . 21 : 493. تم الاطلاع عليه في 12 مايو 2017 .

[Americana-15] موسوعة أمريكانا، المجلد 26. شركة موسوعة أمريكانا، 1920. ص 349.

[Hong2-16] هونغ، سونغوك (2001). هونغ 2001، اللاسلكي: من الصندوق الأسود لماركوني إلى أوديون ، ص 177. مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 9780262082983.

[Harper-17] 1 2 هاربر، دوغلاس (2001). "تضخيم" . قاموس أصل الكلمات على الإنترنت . Etymonline.com . تم الاسترجاع في 10 يوليو 2015 .

[Bode-18] بودي، هـ. و. (يوليو 1940). " العلاقات بين التوهين والطور في تصميم مضخم التغذية الراجعة". مجلة مختبرات بيل التقنية . 19 (3): 421-454 . doi : 10.1002/j.1538-7305.1940.tb00839.x

[19] AT&T، ممارسات نظام بيل، القسم C65.114، أجهزة الهاتف للمشتركين ذوي الإعاقة السمعية - النوع 334

[20] "الجدول الزمني | محرك السيليكون | متحف تاريخ الكمبيوتر" .

[21] "مضخمات الصمامات المفرغة: أصولها ومزاياها واستخداماتها الصوتية - مجلة IEEE Spectrum" . spectrum.ieee.org . تاريخ الاسترجاع: 22-02-2026 .

[22] نعم كيم هو. نزار، حميرة (2018/02/28)، "الفصل التمهيدي: VLSI" ، في نعم، كيم هو؛ نزار، حميرة (محرران)، التكامل واسع النطاق ، إنتك، دوى : 10.5772/intechopen.69188 ، ISBN 978-953-51-3863-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2026

[23] تشين، دينغ (15 ديسمبر 2023). "التصميم المبتكر وتحليل تطبيقات مكبرات العمليات المتكاملة" . أبرز ما في العلوم والهندسة والتكنولوجيا . 72 : 341-351 . doi : 10.54097/xtqm8x55 . ISSN 2791-0210 .

[24] بوزار، ديفيد م. هندسة الموجات الدقيقة (ملف PDF) ( الطبعة الرابعة ). وايلي. الصفحات: الفصول 11-13 (مضخم الترانزستور وطرق الشبكة ثنائية المنافذ) . تاريخ الاسترجاع: 8 سبتمبر 2025 .

[25] هذا الجدول هو "مربع زويكي" ؛ على وجه الخصوص، فهو يشمل جميع الاحتمالات. انظر فريتز زويكي .

[26] "تحليل الإشارات الصغيرة لدوائر التضخيم المعقدة" . www.eeherald.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2016 .

[27] جون إيفريت (1992). محطات Vsats: محطات طرفية ذات فتحة صغيرة جدًا . معهد الهندسة والتكنولوجيا. رقم ISBN 978-0-86341-200-4.

[28] روبرت بويلستاد ولويس ناشلسكي (1996). الأجهزة الإلكترونية ونظرية الدوائر، الطبعة السابعة . قسم برنتيس هول الجامعي. ISBN 978-0-13-375734-7.

[29] هورويتز، بول؛ هيل، وينفيلد (2015). فن الإلكترونيات ( الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 9780521809269.

[30] ميهتا، في كي ميهتا | روهيت (2022-01-03). مبادئ الإلكترونيات [ LPSPE ] . دار نشر إس. تشاند. ISBN 978-93-5283-836-3.

[31] روبرت س. سيمونز (1998). "الصمامات الإلكترونية: لا تزال حيوية بعد كل هذه السنوات". مجلة IEEE Spectrum . 35 (4): 52-63 . doi : 10.1109/6.666962 .

[32] مامانو، بوب (2001). "التحكم في المضخم المغناطيسي لتنظيم ثانوي بسيط ومنخفض التكلفة" (ملف PDF) . شركة تكساس إنسترومنتس.

[33] "إحياء المقاومة السلبية" . users.tpg.com.au . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-06-2016 .

[34] مونسترمان، جي تي (يونيو 1965). "مضخمات الموجات الميكروية ذات الصمام الثنائي النفقي" (ملف PDF) . ملخصات APL التقنية . 4 : 2-10 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2016 .

[35] "فهم فئات تشغيل مكبرات الصوت"" . electronicdesign.com . 2012-03-21 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-06-20 .

[36] "ما هو مُضخّم الفيديو، مُضخّمات تقوية الفيديو - فيوتشر إلكترونيكس" . www.futureelectronics.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2016 .

[37] "مضخمات أنبوب الموجة المتنقلة" . www.r-type.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-06-2016 .

[38] بيتمان، دبليو سي بي؛ دانيال، إي إس (2009). "مقدمة للقسم الخاص بندوة IEEE حول الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات المركبة (CSICS 2008)". مجلة IEEE للدوائر المتكاملة ذات الحالة الصلبة . 44 (10): 2627-2628 . Bibcode : 2009IJSSC..44.2627P . doi : 10.1109/JSSC.2009.2029709 .

[39] لي، دي واي سي؛ مايدا، جي سي؛ لوبيز، جيه. (2017). "تحديات تصميم مضخمات الطاقة الخطية عالية الكفاءة لشبكات الجيل الخامس". الندوة الدولية لعام 2017 حول تصميم الدوائر المتكاملة واسعة النطاق، والأتمتة، والاختبار (VLSI-DAT) . الصفحات 1-3 . doi : 10.1109/VLSI-DAT.2017.7939653 . ISBN 978-1-5090-3969-2. S2CID 206843384 .

[40] "تم اختباره: من أين تأتي النغمة من الجبن في مضخم صوت الجيتار؟" . يوتيوب . 3 أكتوبر 2022.

[41] مدير النظام. "Microwaves101 | التوجيه النشط للمضخمات" . www.microwaves101.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يونيو 2016 .

[42] سيلف، دوغلاس (2013). تصميم مضخمات الطاقة الصوتية ( الطبعة السادسة). دار فوكال للنشر. الصفحات 24-28 . ISBN 978-0240526133. في حين يتم تعريف مراحل الكسب الفردية من خلال طوبولوجيا الدائرة وفئة التشغيل الخاصة بها، فإن الأوصاف الوظيفية عادة ما تميز السلوك الجماعي لنظام مكبر الصوت بأكمله بناءً على تطبيق الإخراج المقصود.

[43] "محرك سيرفو مقابل مضخم سيرفو: فهم الاختلافات" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-05-2025 .

[44] "ما هي التغذية الراجعة في دائرة حلقة المؤازرة؟ | التحكم الدقيق" . 2024-09-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-05-11 .

[45] "الخطية في الصوت، الجزء الأول" . بي إس أوديو . 2020-03-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-05-11 .

[46] "ما هو تشويه التشكيل البيني؟ - كل شيء عن الترددات اللاسلكية" . www.everythingrf.com . تاريخ الاسترجاع: 11 مايو 2025 .

[47] روي، أبراتيم؛ رشيد، إس إم إس (5 يونيو 2012). "تقنية فعّالة لتنظيم عرض النطاق الترددي لمضخم ترددات لاسلكية واسع النطاق منخفض الضوضاء وعالي الكسب" . المجلة الأوروبية المركزية للهندسة . 2 (3): 383-391 . Bibcode : 2012CEJE....2..383R . doi : 10.2478/s13531-012-0009-1 . S2CID 109947130 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]،

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]