Elektronické zosilňovače: Typy, charakteristiky, účel

Elektronické zosilňovače sú špeciálne zariadenia, ktoré zvyšujú výkon, napätie alebo prúd prichádzajúcich signálov. Ich presný účel a princípy činnosti závisia od konkrétneho typu zariadenia, čo je dosť veľa. Používajú sa v nahrávacích štúdiách, v televízii a rádiu, pomáhajú pri vytváraní signálov Wi-Fi a signálov z vesmíru. A to je ďaleko od celého zoznamu funkcií, takže je ťažké preceňovať hodnotu týchto zariadení.

Triódy a prvé zosilňovače

Na začiatku XX storočia vo svete došlo k rýchlemu rozvoju technológií. Strojárstvo, priemysel a energetika sa vyvinuli. Práve v tom čase vznikla veda, ako napríklad elektronika. Spočiatku to nemalo široké praktické využitie, ale po polstoročí sa tento smer stal najdôležitejším pre ľudskú civilizáciu. Všetko, čo používajú dnes, by nebolo možné bez rozvoja elektronických technológií. Dôležitým úspechom tohto obdobia bol vynález zariadenia nazývaného trióda.


Prvým modelom tohto prístroja bola sklenená lampa s troma elektrickými kontaktmi a bola navrhnutá na zmenu vstupného signálu elektrického prúdu. Zmena bola vykonaná zosilnením vstupného signálu. Takže prvý v histórii elektronického zosilňovača, ktorý na začiatku storočia umožnil preniknúť do oblasti komunikácie - bolo možné vytvoriť prvý bezdrôtový telegraf.

Všeobecné princípy

Základný princíp akéhokoľvek elektrického zosilňovačasignály, bez ohľadu na funkčné účel, vzhľadom k tomu, že malé zmeny v hodnotách elektrického prúdu a /alebo napätia na vstupné zosilnenie obvode dochádza k významnému zvýšeniu výstupných parametrov, ktoré môžu byť použité v praxi.


Hlavnou časťou akéhokoľvek zosilňovača je zariadenie nazývané tranzistor. Skladá sa z troch samostatných polovodičových prvkov, ktoré majú elektrické kontakty - kolektora, základne, emitor. Keď sa prúd striedavého prúdu skrze nich, v závislosti od smeru jeho zvýšenie tranzistorov alebo znižuje príkon.

Parametre zosilňovačov

Hlavnou charakteristikou zosilňovača je zisk a je rovný pomeru hodnoty parametra na vstupe k hodnote parametra na výstupe obvodu. V skutočnosti tento indikátor poskytuje prehľad o kvalite vášho zariadenia a jeho schopnostiach. Ďalším dôležitým parametrom je amplitúdová charakteristika. V skutočnosti je tento funkčný vzťah smerodajných hodnoty amplitúdy vstupného signálu. Význam tejto voľby je, že tento vzťah je nelineárny, čo znamená, že pre rôzne hodnoty vstupného signálu obvodom bude reagovať inak. Tretím dôležitým parametrom elektronického zosilňovača je amplitúdovo-frekvenčná charakteristika, ktorá skutočne ukazuje závislosť hodnoty zisku frekvencie vstupného signálu. Ako sa ukázalo v praxi v inom kmitočtu striedavého zosilnenie sa vyskytuje v rôznych spôsoboch.

Klasifikácia

ExistujeNiekoľko funkcií, ktoré odlišujú určité typy zosilňovačov. Prvým je frekvencia. Nízkofrekvenčné zariadenia sú schopné zvýšiť rýchlosť nie viac ako sto kilohertz. Vo vysokej frekvencii rastie v rozmedzí od 100 kHz do 100 MHz, niekedy o niečo väčšie. Existujú takzvané "volebné" zariadenia, ktoré pracujú v určitom malom rozsahu frekvencií. Najširšie pokrytie štvrtého druhu zariadení. Širokopásmové pripojenie je schopné zosilnenia od 10 Hz do 100 MHz.
Ďalšia typológia je spôsobená tým, že tieto zariadenia obsahujú aktívny prvok. Mohlo by ísť napríklad o tranzistor. Priraďte polovodičové, mikrovlnné zosilňovače, diódy, žiarovky.
Jedna z najnovších odrôd je parametrická, kde dochádza k zvýšeniu sily signálu s energiou generujúceho externý zdroj. Občas sa mení kapacita nelineárneho indukčného prvku v elektrickom obvode. Na tunelových diódach, ktoré sa používajú na prenos zvuku v rádiových prijímačoch, existujú zosilňovače. Viac známa klasifikácia podľa režimov. Sú označené veľkými symbolmi latinskej abecedy. Do 60. rokov minulého storočia existovali len štyri triedy: A, B, C, D. Ďalej sa technológia zlepšila a stala sa zložitou a existovali ďalšie druhy módov, podtried a zosilňovačov striedavého napätia.

Základy televízneho vysielania

Najdôležitejším negatívnym faktorom ovplyvňujúcim kvalitu signálu je vzdialenosť od zdroja (TV veža). Ak je vzdialenosť od televíznej veže taká vysoká, že anténa jednoducho nedokáže zachytiť signál, je rozumné zahrnúť dosieťový TV zosilňovač. Televízny signál je komplexný elektromagnetický impulz, ktorý nesie video a audio informácie. Z tohto dôvodu sa zosilňovače pre antény TB výrazne líšia od rádiových zariadení. Existuje mnoho televíznych zosilňovačov, ktoré sú rozdielne a funkčné.
V zásade sú rozdelené do dvoch kategórií - Analógové zosilňovače signálu a Digitálne TB (DVB-T2). Tiež je potrebné mať na pamäti, že voľba zariadenia tiež závisí od toho, koľko televíznych prijímačov musí prenášať signál.

Aplikácia v mobilných sieťach

Najdôležitejším prístrojom pre dnešných ľudí je samozrejme mobilný telefón. Dnes vo svete existuje niekoľko miliárd vreckových komunikačných zariadení. Ale čo by mali zmysel, ak by neexistovali mobilné siete? Telefón sa jednoducho stáva hračkou, keď je účastník na miestach, kde nie je pokrytie mobilných signálov. Každý mobil má komunikačný zosilňovač. Faktom je, že jedna vstavaná anténa na príjem signálu od mobilného operátora nebude dostatočným dôvodom na oslabenie signálu so vzdialenosťou od zdroja. Aby sa spojenie neprerušilo, špeciálny komunikačný zosilňovač v telefóne zvyšuje výkon antény signálneho signálu a prevádza ho do užívateľsky príjemného vzhľadu. Ale niekedy aj tento zabudovaný zosilňovač nestačí pri veľmi slabom pokrytí terénu. A potom sa používajú špeciálne externé zosilňovače - opakovače, ktoré idú oddelene od telefónu.

Používanie Wi-Fi

V modernej informačnej ére je ťažké si predstaviť svoj život bez prístupu na World Wide Web. Najpopulárnejším typom bezdrôtového pripojenia je bezpochyby Wi-Fi. Táto technológia má však znateľný mínus - obmedzený rozsah akcií. Pri absencii prekážok môžu zariadenia prijímať sieť vo vzdialenosti do 100 metrov. Nie je to vždy výhodné, najmä pre veľké spoločnosti alebo firmy, ktorých pobočky sa nachádzajú v rôznych častiach mesta.
Podobné nevýhody je odstránenie zosilňovačov WiFi. Jedná sa o špeciálne zariadenia na opakovanie, ktoré odoberajú slabý elektromagnetický signál, robia to silnejším a opakujú prenos na blízkych prijímačov internetového signálu. Bezdrôtové zosilňovače sa na vidieku stávajú čoraz obľúbenejšími, pretože tento typ internetového pripojenia je menej populárny ako mobilný.

Zmena frekvencie zvuku

Človek môže počuť zvuk iba v rámci určitých hraníc vnímania. V skutočnosti, pre počuteľné signály s frekvenciou viac ako 20 000 Hz, ľudia nemôžu reagovať. Ultrazvukové vlny počujú iba niektoré druhy zvierat, väčšinou nočný život. Pokiaľ ide o nízku frekvenciu, potom prah pre osobu - od 16 Hz. Všetky nižšie sa nazývajú infrasound. Takéto vlny sa vytvárajú pri páde meteoritu počas búrky. Ale pre ľudské ucho takéto signály nie sú počuť. Frekvenčný zosilňovač sa používa v mnohých domácich spotrebičoch a spotrebičoch. Ide o televízory, rádiové vysielače, hudobné centrá. K dispozícii sú aj osobitné špeciálne zariadenia. Ich podstatou je dosiahnutie určitého frekvenčného rozsahu rovnajúceho sa frekvencii ľudského mozguschopný vnímať. Nízke frekvencie sa konvertujú, zmena oscilácie. Niektoré zariadenia majú možnosť nastaviť hlasitosť, hlasitosť. S vstavaným ekvalizérom môžete dokonca nastaviť amplitúdu signálu.

Použitie rádiových žiaričov

V trubkových zosilňovačoch sa používajú vákuové lampy. Takéto zariadenia sú obľúbené v nahrávacích štúdiách a prehrávanie hudby. Ich výhodou je, že okrem prijímania zodpovedajúcich frekvencií je možné získať ďalšie tóny. Sú nazývané harmonické, a ak sú v polovodičových zariadeniach párované aj nepárne, potom v trubiciach - väčšinou len tie prvé. Zvuk je jasnejší, hudba je kvalitatívnejšia.
Sila zosilňovačov lampy je nižšia ako výkon tranzistora, ale ich obvody sú oveľa jednoduchšie, bez väčšej zložitosti detailov. Predpokladá sa, že takéto zariadenia prenášajú zvuk prirodzene, najmä vysokofrekvenčné pásma. Môžu sa vyskytnúť problémy s prehrávaním basov. Preto sa odporúča, aby ste počúvali vokálnu alebo jazzovú hudbu pomocou zariadení.

O monoblokoch

Existuje celý rad elektronických zosilňovačov, ktoré sa nazývajú monobloky. Ich vplyv sa rozširuje iba na jeden audio kanál. Preto termín, kde "mono" znamená "single". Takéto jednotky používali hudobníci známych skupín, napríklad Grateful Dead. Zosilňovače pracujú na žiarovkách, ale existujú aj tranzistory. Ich výhodou je vynikajúca kvalita zvuku.
Stereo zariadenie vyžaduje dva monobloky. Je to dôsledok vplyvu napravý alebo ľavý zvukový kanál. Okrem toho je žiaduce kúpiť predzosilňovač. Monobloky - Overenie času zariadenia. Oni sa objavili medzi prvými podobnými a spoločným pre tento deň. Nevýhodou je pomerne vysoká cena a osobitné požiadavky na umiestňovanie a používanie. Takýto zvukový systém môže byť preto vybavený len profesionálnymi hudobníkmi, ktorí majú prostriedky.

Súvisiace publikácie