Elektronické zesilovače

Termín zesilovač je velmi nejednoznačný. Může to být hydraulický posilovač, známý motoristům, magnetický zesilovač, který byl kdysi používán v automatizačních systémech. Elektromechanické a reléové zesilovače jsou také známé.

Princip činnosti všech zesilovačů je stejný: pod vlivem slabého řídicího signálu se na výstupu zesilovače objeví silný výstupní signál. Pro získání výstupního signálu s vysokým výkonem samozřejmě vyžaduje externí zdroj energie.

Například ovládání cívky relé vyžaduje energii ve zlomku wattu, zatímco kontakty mohou přepínat zatížení několika kilowattů. Jak se říká, dochází k nárůstu moci. V tomto článku však budou stručně přezkoumány pouze elektronické zesilovače.

Elektronické zesilovače

Jsou nejběžnějším uzlem různých zařízení a zařízení. V závislosti na provedené funkci, podle povahy vstupního signálu, jsou zesilovače rozděleny do několika typů. V jednom případě například signál termočlánkua v jiném, hudba, řeč nebo signál z televizní antény pracující v rozsahu decimetrových vlnových délek.

Všechny elektronické zesilovače jsou však spojeny skutečností, že využívají jev elektrické vodivosti v různých prostředích. Nejprve to jsou vakuum (elektronky) a polovodiče (tranzistory a čipy).

Většina elektronických zesilovačů se v současné době vyrábí na polovodičích, designy na lampách používají milovníci velmi kvalitního zvuku, milovníci hudby a dokonce i tam, kde není možné bez lamp dělat.

Zesilovače mohou být konstrukčně buď samostatné zařízení nebo nedílná součást jakéhokoli zařízení, například měřící.

Zesilovače stejnosměrného proudu (UPT)

Tyto zesilovače pracují ve frekvenčním rozsahu od nuly do nějaké vyšší frekvence. Jinými slovy, jsou schopni zesílit konstantní napětí. V tomto případě je samozřejmě amplifikována také proměnná složka signálu. Schéma, ne-li všechna, některé části UPT je znázorněna na obrázku 1.

Obrázek 1. Obvod stejnosměrného zesilovače

Aby bylo možné posílit „konstantu“, provádí se spojení mezi kaskádami pomocí odporů, diod, zenerových diod, nebo dokonce přímo. Je to tato možnost, která je znázorněna na obrázku 1. Nejpoužívanější UPT se nacházejí v automatizační systémypřevodníky neelektrických veličin, v měřicích přístrojích, v zesilovačích signálu různých senzorů.

UPT jsou také základem pro vytvoření operačních zesilovačů (operační zesilovače), které jsou široce používány v různých zařízeních. Ve skutečnosti jsou všechny UPT v současné době postaveny na základě OS, jehož výhody jsou všeobecně známé a nejsou zpochybňovány.

Obrázek 2 ukazuje schéma zapojení operačního zesilovače založeného na operačním zesilovači. Jak vidíte, je to mnohem jednodušší než předchozí, i když jeho parametry jsou mnohem lepší.

Obrázek 2. DT na základě operačního zesilovače

AC zesilovače

AC zesilovače se liší od CTD v tom, že zesilují pouze proměnnou složku vstupního signálu. Na obr. 3 je například znázorněn zesilovač mikrofonu pro dynamický mikrofon, jako je MD-52 nebo podobně, který byl vybaven domácími magnetofony.

Obrázek 3. Mikrofonní zesilovač

Separační kondenzátory jsou instalovány na vstupu a výstupu zesilovače vytvořeného na mikroobvodu, což umožňuje průchod zesilovačem pouze proměnnou složkou signálu.

Takový obvod se také nazývá zesilovač mikrofonu. Uvedený mikrofon, který je připojen k zvukové kartě počítače, vám umožní získat skvělý zvuk, mnohem lépe než pomocí čínského počítačového mikrofonu.

Zesilovač funguje dobře i od + 5V, takže jej můžete napájet z konektoru USB nebo odebrat 12 V z počítače. Zařízení nevyžaduje nastavení, začne pracovat okamžitě. Malý počet dílů vám umožňuje sestavit tento obvod s namontovanou instalací pomocí nálezů těchto součástí. Při tom se snažte udržovat sloučeniny co nejkratší. Tím se ušetří rušení a rušení.

Vysokofrekvenční zesilovače

Používají se hlavně v rádiích a televizích. Jejich účelem je poněkud zlepšit vstupní signál, například z antény. Dále dochází k superheterodynové konverzi a k ​​další hlavní amplifikaci dochází při střední frekvenci. Specifikem takových zesilovačů je použití vysokofrekvenčních tranzistorů, jakož i instalační vlastnosti zařízení. Podobnou instalaci můžete vidět, pokud otevřete vysokofrekvenční jednotku moderního televizoru.

Pásové zesilovače

Pásové zesilovače jsou navrženy pro zesílení signálů v úzkém frekvenčním rozsahu. Příkladem jsou zesilovače střední frekvence (IF). Frekvenční pásmo v takových zesilovačích je zajištěno oscilačními obvody a filtry koncentrovaného výběru (FSS) nebo piezokeramickými filtry (PCF). Ve skutečnosti je zesílení signálu v úzkém frekvenčním pásmu mnohem jednodušší než vytvoření velmi širokopásmového zesilovače.

Kromě již zmíněných zesilovačů existuje velmi velké množství odrůd, zde je jich několik.

Předzesilovače

Jejich účelem je zesílit signál ze slabého zdroje na úroveň přijatelnou pro další kaskády. Například zvyšte úroveň set-top boxu na vstupní úroveň koncového audio zesilovače. Předzesilovač může také zahrnovat ovládání tónu a hlasitosti.

Pro přehrávání nahrávek z vinylových disků se používají speciální předběžné korektorové zesilovače, které vytvářejí frekvenční odezvu pro práci s snímací hlavou. Když byla hudba nahrávána a poslouchána na magnetofonech, byly používány zesilovače nahrávání a přehrávání. Účelem těchto zesilovačů bylo vytvořit požadovanou frekvenční charakteristiku kanálu pro záznam - přehrávání.

Zesilovače

Nejčastěji se používá v měřicích přístrojích, automatizaci, kontrolerech pro průmyslová zařízení. Tyto zesilovače se také nazývají instrumentální zesilovače. Mají velmi nízký vnitřní šum, velmi velký zisk (s přerušeným obvodem OS) a velmi velký poměr odmítnutí běžného režimu. Takových velmi vysokých charakteristik je dosaženo použitím konkrétní sloučeniny několika operačních zesilovačů. Tady je kolik „velmi“ měřicích zesilovačů. Obrázek 4 ukazuje klasický instrumentální zesilovací obvod.

Obrázek 4Obvod zesilovače instrumentace

Spolu s tímto obvodem jsou široce používány obvody na jednom operačním zesilovači nebo dvou. Existují složitější návrhy. Nedávno byly měřicí zesilovače vyráběny v integrální verzi - vše, co je znázorněno na obrázku 4, se vejde do jednoho pouzdra, zatímco počet ladících prvků je minimální, obvykle jeden externí odpor. Na obrázku 4 je to R1 a na obrázku 5 je rezistor RG (GAIN).

Vnitřní struktura integrovaného měřícího zesilovače typu AD623, samozřejmě, zjednodušený obvod je znázorněn na obrázku 5. Charakteristickým rysem tohoto zesilovače je jeho nízká cena a schopnost pracovat s unipolárním výkonem.

Obrázek 5. Schémaintegrovaný měřicí zesilovač typu AD623

Dozvíte se více o elektronických zesilovačích zde.

Boris Aladyshkin