Wzmacniacze elektroniczne

Termin „wzmacniacz” jest bardzo niejednoznaczny. Może to być wzmacniacz hydrauliczny, dobrze znany kierowcom, wzmacniacz magnetyczny, który był kiedyś używany w systemach automatyki. Znane są również wzmacniacze elektromechaniczne i przekaźnikowe.

Zasada działania wszystkich wzmacniaczy jest taka sama: pod wpływem słabego sygnału sterującego na wyjściu wzmacniacza pojawia się silny sygnał wyjściowy. Oczywiście, aby uzyskać sygnał wyjściowy o dużej mocy, wymagane jest zewnętrzne źródło energii.

Na przykład sterowanie cewką przekaźnika wymaga mocy ułamka wata, podczas gdy styki mogą przełączać obciążenie kilku kilowatów. Jak mówią, moc zyskuje. Ale w tym artykule zostaną krótko omówione tylko wzmacniacze elektroniczne.

Wzmacniacze elektroniczne

Są najczęstszym węzłem różnych urządzeń i urządzeń. W zależności od wykonywanej funkcji, od rodzaju sygnału wejściowego, wzmacniacze są podzielone na kilka typów. Na przykład w jednym przypadku sygnał termoparya innym - muzyka, mowa lub sygnał z anteny telewizyjnej działającej w zakresie długości fal decymetrowych.

Ale wszystkie elektroniczne wzmacniacze łączy fakt, że wykorzystują zjawisko przewodnictwa elektrycznego w różnych środowiskach. Przede wszystkim są to próżnia (lampy elektronowe) i półprzewodniki (tranzystory i frytki).

Większość elektronicznych wzmacniaczy jest obecnie produkowanych na półprzewodnikach, konstrukcje lamp są używane przez miłośników bardzo wysokiej jakości dźwięku, miłośników muzyki, a nawet tam, gdzie nie da się obejść bez lamp.

Wzmacniacze mogą być strukturalnie albo oddzielnym urządzeniem, albo integralną częścią dowolnego urządzenia, na przykład pomiarowego.

Wzmacniacze prądu stałego (UPT)

Wzmacniacze te działają w zakresie częstotliwości od zera do pewnej górnej częstotliwości. Innymi słowy, są w stanie wzmocnić stałe napięcie. W tym przypadku oczywiście również zmienna składowa sygnału jest wzmacniana. Schemat, jeśli nie wszystkie, niektórych części UPT pokazano na rycinie 1.

Rysunek 1. Obwód wzmacniacza prądu stałego

Aby móc wzmocnić „stałą”, połączenie między kaskadami odbywa się za pomocą rezystorów, diod, diod Zenera lub nawet bezpośrednio. Ta opcja jest pokazana na rysunku 1. Najczęściej używane UPT znajdują się w systemy automatykiprzetworniki wielkości nieelektrycznych, w urządzeniach pomiarowych, we wzmacniaczach sygnałów różnych czujników.

UPT są również podstawą do tworzenia wzmacniaczy operacyjnych (wzmacniaczy operacyjnych), które są szeroko stosowane w różnych urządzeniach. W rzeczywistości wszystkie UPT są obecnie budowane w oparciu o system operacyjny, którego zalety są powszechnie znane i nie budzą żadnych wątpliwości.

Rysunek 2 pokazuje schemat obwodu wzmacniacza operacyjnego opartego na wzmacniaczu operacyjnym. Jak widać, jest znacznie prostszy niż poprzedni, chociaż jego parametry są znacznie lepsze.

Ryc. 2. DT na podstawie wzmacniacza operacyjnego

Wzmacniacze AC

Wzmacniacze AC różnią się od OTD tym, że wzmacniają tylko zmienną składową sygnału wejściowego. Jako przykład, rysunek 3 pokazuje wzmacniacz mikrofonowy dla mikrofonu dynamicznego, takiego jak MD-52 lub podobny, który był wyposażony w domowe magnetofony.

Rysunek 3. Wzmacniacz mikrofonowy

Kondensatory oddzielające są instalowane na wejściu i wyjściu wzmacniacza wykonanego na mikroukładzie, co pozwala na przejście przez wzmacniacz tylko zmiennej składowej sygnału.

Taki obwód nazywany jest również wzmacniaczem mikrofonowym. Po podłączeniu do karty dźwiękowej komputera wspomniany mikrofon pozwala uzyskać świetny dźwięk, znacznie lepszy niż przy użyciu chińskiego mikrofonu komputerowego.

Wzmacniacz działa dobrze nawet od + 5 V, dzięki czemu można go zasilać ze złącza USB lub usunąć 12 woltów z komputera. Urządzenie nie wymaga regulacji, natychmiast zaczyna działać. Mała liczba części pozwala zmontować ten obwód z zamontowaną instalacją z wykorzystaniem ustaleń części. Czyniąc to, staraj się, aby związki były jak najkrótsze. Pozwoli to zaoszczędzić od zakłóceń i zakłóceń.

Wzmacniacze wysokiej częstotliwości

Stosowane są głównie w radiach i telewizorach. Ich celem jest nieco wzmocnienie sygnału wejściowego, na przykład z anteny. Następnie następuje konwersja superheterodyny, a dalsze wzmocnienie główne następuje przy częstotliwości pośredniej. Specyfiką takich wzmacniaczy jest zastosowanie tranzystorów RF, a także funkcje instalacyjne urządzenia. Podobną instalację można zobaczyć po otwarciu jednostki częstotliwości radiowej dowolnego nowoczesnego telewizora.

Wzmacniacze pasmowe

Wzmacniacze pasmowe są przeznaczone do wzmacniania sygnałów w wąskim zakresie częstotliwości. Przykładem są wzmacniacze częstotliwości pośredniej (IF). Pasmo częstotliwości w takich wzmacniaczach zapewniają obwody oscylacyjne i filtry selekcji skoncentrowanej (FSS) lub filtry piezoceramiczne (PCF). Rzeczywiście, wzmocnienie sygnału w wąskim paśmie częstotliwości jest znacznie prostsze niż stworzenie bardzo szerokopasmowego wzmacniacza.

Oprócz wspomnianych już wzmacniaczy istnieje bardzo duża liczba odmian, oto kilka z nich.

Przedwzmacniacze

Ich celem jest wzmocnienie sygnału ze słabego źródła do poziomu akceptowalnego dla dalszych kaskad. Na przykład podnieś poziom dekodera do poziomu wejściowego końcowego wzmacniacza audio. Przedwzmacniacz może również zawierać kontrolę tonów i głośności.

Do odtwarzania nagrań z płyt winylowych stosuje się specjalne wstępne wzmacniacze korekcyjne, które tworzą pasmo przenoszenia do pracy z głowicą przetwornika. Kiedy muzyka była nagrywana i słuchana na magnetofonach, używane były wzmacniacze do nagrywania i odtwarzania. Celem takich wzmacniaczy było uformowanie wymaganej odpowiedzi częstotliwościowej kanału nagrywania - odtwarzania.

Wzmacniacze

Najczęściej stosowany w przyrządach pomiarowych, automatyce, sterownikach urządzeń przemysłowych. Te wzmacniacze są również nazywane wzmacniaczami instrumentalnymi. Charakteryzują się bardzo niskim szumem wewnętrznym, bardzo dużym wzmocnieniem (z uszkodzonym obwodem systemu operacyjnego) i bardzo dużym współczynnikiem odrzucania trybu wspólnego. Tak bardzo wysokie właściwości uzyskuje się przez zastosowanie konkretnego związku kilku wzmacniaczy operacyjnych. Oto, ile ma „bardzo” wzmacniaczy pomiarowych. Rycina 4 pokazuje klasyczny obwód wzmacniacza oprzyrządowania.

Rycina 4Obwód wzmacniacza oprzyrządowania

Oprócz tego obwodu powszechnie stosowane są również obwody na jednym lub dwóch wzmacniaczach operacyjnych. Istnieją bardziej złożone projekty. Ostatnio wzmacniacze pomiarowe zostały wyprodukowane w wersji zintegrowanej - wszystko, co pokazano na rysunku 4, mieści się w jednej obudowie, a liczba elementów tuningowych jest minimalna, zwykle jeden zewnętrzny rezystor. Na rycinie 4 jest to R1, a na rycinie 5 rezystorem jest RG (GAIN).

Wewnętrzną strukturę zintegrowanego wzmacniacza pomiarowego typu AD623, oczywiście, uproszczony obwód pokazano na rysunku 5. Charakterystyczną cechą tego wzmacniacza jest jego niska cena i zdolność do pracy z mocą jednobiegunową.

Rysunek 5. Schematzintegrowany wzmacniacz pomiarowy typu AD623

Możesz dowiedzieć się więcej o wzmacniaczach elektronicznych tutaj.

Boris Aladyshkin