Усилитель | это… Что такое Усилитель?

Усилитель — элемент системы управления (или регистрации и контроля), предназначенный для усиления входного сигнала до уровня, достаточного для срабатывания исполнительного механизма (или регистрирующих элементов), за счёт энергии вспомогательного источника, или за счёт уменьшения других характеристик входного сигнала (под термином «сигнал» здесь и далее понимается любое явление (или процесс), характеристики которого необходимо увеличить).^{[источник не указан 689 дней]}

Термин усилитель в своём первичном (основном) значении относится к преобразованию (увеличению, усилению) одной из характеристик исходного входного сигнала (будь то механическое движение, колебания звуковых частот, давление жидкости или поток света), при этом вид сигнала остаётся неизменным (остаётся механическим движением и т. д.; из одного вида в другой сигнал преобразуют датчики и устройства управления).

В то же время, термин «усилитель» не вполне корректно, но традиционно употребляется для устройств управления мощными электрическими нагрузками, например, «релейный усилитель» и «магнитный усилитель».

Содержание 1 Типы усилителей 1.1 Смежные понятия 2 Электронный усилитель 2.1 Усилитель звуковых частот 2.2 Операционный усилитель 2.3 Измерительный усилитель (средство измерений) 2.4 Измерительный усилитель 3 Гидравлический усилитель 4 Магнитный усилитель 5 Релейный усилитель 6 Другие виды усилителей 7 См. также 8 Примечания

Типы усилителей

• Активный усилитель — усиление сигнала осуществляется за счёт энергии внешнего источника: в сервоприводах (как то: гидро-, электро-, пневмоусилители) усиливается исходное механическое движение (как правило, оператора), за счёт внешней энергии. В электрических усилителях увеличивается амплитуда исходного сигнала (по напряжению и силе тока), в фотоумножителях — усиливается интенсивность исходного светового потока. В активных усилителях часто используется обратная связь: положительная — для повышения чувствительности, и отрицательная — для улучшения точности/стабильности.

• Пассивный усилитель  — усиление одной (необходимой) характеристики сигнала осуществляется за счёт уменьшения других характеристик: например, домкрат (а также тисы, ручная таль, рычаг) является усилителем — движения (силы) руки — за счёт скорости (эта характеристика сигнала уменьшается). Мухобойка, теннисная ракетка — для сравнения — являются усилителями скорости (за счёт уменьшения силы и/или времени воздействия).
  • Резонаторы и экраны — виды пассивных усилителей, применяемых для усиления периодических (гармонических) колебаний в приёмниках и передатчиках звуковых и радиоволн (происходит усиление рабочей полосы в выбранном направлении за счёт уменьшения общей полосы и других направлений приёма/излучения).
  • Зеркала и линзы — аналогично предыдущему, для оптики, происходит усиление для выбранного участка (угла) наблюдения/освещения, в ущерб остальным (участкам, углам). Сюда относятся все оптические системы от лупы до телескопа.
  • Системы с накоплением энергии — виды пассивных усилителей, в которых большую часть времени происходит только накопление энергии сигнала (подаваемой относительно равномерно), и меньшую часть времени (чаще — импульсивно) — отдачу накопленного и усиленного сигнала на выходе: молоток, преодоление крутой горки автомобилем «с разгона», система зажигания (катушка зажигания) бензиновых двигателей, рубиновые лазеры, гидротаранный насос.

Смежные понятия

• Увеличитель — практически полный синоним слова «усилитель», однако чаще употребляется для устройств, увеличивающих линейные размеры сигнала, что характерно для оптики (фотоувеличитель, увеличительное стекло). Устоявшиеся термины: «увеличитель сцепного веса», «увеличитель крутящего момента».
• Ускоритель — устройство, увеличивающее скорость совершения процесса или движения частиц.
• Умножитель — вид усилителя, в котором увеличение характеристики сигнала происходит в кратное число раз (соответственно числу ступеней). Примеры: умножитель напряжения, умножитель частоты, фотоэлектронный умножитель.

Электронный усилитель

Основная статья: Электронный усилитель

Электронный усилитель — усилитель электрических сигналов, в усилительных элементах которого используется явление электрической проводимости в газах, вакууме и полупроводниках. Электронный усилитель может представлять собой как самостоятельное устройство, так и блок (функциональный узел) в составе какой-либо аппаратуры — радиоприёмника, магнитофона, измерительного прибора и т.  д.

Усилитель звуковых частот

Основная статья: Усилитель звуковых частот

Усилитель звуковых частот (УЗЧ), усилитель низких частот (УНЧ), усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) — прибор (электронный усилитель) для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот (обычно от 16 до 20 000 Гц, в специальных случаях — до 200 кГц). Может быть выполнен в виде самостоятельного устройства, или использоваться в составе более сложных устройств — телевизоров, музыкальных центров, радиоприёмников, радиопередатчиков, радиотрансляционной сети и т. д.

Операционный усилитель

Основная статья: Операционный усилитель

Операционный усилитель — (ОУ, OpAmp) — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент передачи полученной схемы.

В настоящее время ОУ получили широкое применение как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов.

Измерительный усилитель (средство измерений)

Основная статья: Измерительный усилитель (средство измерений)

Измерительный усилитель (средство измерений) — электронный усилитель, применяемый в процессе измерений и обеспечивающий точную передачу электрического сигнала в заданном масштабе.

Измерительный усилитель

Основная статья: Измерительный усилитель

Измерительный усилитель (иначе инструментальный усилитель, электрометрический вычитатель^[1]) — это тип дифференциального усилителя с характеристиками, подходящими для использования в измерениях и тестирующем оборудовании. Такие характеристики включают: очень малое смещение постоянного тока, малый дрейф, малый шум, очень высокий коэффициент усиления при разомкнутой обратной связи, очень высокий коэффициент ослабления синфазного сигнала, и очень высокие входные сопротивления. Такие усилители применяются, когда требуются большая точность и высокая стабильность схемы, как кратковременно, так и долговременно.

Гидравлический усилитель

Основная статья: Следящий гидропривод

Следящий гидропривод — это регулируемый гидропривод, в котором закон движения выходного звена (вала гидромотора или штока (в некоторых случаях корпуса) гидроцилиндра) изменяется в зависимости от управляющего воздействия. Как правило к функциям слежения в следящем гидроприводе добавляются функции усиления управляющего сигнала по мощности. Поэтому синонимом термина следящий гидропривод считается термин гидравлический усилитель.

Магнитный усилитель

Основная статья: Магнитный усилитель

Магнитный усилитель — это статический аппарат, предназначенный для управления величиной переменного тока посредством слабого постоянного тока. Применяется в схемах автоматического регулирования электродвигателей переменного тока. Основное назначение — управление силовым электроприводом (распространены в строительной технике), также применялись в бытовых стабилизаторах переменного тока, в регуляторах освещения киноконцертных залов, в двоичной ЭВМ ЛЭМ-1 Л. И. Гутенмахера и в троичных ЭВМ «Сетунь» и «Сетунь-70» Н. П. Брусенцов а также в цепях управления тепловоза^[2][3][4]. По-прежнему магнитные усилители используются в системах, измеряющих постоянные токи от тензодатчиков. Гибридные схемы, сочетающие в себе миниатюрный магнитный усилитель с полупроводниковым, легко решают проблему дрейфа нуля и обладают высокой точностью.

Релейный усилитель

Реле исторически появилось как усилитель сигнала (напряжения) в телеграфной связи, где на протяжённых линиях связи сигнал ослабевал и промежуточные реле восстанавливали (усиливали) сигнал (напряжение) для следующего участка линии. Сигнал был дискретным (включено-выключено), соответственно, и реле использовалось в качестве дискретного усилителя.

В настоящее время непосредственно для усиления сигналов реле практически не используется, а применяется для разгрузки контактов, многоконтактного переключения и гальванической развязки электроцепей, то есть, как устройство управления и защиты.

Вероятно, по аналогии с реле, устройства управления (силовой) нагрузкой, которые ничего не усиливают, также традиционно называют усилителями, к примеру, магнитный усилитель.^{[источник не указан 689 дней]}

Другие виды усилителей

Существуют также оптические усилители и электромеханические усилители.

См. также

• Гидротаранный насос
• Катализатор
• Кумулятивный эффект
• Резонанс | Резонатор

Уменьшение сигнала:

• Демпфер
• Глушитель

Примечания

1. ↑ Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Москва, «МИР», 1982. Стр.466, рис.25.3.
2. ↑ Международная конференция SORUCOM.2006, Сборник материалов, Брусенцов Николай Петрович, МГУ, ВМиК, Троичные ЭВМ «Сетунь» и «Сетунь 70»
3. ↑ Академия тринитаризма Дмитрий Румянцев, Долой биты! (Интервью с конструктором троичной ЭВМ)
4. ↑ ГОСТ 17561-84 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ. УСИЛИТЕЛИ МАГНИТНЫЕ.
   Термины и определения

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

что из себя представляют и какие бывают?

Содержание:

1. Что это такое?
2. Принцип работы
3. Какие бывают виды
4. Как правильно выбрать?

Интeгральный усилитель влияет на качество звучания аудиосистемы. Для разбирающегося в музыке пользователя, качество воспроизводимого звука является чуть ли не первостепенным по важности параметром.

Можно иметь в своем арсенале передовые акустические системы, отвечающие всем современным стандартов, или быть обладателем дорогого винилового проигрывателя, однако если такая акустическая система не имеет хорошего усилителя, то звук может подкачать, даже если все остальные компоненты супер крутые и современные.

Ниже мы разберемся с главными параметрами и принципами работы интегральных усилителей .

Что это такое?

Интегральный усилитель состоит из предусилителя, распределителя и самого усилителя, который отвечает за мощность звучания. Все перечисленное находится под единым корпусом. Усилитель нужен для усиления звукового сигнала, который идет от источника. Такое устройство полностью контролирует звуковые сигналы, преобразует их в более качественные, усиливает их звучание. Для начала необходимо понять как работает такое устройство.

Принцип работы

Интегральный усилитель занимается преобразованием формы и величины напряжения. Помимо основной функции, усилители выполняют работы по замене аналогового сигнала в импульсный для будущей обработки цифровым блоком.

Устройство помогает настроить данные производимых устройств, уменьшить потребление электроэнергии, при этом лишь улучшая работоспособность. Интегральный усилитель многофункционален благодаря своим возможностям. Заряжается усилитель благодаря блокам питания, которые бывают встроенные и выносные, а также делятся на классы — А, В, АВ, С, D. 

Какие бывают виды

Усилители звука бывают разных видов из-за применяемых при сборке элементов. Изучим каждый тип детально.

1. Ламповые

   Работают по принципу радиоламп. Такие лампы выполняют главную функцию — усиливают звук. Благодаря разным частотам, звук может звучать более мощно, а само звучание выходит качественным. При покупке могут возникнуть проблемы с выбором акустики.

2. Транзисторные

   Главным компонентом такого усилителя выступает транзистор, он и усиливает звук. Это наиболее улучшенная модель: по сравнению с ламповым усилителем выдает наиболее мощный звук, а в использовании более практичная и удобная. Такой усилитель отличается четким воспроизведением басов и отличной работой с низкими частотами.

3. Гибридные

   Не сложно догадаться, что гибридные усилители — это совокупность ламп и транзисторов для усиления звучания. Такое устройство объединяет в себе лучшие стороны каждого из вышеперечисленных устройств.

При разумной планировки усилителя, можно получить универсальную смешанную модель.

Такие устройства отлично подходят для воспроизведения музыкальных композиций с разным звучанием и разного направления. Все усилители делятся на 3 вида:

• Моноусилители — усиливают один канал. Применяются в высококлассном оборудовании или для обработки басов.
• Стереоусилители — усиливают два канала, работают в стереосистеме.
• Многоканальные — усиливают сразу несколько каналов, используются для создания объемного звука.

Количество каналов в усилители определяется его составными частями. Реже всего встречаются усилители с тремя и пятью каналами. Чаще всего пользователи предпочитают покупать шестиканальные усилители, позволяющие работать с акустическими системами дома. Но бывают усилители и с бОльшим количеством каналов.

Перед покупкой важно удостовериться, что количество каналов соответствует числу колонок. Каждой колонке полагается свой канал. Перед покупкой усилителя необходимо выбрать саму акустическую систему, но никак не наоборот. Это делается для того, чтобы мощность усилителя не была ниже мощности устройства. Хороший усилитель в 1,5-2 раза будет мощнее самой акустики.

Как правильно выбрать?

Усилитель — неотъемлемая часть акустической системы. Он помогает обеспечивать выбор источника и регулирует уровень сигнала. На рынке практически каждая модель имеет внешний выход, который применяется с целью подключения сабвуферов и сателлитов. На какое конкретное устройство обратить внимание зависит от ваших целей использования, все упирается в потребности пользователя. Ниже представлен примерный список правил, которым следует придерживаться при покупке усилителя.

1. Не стоит экономить и брать самый бюджетный вариант, ведь он может оказаться некачественным и будет плохо воспроизводить музыку;
2. Лучше всего осуществлять покупкой в магазине, где можно протестировать будущую покупку. Плюсом ко всему, в таком магазине вы сможете проконсультироваться со специалистом и проверить на предмет звучания сразу несколько моделей;
3. При выборе усилителя обращайте внимание на показатели мощности устройства. Запас мощности должен быть, чтобы в будущем не использовать усилитель на предел его возможностей. К примеру, модель, мощность которой составляет 100 Вт, будет долго и качественно работать только в том случае, если будет эксплуатироваться на половину;
4. Важно учитывать площадь помещения, где будет располагаться акустика и усилители для нее. Мощность каждого канала должна составлять плюс/минус 3-5 Вт на квадратный метр. Для небольших помещений обращайте внимание на значение первого показателя, если помещение больше 20 кв.в., то следует заострить внимание на втором показателе;
5. Более качественная аппаратура та, которая подсоединяется к акустике с помощью клемм с резьбовыми зажимами, а не при помощи пружинных защелок. Первый вариант обеспечит наиболее надежную работу устройства за счет более цепкого крепления. Такое устройство лучше технически и принадлежит к Hi-Fi классу.

Однако в первую очередь выбор при покупке стоит перед будущим пользователем, выше указаны лишь вспомогательные характеристики и возможности усилителей.

 

Что такое усилитель и как он работает?

Содержание

Что такое усилитель?

Электронный усилитель, усилитель или усилитель — это электронное устройство, способное увеличивать мощность сигнала, представляющего собой изменяющийся во времени ток или напряжение. Двухпортовая электронная схема усилителя известна тем, что использует электроэнергию от источника питания для увеличения усиления сигнала, подаваемого на входные клеммы. На своем выходе он выдает сигнал пропорционально большей амплитуды.

Усилитель производит усиление, которое измеряется его усилением; это отношение выходного напряжения, мощности или тока. Усилитель известен тем, что обладает коэффициентом усиления по мощности, превышающим единицу. Усилитель в основном представляет собой электрическую цепь, которая содержится в другом устройстве или отдельном оборудовании. Усиление считается необходимым для современной электроники, так как усилители используются в различном электронном оборудовании.

Усилитель — это электронное устройство, которое реагирует на различные небольшие входные сигналы, такие как мощность, напряжение или ток. Он известен тем, что выдает большие выходные сигналы, состоящие из характеристик входного сигнала. Существуют усилители различных типов, которые используются в электронном оборудовании, таком как телевизионные приемники, радиоприемники, компьютеры и аудиооборудование с высокой точностью воспроизведения.

Усиливающее действие может обеспечиваться различными электромеханическими устройствами, включая трансформаторы, генераторы и электронные лампы. В электронных системах в основном используются твердотельные микросхемы в виде усилителей. Как правило, интегральная схема состоит из множества транзисторов и связанных с ней устройств на одном маленьком кремниевом кристалле.

Было замечено, что одного усилителя недостаточно для повышения выходной мощности в соответствии с требованиями. В таких случаях первый выход подается на второй, который подается на третий, и так далее. Этот процесс продолжается до тех пор, пока пользователь не получит удовлетворительный результат. Это приводит к каскадному или многоступенчатому усилению. Как вы теперь знаете что такое усилитель , пришло время пройтись по его использованию.

Использование усилителя

В основном электрические устройства используют усилители для обеспечения различной степени усиления сигнала. В большинстве случаев сигналы слишком малы по размеру, чтобы управлять выбранным устройством, и именно здесь необходимы усилители. Давайте разберемся в этом с помощью примера. Звуковой сигнал, извлекаемый из записей, слишком слаб для работы динамика.

В этом состоянии для выполнения задания необходимо усиление. Сигнал обычно многократно усиливается между динамиком и иглой проигрывателя. Каждый раз, когда сигнал усиливается, он должен пройти через каскад усиления. Аудиоусилитель, подключенный между акустической системой и проигрывателем, обычно содержит различные каскады усиления.

Усилитель, также известный как операционный усилитель, представляет собой схему, в основном используемую для управления и автоматизации электронных схем в различных морских приложениях. Как правило, применяемый входной сигнал представляет собой сигнал тока или напряжения. Целью усилителя является подача выходного сигнала, который больше, чем входной сигнал.

Вы также можете прочитать:  Что такое система питания постоянного тока и как она работает?

Целью усилителя или операционного усилителя является увеличение или усиление входного сигнала для доставки или создания выходного сигнала. Эти сигналы обычно больше, чем входные сигналы, но имеют форму волны, аналогичную входным. В основном изменение выходного сигнала обозначается увеличением уровня мощности. Напряжение постоянного тока известно для подачи дополнительной мощности извне.

В усилителе входной сигнал управляет выходными сигналами. Компактные усилители слабого сигнала в электронных компонентах используются в качестве устройств из-за способности повышать малые входные сигналы до большей величины. Узнав о что такое усилитель и использование усилителя , давайте прочитаем о типах усилителей .

Типы усилителей

В зависимости от выходной мощности усилители делятся на три категории. Эти категории включают усилитель напряжения, усилитель мощности и усилитель тока. Усилители напряжения широко используются в электронных устройствах. Эти усилители известны тем, что увеличивают амплитуду выходного напряжения сигнала.

Усилители тока увеличивают амплитуду входного тока по сравнению с формой волны входного тока. Усилители мощности используются для увеличения мощности, которая относится к произведению выходного тока и напряжения, которое больше, чем произведение входного тока и напряжения.

Ток или напряжение на выходе может быть меньше, чем на входе, но произведение общего тока или напряжения больше, чем на входе. Часть сигнала переменного тока усиливается каждый раз, когда он подается на усилитель. На основе сигналов, которые усиливаются усилителями, их можно дополнительно разделить на следующие.

Усилители звуковой частоты

A.F. Усилители или усилители звуковой частоты усиливают звуковые частоты. Эти звуковые частоты обычно находятся в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, среди которых некоторые усилители HI-FI способны усиливать до 100 кГц.

Используются для подачи мощности звуковой частоты для работы громкоговорителей. В основном современные усилители звука основаны на некоторых твердотельных накопителях, таких как транзисторы, а на ранних этапах они создавались из электронных ламп.

Усилители промежуточной частоты

I.F. Усилители или усилители промежуточной частоты — это те, которые усиливаются усилителем. Эти типы усилителей используются в радио, радарах или телевидении. Они известны тем, что обеспечивают максимальное усиление напряжения радио, телевидения или радиолокационного сигнала. Это происходит до демодуляции аудио- или видеоинформации, переносимой сигналами.

Наблюдаемая здесь частота работы ниже частоты принимаемого радиосигнала. Однако они выше, чем видео- или аудиосигналы, которые со временем вырабатываются системой. Здесь частота, на которой I.F. усилитель должен работать определяется оборудованием.

Радиочастотные усилители

R.F. усилители или радиочастотные усилители известны тем, что увеличивают мощность радиосигналов с низкой частотой. Они специально используются для управления антенной передатчика. Эти усилители являются настроенными, рабочая частота которых контролируется настроенной схемой.

При этом схема может быть скорректирована исходя из назначения усилителя. Входное сопротивление и коэффициент усиления здесь значительно ниже. Особенностью этих усилителей является низкий уровень шума во время исполнения. Они обычно используются на ранних стадиях приемника.

Вы также можете прочитать: Что такое цифровой мультиметр и как работает цифровой мультиметр?

Было замечено, что фоновый шум, создаваемый электронным устройством, здесь имеет низкое значение. Это происходит потому, что усилитель способен обрабатывать сигналы очень низкой амплитуды от антенны.

Ультразвуковые усилители

Ультразвуковые усилители усиливают ультразвуковые волны. Они присутствуют в диапазоне частот от 20 кГц до 100 кГц. Они используются для специальных целей, таких как ультразвуковая очистка, ультразвуковое сканирование, системы дистанционного управления и т. д. Каждый из этих типов известен тем, что работает в узкой полосе частот, лежащих в пределах ультразвукового диапазона.

Широкополосные усилители

Эти усилители известны тем, что усиливают полосу частот. Они вообще известны тем, что усиливают от постоянного тока до многих десятков МГц. Они используются в различном оборудовании, таком как осциллографы. Они используются в областях, где требуется точное измерение сигналов в широком диапазоне частот. Их усиление низкое из-за их широкой полосы пропускания.

Усилители с прямой связью

Усилители постоянного тока или усилители с прямой связью используются для усиления низкочастотных сигналов. В них выход одного каскада обычно соединен с входом следующего каскада в этих усилителях. Эти усилители известны тем, что усиливают частоту постоянного тока, которая равна нулю. Они в основном используются многочисленными измерительными приборами и электрическими системами управления.

Видеоусилители

Видеоусилители используются для улучшения качества видеосигналов и отображения их в более высоком разрешении. Сигналы служат носителем всей информации об изображениях в телевизионных и радиолокационных системах. Они могут быть классифицированы как особый тип широкополосного усилителя, который специально используется для передачи сигналов, применяемых к видеооборудованию.

Использование видеоусилителей лежит в основе пропускной способности. В случае телевизионных приемников они расширены от 0 Гц до 6 МГц и шире в случае радаров. Эти усилители используются для усиления сигналов, принимаемых от компьютерных мониторов и DVD-дисков. Их также можно использовать для повышения качества видео в телевизорах меньшего размера, которые устанавливаются в транспортных средствах.

Буферные усилители

Буферные усилители обычно используются для преобразования электрического сопротивления одной цепи в другую. Известно, что они имеют коэффициент усиления усилителя, равный единице. Они также используются для изоляции цепей друг от друга. Известно, что они имеют более высокий уровень импеданса на входе и более низкий уровень импеданса на выходе.

Поэтому их можно использовать в качестве устройства согласования импеданса, которое показывает, что сигналы не затухают между цепями. Это происходит, когда схема с высоким уровнем выходного импеданса подает сигнал непосредственно на другую схему с низким уровнем импеданса.

Операционные усилители

Операционные усилители в основном представляют собой усилители с электронным напряжением с высоким коэффициентом усиления. Они используются для выполнения различных математических операций над напряжениями. Мало того, они используются в виде ИС, которые изначально были разработаны с электронными лампами. Операционные усилители известны тем, что имеют два основных входных разъема.

Эти две клеммы являются инвертирующими и неинвертирующими, и их можно использовать в качестве инвертирующих усилителей, суммирующих усилителей, дифференциальных усилителей и неинвертирующих усилителей.

Транзисторные усилители

Транзисторы — это электронные устройства, используемые в качестве усилителей. Они известны усилением тока напряжения входного сигнала. В основном существует два типа транзисторных устройств: BJT или биполярные переходные транзисторы и FET или полевые транзисторы.

Транзисторные усилители обычно анализируются в различных конфигурациях. К ним относятся общий эмиттер, общая база и общий коллектор с использованием BJR. В FET эти усилители анализируются в следующих конфигурациях: общий затвор, общий исток и общий сток.

Небольшой ток на клеммной базе биполярного транзистора может быть полезен для управления током на коллекторе и эмиттере. В FET или полевых транзисторах небольшое напряжение на затворе может управлять напряжением на стоке или истоке.

Классификация каскадов и систем усилителя

  Усилитель известен своей способностью усиливать сигнал. Давайте прочитаем о Классификации каскадов и систем усилителей . По количеству каскадов различают однокаскадные усилители и многокаскадные усилители. Однокаскадные усилители — это те, которые имеют схему с одним транзистором, которую можно назвать однокаскадным усилением. Многокаскадный усилитель имеет несколько транзисторных схем, которые, как известно, обеспечивают многокаскадное усиление.

По выходной мощности усилители можно разделить на усилители мощности и напряжения. Усилитель напряжения известен тем, что увеличивает уровень напряжения входного сигнала. Усилитель мощности — это тот, в котором схема известна тем, что увеличивает уровень мощности входного сигнала.

В зависимости от величины подаваемого входного сигнала усилители можно разделить на усилители слабого сигнала и усилители большого сигнала. Усилитель слабого сигнала — это усилитель, в котором входной сигнал слаб, чтобы иметь возможность создавать небольшие колебания тока коллектора по сравнению со значением покоя. Усилитель называется усилителем с большим сигналом, когда флуктуации тока коллектора велики за пределами линейной части характеристики.

На основе частотного диапазона усилители можно классифицировать как аудио- и радиоусилители. Схема усилителя, которая способна усиливать сигналы, лежащие в диапазоне звуковых частот от 20 Гц до 20 кГц, называется звуковым усилителем.

Усилитель мощности — это усилитель мощности, который усиливает сигналы в диапазоне очень высоких частот.

В зависимости от метода связи усилители делятся на категории с RC-связью, с трансформаторной связью и усилители с прямой связью. Усилитель с RC-цепочкой представляет собой многокаскадную схему, которая соединена со следующим каскадом с помощью комбинации конденсатора и резистора. Вот почему он называется усилителем с RC-связью.

Усилитель с трансформаторной связью — это усилитель, подключенный к следующему каскаду с помощью трансформатора, тогда как усилитель с прямой связью — это усилитель, подключенный к следующему каскаду напрямую.

На основе конфигурации транзисторов усилители можно разделить на усилители CE, усилители CB и усилители CC. Усилитель, созданный с использованием комбинации транзисторов с конфигурацией CE, называется усилителем CE. Усилители, созданные с использованием комбинации транзисторов с конфигурацией CB и комбинации транзисторов с конфигурацией CC, могут называться усилителем CB и усилителем CC соответственно.

Классы усилителя

Как вы уже подробно прочитали о что такое усилитель , его использование и другие подробности, давайте также узнаем о его классах. Усилители подразделяются на разные классы на основе их рабочих характеристик и конструкции.

Классы усилителей — это термин, который используется для обозначения различия между различными типами усилителей. Они представляют собой количество выходного сигнала, которое, как известно, изменяется в схеме усилителя за один цикл работы, когда он получает синусоидальный входной сигнал.

В зависимости от режима работы усилители подразделяются на различные классы, такие как класс A, класс B, класс C и класс AB. В усилителе класса А условия таковы, что ток коллектора протекает по всей используемой сигнальной цепи переменного тока. В классе B ток коллектора протекает только в течение полупериода входа.

Приближаясь к классу C, ток коллектора в нем протекает менее половины цикла ввода. Усилитель класса AB представляет собой комбинацию классов A и B, что делает доступными преимущества обоих классов и уменьшает проблемы. Это было около классов усилителей теперь давайте прочитаем функций усилителей .

Функции усилителя

Работа усилителя заключается в преобразовании небольшого электрического тока в больший. Есть множество методов, которые могут быть применены для достижения этой цели. Усилители мощности считаются необходимыми, поскольку они имеют множество устройств, включая микроволновые печи, наушники, системы домашнего кинотеатра и т. Д., Которые обычно используются в электронике.

Двигатели, такие как двигатели постоянного тока, серводвигатели и т. д., используют усилители для увеличения производительности работающих электродвигателей. Связь на большие расстояния стала возможной благодаря использованию эффективных усилителей мощности. Чем выше скорость передачи, тем больше она используется в электронных приложениях.

Как работает усилитель?

Понимания что такое усилитель недостаточно, вы должны также знать, как он работает. На общем языке слово «усилитель» используется для обозначения стереокомпонентов, но на самом деле это всего лишь его небольшое представление.

Мы окружены ими в виде компьютеров, телевизоров, проигрывателей компакт-дисков, динамиков и т. д. Работа усилителя заключается в генерации нового выходного сигнала в обмен на входной сигнал. Их можно представить в виде двух отдельных цепей, выходной цепи и входной цепи.

Выходная цепь генерируется с помощью блока питания усилителя. Этот процесс потребляет энергию от аккумулятора или розетки. Если усилитель питается от переменного тока дома, где направление потока заряда меняется, источник питания преобразуется в постоянный ток, если направление потока заряда остается прежним.

Входная цепь представляет собой электрический звуковой сигнал, который записывается на кассеты, поступающие от микрофона. К выходной цепи применяется переменное сопротивление для воссоздания колебаний напряжения исходных аудиосигналов. Этот тип нагрузки высок в усилителях для оригинальных аудиосигналов.

Преимущества усилителя

  Преимущества усилителей многочисленны, давайте прочитаем об этом. Усилитель CE представляет собой усилитель с общим эмиттером, который не только инвертирует, но и имеет низкое входное сопротивление. Он имеет высокий коэффициент усиления по напряжению, высокий выходной импеданс и высокий коэффициент усиления по току.

Усилитель CB считается приличным усилителем напряжения с током, равным выходному току. Обычно известно, что базовая схема лучше всего работает в качестве буфера тока. Он способен принимать входной ток с низким импедансом и подавать аналогичный ток на выход с более высоким импедансом.

Преимущества усилителя CC заключаются в усилении тока при неизменном поддержании напряжения. Он состоит из самого низкого выходного импеданса по сравнению с другими типами усилителей. Кроме того, его можно использовать для согласования импеданса между каскадом усилителя с низким входным импедансом и каскадом усилителя с высоким выходным импедансом.

Недостатки усилителя

Недостатки усилителя многочисленны, давайте прочитаем о них. Недостатки усилителя СЕ заключаются в том, что он имеет высокое выходное сопротивление. Он известен плохой реакцией на высокие частоты. Он имеет высокую термическую нестабильность, и коэффициент усиления по напряжению нестабилен.

Недостаток усилителя CB заключается в том, что для работы схемы ему требуются два источника питания постоянного тока. Он известен измерением напряжения между коллектором или выходом и эмиттером и входом. Он сравнивает напряжение между базой и эмиттером и поддерживает его в пределах возможностей транзистора.

Надеюсь, теперь вы ясно поняли , что такое усилитель , его использование, преимущества, недостатки, части, классы, классификации и типы. Усилитель — это электрическая цепь, которая содержится в другом устройстве или отдельной части оборудования. Усиление считается основой современной электроники; в настоящее время они используются в различном электронном оборудовании, которое нас окружает.

Что такое усилитель? — Amplifier Gear

Итак, вы знаете, что усилители существуют, и вы, возможно, даже знаете, что они важны не только в мире аудио, но и во многих других приложениях, таких как РЧ-радио, видео и вплоть до радиовещания и электроники в общий.

Не волнуйтесь, это не будет вычурным научным объяснением теории усиления. Эта статья — просто ваше введение в волшебный мир усилителей и то, как они изменили мир, в котором мы живем, без фанатизма! Без усиления у нас не было бы телефонии, интернета, живой и записанной музыки, компьютеров, и это даже не касаясь мира медицинских технологий. Изобретение усилителей имело решающее значение для всего, что может предложить современный технологический мир. Итак, что делает усилитель и для чего он используется?

По сути, усилитель — это устройство, которое увеличивает мощность электронного сигнала. Большинству из нас знакома роль усилителей в их способности усиливать звук музыкальных инструментов, таких как гитары и фортепиано, а также вокал. Усилители также используются в некоторых типах динамиков. Усилитель может сделать звуки низкой громкости громче или звуки высокой громкости тише, соответственно увеличивая или уменьшая их мощность. Термин «усилитель» часто применяется как к электрическим, так и к акустическим устройствам, выполняющим эту функцию.

Содержание

Для чего используется усилитель?

Электрические усилители используются в самых разных продуктах и ​​отраслях. К ним относятся электронное и стереооборудование, студии звукозаписи, концерты и концертные площадки, компьютерные колонки или наушники, а также некоторые типы систем домашнего кинотеатра.

Применения электрических усилителей можно разделить на две основные группы: аналоговые усилители и цифровые усилители. В технологии аналоговых усилителей используются различные типы усилителей для управления потоком электрического сигнала в цепи. В самых простых конструкциях усилителей используются транзисторы, электронные лампы и другие электрические компоненты. С другой стороны, технология цифровых усилителей использует цифровые схемы, которые обычно сочетаются с конструкциями аналоговых усилителей.

Технология цифрового усилителя используется в таких продуктах, как проигрыватели компакт-дисков (которые могут быть изготовлены только с использованием схем цифрового усилителя), компьютерах, телевизорах и многих других вещах — список бесконечен! Цифровые усилители в некоторых случаях заменяют старые ламповые усилители, особенно там, где требуется высококачественный звук, а также минимальное тепло, выделяемое самим усилителем. Схемы усилителей также могут быть встроены в оборудование для обработки звука, такое как кассетные деки с катушкой или даже кассетные проигрыватели (например, тот, который был у вас, когда вы были моложе!).

Технология цифровых усилителей была разработана отчасти из-за ее способности хранить и обрабатывать аудиозаписи в памяти до того, как они будут усилены транзисторами. Это может производить звук гораздо лучшего качества, чем усилитель, который просто реагирует на входящий сигнал. Усилительное устройство обычно усиливает уровень мощности входного электрического сигнала в режиме реального времени, действуя как своего рода сквозной канал для любого сигнала, который он получает, работая на высокой скорости, без какой-либо обработки или задержки. Как аналоговые, так и цифровые конструкции усилителей способны создавать очень высокие напряжения, что увеличивает их ценность для таких вещей, как системы усиления электрогитары (хороший усилитель будет достаточно громким, чтобы противодействовать высоким уровням шума, создаваемому усилителем с искажениями).

Как работают усилители, чтобы усилить звуковые сигналы и сделать их громче

Чтобы попытаться понять простыми словами, как усилитель усиливает и делает звуковой сигнал громче, попробуйте представить его в виде черного ящика, принимающего низкое напряжение или форму волны тока (звуковой волна), а затем увеличивает амплитуду этой формы волны. При этом громкость этого при воспроизведении через громкоговорители увеличивается. Это называется увеличением усиления сигнала. Это также вносит артефакты, такие как повышенный уровень шума, искажения и т. д. Хороший усилитель будет работать, чтобы уменьшить худшие из этих артефактов, но в зависимости от приложения некоторые из них приветствуются. Спросите рок-гитариста об уровнях искажения!

instructables.com

Все усилители имеют определенный импеданс, который указывает на их эффективность в передаче мощности сигнала и сопротивлении протеканию электрического тока. Чем эффективнее усилитель в этом, тем лучше он будет выполнять свою работу. Это означает, что обычно предпочтение отдается конструкциям усилителей с низким импедансом, поскольку они, как правило, создают более низкий уровень шума.

Усилитель действует как усилитель напряжения, помогая увеличить мощность сигнала, и делает это с помощью таких технологий, как резисторы в сочетании с трансформаторами. Если вы очень интересуетесь электроникой, то знаете, что эти два метода обычно используются в усилителях, потому что они помогают снизить уровень шума усилителя за счет ограничения тока, протекающего через схему усилителя.

Что такое усиление усилителя? Усилители переменного тока имеют неотъемлемую часть своей конструкции, называемую петлей обратной связи, которая используется для обеспечения стабильности устройства усилителя и саморегулирующегося действия в зависимости от уровня его производительности. Он работает, пропуская часть выходного сигнала из канала усилителя обратно на его вход, так что любые аномальные изменения могут быть устранены до того, как они станут проблематичными либо для работы схемы, либо для внешнего качества звука.

Различные типы усилителей

Усилитель мощности — это устройство, в котором используются активные устройства, такие как транзисторы, для увеличения амплитуды электронного сигнала перед передачей. Эти усилители используются как в коммуникационных, так и в радиовещательных приложениях, поскольку они могут усиливать сигналы до высокого уровня мощности, прежде чем они будут переданы в эфир.

Аудиоусилитель представляет собой электронное устройство, которое увеличивает амплитуду звуковых волн, чтобы заставить громкоговоритель воспроизводить громкие звуки в музыке, а также в кино- и телепрограммах. В основном аудиоусилители используются для музыкальных представлений или систем домашнего кинотеатра. Аудиоусилители можно использовать с такими инструментами, как гитара, микрофон или проигрыватель компакт-дисков, для воспроизведения звуков неслышимых частот, которые может слышать человеческое ухо.

ВЧ-усилитель предназначен для работы в широком диапазоне частот, обычно от менее одного мегагерца (МГц) до сотен и выше. В коммуникационных приложениях эти усилители являются последним этапом в цепи питания. Они используются для преобразования низкоуровневого мощного микроволнового сигнала в радиочастотный (РЧ) сигнал, который можно передавать по радиоволнам.

Преимущества использования усилителя сигнала

Основная задача усилителя — увеличить мощность сигнала, чтобы его можно было передавать на большие расстояния без ухудшения качества и чтобы слабый сигнал мог заполнить большую площадь. Это означает, что усилитель обеспечивает множество преимуществ:

• Усилители используются в системах связи для повышения усиления на низких уровнях

• Передача телевизионных и радиосигналов на большие расстояния

• Усилители обеспечивают большое усиление без искажений, что делает их идеальными для музыкальных инструментов, таких как гитары или микрофоны, потому что они улучшают уровень звука, не добавляя нежелательных шумов или статического электричества, например: студии звукозаписи или концертные площадки.

Недостатки использования усилителя на сигнале

Усилители иногда могут вызывать нежелательные искажения или добавлять шум к усиливаемому сигналу. Это особенно верно для более высоких уровней усиления, которые используются в системах связи. Чтобы противодействовать этим нежелательным искажениям, производители создали линейный усилитель, способный обрабатывать сигналы без добавления шума или статического электричества.

Использование современного усилителя в средствах связи

Каждый раз, когда вы включаете телевизор, смотрите телешоу или слушаете радио, вы используете усилитель для усиления сигнала на больших расстояниях, чтобы его могли принимать сотни людей. Эти усилители используются в телевизионных передачах, радиосигналах, а также в башнях передачи сотовой связи.

Вышка сотовой связи использует микроволновые усилители сигнала дальней связи, чтобы усилить трансляцию теле- или радиостанций до более сильного сигнала, который может быть уловлен антеннами вашего сотового телефона. В крупных коммерческих зданиях используются усилители с микроячейками для обеспечения покрытия внутри больших сооружений, таких как торговые центры.

Когда не следует использовать усилитель для сигнала

В некоторых случаях вам следует избегать использования усилителя для сигнала, в том числе:

• У вас слишком громкие или тихие звуковые частоты для восприятия целевой аудиторией . Аудиоусилитель может помочь усилить эти слабые сигналы, увеличив их коэффициент усиления. Однако некоторые низкие частоты могут стать настолько громкими, что искажаются до более высокого уровня шума — это называется перегрузкой. В этом случае лучше всего поддерживать умеренную громкость звука и использовать только чистое усилительное оборудование.

• Вы усиливаете сигнал с очень низкими звуковыми частотами. Усилители труднее сконструировать на очень низких дозвуковых частотах, и большая часть звукового оборудования сегодня не имеет мощности или типа усиления, необходимого для этих типов сигналов. Вы

• Если вы используете звуковую систему, в которой вы хотите усилить общий уровень всей системы, лучше вместо этого использовать усилитель линейного уровня. Эти типы усилителей имеют небольшой акцент на каком-либо одном частотном диапазоне, что приводит к меньшему искажению при объединении звуков друг с другом. Предварительный усилитель также позволяет упростить обработку сигнала, поскольку его выходной сигнал можно переключать между различными частотами, которые усиливаются или обрезаются во время исполнения.

Краткий обзор

Учитывая многочисленные преимущества усилителей, неудивительно, что они используются для самых разных проектов. Усилители имеют решающее значение для повышения мощности сигнала для передачи сигналов на большие расстояния или для заполнения области сильным сигналом, и они могут сыграть важную роль в улучшении качества звука. Несмотря на их удобство и полезность, вы должны знать, как усилитель может повлиять на определенный тип приложений (аудио, видео, связь), и основывать свои решения о покупке на надлежащих исследованиях.