Elektronski ojačevalniki: vrste, značilnosti, namen

Kazalo:

Elektronski ojačevalniki: vrste, značilnosti, namen
Elektronski ojačevalniki: vrste, značilnosti, namen
Anonim

Elektronski ojačevalniki so posebne naprave, ki povečajo moč, napetost ali tok dohodnih signalov. Njihov natančen namen in načela delovanja so odvisni od specifične vrste naprave, ki jih je precej. Uporabljajo se v snemalnih studiih, televiziji in radiu ter pomagajo pri sprejemanju signalov Wi-Fi in signalov iz vesolja. In to ni celoten seznam funkcij, saj je težko preceniti vrednost teh naprav.

elektronski ojačevalniki
elektronski ojačevalniki

Triode in zgodnji ojačevalniki

Na začetku 20. stoletja je svet doživel hiter razvoj tehnologije. Razvili so se strojništvo, industrija, energetika. V tem času se je rodila znanost, kot je elektronika. Sprva ni imela široke praktične uporabe, po pol stoletja pa je ta smer postala najpomembnejša za človeško civilizacijo. Vse, kar ljudje danes uporabljajo, bi bilo nemogoče brez razvoja elektronskih tehnologij. Pomemben preboj tega obdobja je bil izum naprave, imenovane trioda.

Prvamodel te naprave je bila steklena svetilka s tremi električnimi kontakti in je bila zasnovana za spreminjanje vhodnega signala električnega toka. Sprememba je nastala z ojačanjem vhodnega signala. Tako se je pojavil prvi elektronski ojačevalnik v zgodovini, ki je na zori stoletja omogočil preboj v komunikacijski industriji - ustvarjen je bil prvi brezžični telegraf.

Splošna načela

Osnovno načelo delovanja absolutno katerega koli ojačevalnika električnih signalov, ne glede na njegov funkcionalni namen, je posledica dejstva, da se z majhnimi spremembami vrednosti električnega toka in/ali napetosti na vhodu ojačevalno vezje, se ti parametri na izhodu znatno povečajo, kar je mogoče uporabiti v praksi.

ojačevalnik električnega signala
ojačevalnik električnega signala

Glavni del katerega koli ojačevalnika je naprava, imenovana tranzistor. Sestavljen je iz treh ločenih polprevodniških elementov, ki imajo električne kontakte - kolektor, podstavek, emiter. Ko skozi njih teče izmenični tok, odvisno od njegove smeri, tranzistor ojača ali oslabi moč vhodnega signala.

Parametri ojačevalnika

Najpomembnejša značilnost ojačevalnika je ojačenje, ki je enako razmerju med vrednostjo parametra na vhodu in vrednostjo parametra na izhodu vezja. Pravzaprav ta indikator daje glavno idejo o kakovosti naprave in njenih zmogljivostih. Drug pomemben parameter je amplituda. Pravzaprav je to funkcionalna odvisnost amplitude izhodnih kazalnikovvrednosti vhodnega signala. Pomen tega parametra je v tem, da je ta odvisnost nelinearna, kar pomeni, da bo vezje različno reagiralo na različne vrednosti signala na vhodu. Tretji pomemben parameter elektronskega ojačevalnika je frekvenčni odziv, ki dejansko kaže odvisnost vrednosti ojačanja od frekvence vhodnega signala. Kot se izkaže v praksi, se pri različnih frekvencah izmeničnega toka ojačanje pojavlja na različne načine.

Razvrstitev

Obstaja več znakov, po katerih se določene vrste ojačevalnikov razlikujejo. Prva je frekvenca. Nizkofrekvenčne naprave lahko povečajo hitrost za največ sto kilohercev. Pri visokih frekvencah raste v območju od 100 kHz do 100 MHz, včasih tudi malo več. Obstajajo tudi tako imenovane "selektivne" naprave, ki delujejo v določenem majhnem frekvenčnem območju. Četrta vrsta naprav ima najširšo pokritost. Širokopasovna povezava z možnostjo ojačanja od 10 Hz do 100 MHz.

Druga tipologija je povezana z dejstvom, da naprave vsebujejo aktivni element. Lahko je na primer tranzistor. Dodeli polprevodnike, mikrovalovne ojačevalnike, diode, cev.

lastnosti ojačevalnika
lastnosti ojačevalnika

Ena najnovejših različic je parametrična, kjer se povečanje moči signala pojavi z energijo generirajočega zunanjega vira. Kapacitivnost nelinearnega induktivnega elementa v električnem vezju se občasno spreminja. Obstajajo ojačevalne naprave s tunelskimi diodami, ki se uporabljajo za prenos zvoka v radijskih sprejemnikih.

Večrazvrstitev po načinih je znana. Označeni so z velikimi črkami latinske abecede. Do 60. let prejšnjega stoletja so obstajali le štirje razredi: A, B, C, D. Kasneje so se tehnologije izboljšale in zakomplicirale, pojavile so se dodatne vrste načinov, podrazredov, ojačevalniki s spremenljivo napetostjo.

Osnove oddajanja

Najpomembnejši negativni dejavnik, ki vpliva na kakovost TV signala, je oddaljenost od vira (TV stolp). Če je oddaljenost od televizijskega stolpa tako velika, da antena preprosto ne more ujeti signala, je smiselno v omrežje vključiti TV ojačevalnik.

Televizijski signal je kompleksen elektromagnetni impulz, ki prenaša video in zvočne informacije. Zaradi tega se ojačevalniki za TV antene izrazito razlikujejo od radijskih naprav. Obstaja veliko TV ojačevalcev, ki se razlikujejo po lastnostih in funkcionalnosti.

televizijski ojačevalnik
televizijski ojačevalnik

V glavnem so razdeljeni v dve kategoriji - analogni signalni in digitalni TV ojačevalniki (DVB-T2). Upoštevati je treba tudi, da je izbira naprave odvisna od tega, na koliko TV sprejemnikov potrebujete za prenos signala.

Mobilne aplikacije

Najpomembnejša naprava za človeka danes je seveda mobilni telefon. Danes je na svetu več milijard ročnih komunikacijskih naprav. Toda kakšna bi bila korist od njih, če ne bi bilo mobilnih omrežij? Telefon se spremeni v drago igračo, ko je naročnik na mestih, kjer ni pokritosti z mobilnim signalom. Vsaka mobilna napravaobstaja povezovalni ojačevalnik. Dejstvo je, da ena vgrajena antena za sprejem signala od mobilnega operaterja ne bo dovolj, ker signal oslabi z oddaljenostjo od vira.

Da bi komunikacija potekala brez motenj, poseben komunikacijski ojačevalnik v telefonu poveča moč signala, ki ga ujame antena, in ga prevede v obliko, ki je primerna za naročnika. A včasih tudi ta vgrajeni ojačevalnik ni dovolj, ko je pokritost terena prešibka. Nato se uporabljajo posebni zunanji ojačevalniki - repetitorji, ki so ločeni od telefonskega kompleta.

Aplikacija za Wi-Fi

V današnji informacijski dobi si je težko predstavljati svoje življenje brez dostopa do svetovnega spleta. Najbolj priljubljena vrsta brezžične povezave je nedvomno Wi-Fi. Vendar ima ta tehnologija opazno pomanjkljivost - omejen obseg. Če ni ovir, lahko naprave sprejemajo omrežje na razdalji le do 100 metrov. To ni vedno priročno, zlasti za velika podjetja ali podjetja, katerih podružnice so v različnih delih mesta.

wifi ojačevalnik
wifi ojačevalnik

WiFi ojačevalniki odpravljajo to pomanjkljivost. To so posebne repetitorske naprave, ki sprejemajo šibek elektromagnetni signal, ga pretvorijo v močnejšega in ga posredujejo bližnjim sprejemnikom internetnih signalov. WiFi ojačevalniki postajajo vse bolj priljubljeni na podeželju, zaradi česar je ta vrsta internetne povezave tako priljubljena kot mobilna.

Spreminjanje zvočne frekvence

Človek lahko sliši zvok le v določenih mejahzaznavanje. Dejansko se ljudje ne morejo odzvati na zvočne signale s frekvenco več kot 20 tisoč Hz. Ultrazvočne valove slišijo le nekatere vrste živali, pretežno nočne. Kar zadeva nizkofrekvenčne, je tukaj prag za osebo od 16 Hz. Vse, kar je nižje, se imenuje infrazvok. Podobni valovi nastanejo, ko pade meteorit, med nevihtami. Toda takšni signali so neslišni za človeško uho.

Frekvenčni ojačevalnik se uporablja v številnih gospodinjskih aparatih in aparatih. To so televizorji, radijski oddajniki, glasbeni centri. Obstajajo tudi ločene posebne naprave. Njihovo bistvo je doseči določeno frekvenčno območje, enako tistemu, kar so človeški možgani sposobni zaznati. Pretvorijo se nizke frekvence, spremeni se moč nihanj. V nekaterih napravah je mogoče prilagoditi tembre, glasnost. Z vgrajenim izenačevalnikom lahko celo prilagodite amplitudo signala.

Uporaba radijskih cevi

Vakuumske cevi se uporabljajo v cevnih ojačevalnikih. Takšne naprave so priljubljene v snemalnih in glasbenih studiih. Njihova prednost je, da je poleg pridobivanja ustreznih frekvenc možno pridobiti še dodatne tone. Imenujejo se harmoniki, in če so v polprevodniških napravah sode in lihe, potem v cevnih napravah - večinoma le prve. Zvok je čistejši, glasba boljša.

cevni ojačevalnik
cevni ojačevalnik

Moč cevnih ojačevalnikov je manjša kot pri tranzistorskih, vendar so njihova vezja veliko enostavnejša, brez obilice kompleksnih delov. Menijo, da so takšne naprave bolj naravneprenašajo zvok, zlasti visokofrekvenčna območja. Reprodukcija nizkih tonov je lahko težava. Zato je priporočljivo poslušati predvsem vokalno ali jazz glasbo z napravami.

O monoblokih

Obstajajo različni elektronski ojačevalniki, ki se imenujejo monoblok. Njihov vpliv sega le na en zvočni kanal. Od tod tudi izraz, kjer "mono" pomeni "enojno". Podobne enote so uporabljali glasbeniki iz dokaj znanih zasedb, kot je Grateful Dead. Ojačevalniki delujejo na elektronke, obstajajo pa tudi tranzistorji. Njihova prednost: zagotavljajo odlično kakovost zvoka.

frekvenčni ojačevalnik
frekvenčni ojačevalnik

Za opremo stereo sistema sta potrebna dva monobloka. To je posledica vpliva na desni ali levi zvočni kanal. Poleg tega je zaželeno kupiti predojačevalnik. Monobloki so časovno preizkušene naprave. Pojavile so se med prvimi svoje vrste in so pogoste še danes. Slabosti - precej visoka cena in posebne zahteve za postavitev in uporabo. Zato si opremljanje takšnega avdio sistema lahko privoščijo samo profesionalni glasbeniki, ki imajo sredstva.

Priporočena: