Знайте о типах усилителей и их работе

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Усилитель используется для увеличения амплитуды сигнала без изменения других параметров формы волны, таких как частота или форма волны. Усилители являются одной из наиболее часто используемых схем в электронике и выполняют множество функций во многих электронные системы . Обозначение усилителя не дает подробных сведений о типах описываемых усилителей, оно указывает только направление потока сигнала и может считаться проходящим слева направо на диаграмме. различные типы усилителей также часто описываются на системных или структурных схемах по именам.

Усилитель мощности

Усилитель мощности



Знайте о типах усилителей и их работе

В аналоговом ТВ-приемнике многие отдельные каскады, составляющие телевизор, являются усилителями. Вы также можете заметить, что названия указывают на тип усилителей. Некоторые из них являются настоящими усилителями, а другие усилители имеют дополнительные компоненты для модификации базовый усилитель дизайн для специального применения. Способ использования относительно индивидуален электронные схемы в качестве строительных блоков для создания больших сложных схем является общим для всех электронных систем.


Компьютеры и микропроцессоры состоят из миллионов логические ворота и другие компоненты, которые представляют собой просто специализированные типы усилителей. Распознавание и понимание основных схем, таких как усилители, является важным шагом в изучении электронных проектов. Для разных приложений доступны разные типы усилителей. Усилитель классифицируется по типу сигнала, который он предназначен для усиления. Обычно относится к диапазону частот, в котором усилитель будет выполнять функцию, которую он выполняет в электронной системе.



Усилители звуковой частоты

Усилители звуковой частоты используются для усиления сигналов в диапазоне человеческого слуха примерно от 20 Гц до 20 кГц. Некоторые усилители звука Hi-Fi расширяют этот диапазон примерно до 100 кГц, в то время как другие усилители звука могут ограничивать верхний предел частоты до 15 кГц или меньше.

Усилитель звуковой частоты

Усилитель звуковой частоты

Усилители звукового напряжения используются для усиления сигналов низкого уровня от микрофонов и дисковых датчиков. И т.д. За счет дополнительных схем усилители также выполняют такие функции, как коррекция тона, выравнивание уровней сигналов и микширование различных входов. Усилители обычно имеют высокий коэффициент усиления по напряжению и выходное сопротивление от среднего до высокого. Эти Усилители мощности звука используются для приема усиленного входного сигнала от ряда усилителей напряжения и затем обеспечивают достаточную мощность для управления громкоговорителями.

Усилители промежуточной частоты

Усилители промежуточной частоты - это настроенные усилители, используемые в радиоустройствах, телевизорах и радарных устройствах. Основная цель - обеспечить усиление большей части напряжения телевизионных или радиолокационных сигналов до того, как аудио- или видеоинформация, переносимая сигналом, будет отделена или демодулирована от радиосигнала. Усилители работают на частоте ниже, чем принимаемые радиоволны, но выше, чем аудио- или видеосигналы, в конечном итоге производимые системой. Частота, на которой находится промежуточная частота.


Усилитель промежуточной частоты

Усилитель промежуточной частоты

Эти усилители работают, и полоса пропускания усилителя зависит от типа используемого оборудования. Радиоприемники AM и усилители ПЧ работают на частоте около 470 кГц, а их полоса пропускания обычно составляет 10 кГц, то есть от 465 кГц до 475 кГц, домашнее телевидение обычно использует полосу пропускания 6 МГц для сигнала ПЧ в диапазоне от 30 до 40 МГц, а в радаре - полосу пропускания Можно использовать 10 МГц.

Р.Ф. Усилители

Радиочастотные усилители представляют собой настроенные усилители, в которых рабочая частота регулируется настроенным схемным оборудованием. Эта схема может регулироваться или не регулироваться в зависимости от назначения усилителя. Его пропускная способность также зависит от использования и может быть относительно широкой или узкой.

Усилитель Входное сопротивление обычно низкое. Немного Усилители RF имеют небольшое усиление или совсем не имеют усиления, но в основном представляют собой буфер между приемной антенной и более поздней схемой, чтобы предотвратить любые нежелательные сигналы высокого уровня от схем приемника, достигающие порта антенны, они могут повторно передаваться как помехи.

Р.Ф. Усилитель мощности

Р.Ф. Усилитель мощности

Особенностью ВЧ-усилителей является то, что они используются в самых ранних каскадах приемника и обладают низким уровнем шума. Фоновый шум обычно создается любым электронным устройством, то есть должен быть минимальным, поскольку усилитель будет обрабатывать сигналы с очень низкой амплитудой от антенны. Обычно в этих каскадах используются малошумящие полевые транзисторы.

Ультразвуковые усилители

Ультразвуковые усилители - это тип аудиоусилителя, работающего на частотах от примерно 20 кГц до примерно 100 кГц. Обычно они предназначены для конкретных целей, таких как ультразвуковая очистка, метод определения усталости металла, цель ультразвукового сканирования, системы дистанционного управления и т. Д. Каждый тип будет работать в довольно узком диапазоне частот в пределах ультразвукового диапазона.

Ультразвуковой усилитель

Ультразвуковой усилитель

Широкополосные усилители

Широкополосные усилители должны иметь постоянный коэффициент усиления от постоянного тока до нескольких десятков МГц. Эти усилители используются в измерительном оборудовании, таком как осциллографы. Существует потребность в точном измерении сигналов в широком диапазоне частот из-за их чрезвычайно широкой полосы пропускания и низкого усиления.

Усилители постоянного тока

Усилители постоянного тока используются для усиления постоянного (0 Гц) напряжения или сигналов очень низкой частоты, когда уровень постоянного тока сигнала является важным параметром. Они распространены во многих электрических системы управления и средства измерения .

Видеоусилители

Видеоусилители - это особый тип широкополосных усилителей, которые также сохраняют уровень постоянного тока сигнала и используются специально для сигналов, которые должны подаваться на ЭЛТ или другое используемое видеооборудование. Видеосигналы несут всю графическую информацию на телевизорах, видео- и радиолокационных системах. Полоса пропускания видеоусилителей зависит от использования. В ТВ-приемниках он простирается от 0 Гц (постоянный ток) до 6 МГц и еще шире в радарах.

Буферные усилители

Буферные усилители - это часто встречающийся специализированный тип усилителей, который можно найти в любой из вышеперечисленных категорий, они размещаются между двумя другими схемами, чтобы предотвратить влияние одной схемы на работу другой схемы. Они изолируют цепи друг от друга.

Буферные усилители имеют коэффициент усиления, равный единице, т.е. они фактически не усиливают сигнал, так что их выходная амплитуда равна их входной волне, но буферные усилители имеют очень высокий входной импеданс и низкий выходной импеданс и поэтому могут использоваться в качестве устройство согласования импеданса. Буфер гарантирует, что сигналы не ослабляются между параметрами схемы, как это происходит, когда схема с высоким выходным импедансом подает сигнал непосредственно в другую схему с низким входным сопротивлением.

Операционные усилители

Операционные усилители были разработаны на основе схем, разработанных для ранних аналоговых компьютеров, где они использовались для математических операций, таких как сложение и вычитание. Они широко используются в форме интегральных схем, где они доступны в корпусах с одним или несколькими усилителями и часто включаются в сложные интегральные схемы для конкретных приложений.

Операционный усилитель

Операционный усилитель

В основе конструкции лежит схема дифференциального усилителя, имеющая два входа вместо одного. Они производят результат, пропорциональный разнице между двумя входами. При отсутствии питания с отрицательной обратной связью операционные усилители имеют чрезвычайно высокий коэффициент усиления, обычно исчисляемый сотнями тысяч.

Применение отрицательной обратной связи увеличивает операционный усилитель Пропускная способность, поэтому они могут работать как широкополосные усилители с полосой пропускания в диапазоне МГц, но снижает их эффективность усиления. Эта простая резисторная сеть может применять такую ​​обратную связь извне, а другие внешние сети могут изменять функцию операционных усилителей.

Выходные свойства усилителей

Усилители используются для увеличения амплитуды напряжения или тока или для увеличения количества энергии, доступной обычно от сигнальной волны переменного тока. В каждой задаче есть три категории усилителей, которые зависят от свойств их выхода. Классификацию усилителя можно произвести 3 разными способами.

Основная цель усилителя напряжения - сделать амплитуду формы волны выходного напряжения большей, чем амплитуда волны входного напряжения, хотя амплитуда выходного тока может быть больше или меньше амплитуды входного тока.

Основная цель усилителя тока состоит в том, чтобы сделать амплитуду формы волны выходного тока больше амплитуды волны входного тока, хотя амплитуда выходного напряжения может быть больше или меньше, чем у входного напряжения, это изменение менее важно для предназначение усилителя.

В усилителе мощности произведение напряжения и тока на выходе больше, чем произведение напряжения на ток на входе. Напряжение или ток могут быть меньше на выходе, чем на входе, и это произведение двух факторов значительно увеличивается. Различные типы усилителей также доступны в усилителях мощности, таких как класс A, класс B, класс AB, класс D. Мы можем использовать эти усилители в разных электронные проекты .

Фото: