Zosilňovač je elektronické zariadenie používané na zvýšenie prúdu, napätia (alebo) výkonu signálu a zlepšuje silu signálu bez zmeny tvaru signálu. Rôzne druhy Zosilňovače sa používajú v bezdrôtovej komunikácii, vysielaní a vo všetkých druhoch audio zariadení. Existujú rôzne formy zosilňovačov, ktoré siahajú od Operačné zosilňovače a malé zosilňovače signálu až po veľké zosilňovače signálu a výkonu. Zosilňovače sú rozdelené do dvoch metód na základe funkcie; napäťové zosilňovače (alebo) výkonové zosilňovače . Klasifikácia zosilňovača závisí hlavne od veľkosti signálu, jeho fyzickej konfigurácie a spôsobu spracovania vstupného signálu, ktorý je hlavným vzťahom medzi vstupným signálom a napájaním prúdu v záťaži. Tento článok poskytuje stručné informácie o a napäťový zosilňovač , ich fungovanie a aplikácie.
Čo je to zosilňovač napätia?
Typ zosilňovača, ktorý vytvára vyššie výstupné napätie v porovnaní so vstupným napätím, je známy ako napäťový zosilňovač. Tento zosilňovač sa používa vždy, keď je potrebný prenos vyššieho napätia cez dlhší vodič. Tento zosilňovač zlepšuje výkon elektrického signálu bez toho, aby výrazne menil jeho charakter. Tieto sú dôležité v elektronike na zlepšenie jasnejších zvukových signálov, ostrejších obrázkov a presnejších údajov snímača.
Tento zosilňovač nedodáva energiu, ale zvyšuje súčet energie prichádzajúcej cez daný obvod, aby sa dosiahol požadovaný výsledok. Vo všeobecnosti tieto zosilňovače nie sú vhodné na napájanie rôznych zariadení, ako sú motory, hoci zvyšujú súčet dostupného napätia, aby pomohli pri čítaní signálov z rôznych ovládacích prvkov.
Zisk napätia
Zosilňovacia jednotka určená hlavne na zvýšenie úrovne napätia vstupného signálu privádzaného do zosilňovača sa nazýva napäťový zosilňovač. Konštrukcia tohto zosilňovača závisí hlavne od dosiahnutia maximálneho dosiahnuteľného napäťového zosilnenia. Takže zisk tohto zosilňovača je pomer výstupnej hodnoty k vstupnej hodnote. Toto je pomer ekvivalentný k napätiu o/p k napätiu i/p. Vzorec napäťového zosilňovača pre zosilnenie napätia je uvedený ako;
Vypnuté = Vout/Vin
Tieto zosilňovače odoberajú extrémne malé množstvo energie z pripojenej záťaže. Tieto typy zosilňovačov sú známe ako zosilňovače s malým signálom, pretože veľkosť signálu, ktorý je poskytovaný ako vstup, je extrémne malá a stúpa cez obvod zosilňovača.
Obvod zosilňovača napätia
Návrh tohto obvodu zosilňovača je pomerne jednoduchý, pretože potrebuje základné elektronické komponenty . Nazývajú sa tiež zosilňovače rozdielu napätia, ktoré zosilňujú rozdiel v napätí v elektronickom obvode. Takto je možné toto meniace sa výstupné napätie čítať a analyzovať.
Vyššie je znázornený obvod zosilňovača napätia, ktorý zosilňuje vstupný napäťový signál a poskytuje napäťový signál o/p. Tento zosilňovač je napäťovo riadený zdroj napätia. Vstupná impedancia tohto zosilňovača musí byť vysoká a výstupná impedancia nízka. Z nižšie uvedeného obvodu môžeme zistiť, že ak Rin je >> Rs, potom Vin je ≈ Vs Ak „RL“ záťažový odpor RL je >> Rout, potom;
Vout ≈ AvVin
Zosilnenie napätia Av = Vout/Vin = Vout/Vs
Ideálny zosilňovač musí obsahovať nekonečný vstupný odpor a nulový výstupný odpor. Tento zosilňovač poskytuje výstupné napätie, ktoré je úmerné vstupnému napätiu. Konštanta úmernosti je nezávislá od veľkosti zdroja a záťažových odporov.
Rozdiel medzi napäťovým zosilňovačom a výkonovým zosilňovačom
Na zvýšenie výkonu vstupného signálu sa používajú napäťové aj výkonové zosilňovače. Napäťový zosilňovač sa teda zameriava na zosilnenie napätia bez dôležitého zosilnenia výkonu, zatiaľ čo výkonový zosilňovač poskytuje veľký výkonový zisk na riadenie vysokovýkonných záťaží. Oba tieto zosilňovače sa používajú v audio a RF aplikáciách. Rozdiely medzi týmito dvoma zosilňovačmi sú uvedené nižšie.
| Napäťový zosilňovač | Výkonový zosilňovač |
| Zosilňovač, ktorý je určený na zosilnenie napätia vstupného signálu, je známy ako zosilňovač napätia. | Zosilňovač, ktorý je navrhnutý tak, aby poskytoval značné množstvo výkonu pre vstupný signál, je známy ako výkonový zosilňovač. |
| Tento zosilňovač zvyšuje amplitúdu vstupných signálov bez toho, aby poskytoval značné zvýšenie výkonu. | Tento zosilňovač využíva elektrický signál s nízkym výkonom a zvyšuje jeho výkonovú úroveň tak, aby bol vhodný na napájanie vysokovýkonných záťaží alebo reproduktorov. |
| Nazýva sa tiež malý zosilňovač signálu, pretože má malý vstupný signál. | Výkonový zosilňovač je známy ako zosilňovač veľkého signálu, pretože potrebuje veľký vstupný signál. |
| V tomto obvode zosilňovača je základňa tranzistora tenká, pretože nie je navrhnutá tak, aby zvládla obrovský prúd. | Základňa tranzistora v tomto obvode zosilňovača je pomerne hrubšia, čo zvláda veľké prúdy. |
| Tranzistor použitý v tomto zosilňovači je tranzistor s nízkym (alebo) stredným výkonom, ktorý má malú fyzickú veľkosť | Tranzistor použitý v tomto zosilňovači je vysokovýkonný tranzistor, ktorý má veľkú fyzickú veľkosť |
| Hodnota kolektorového prúdu v tomto zosilňovači je pomerne nízka, tj 1 mA. | Hodnota kolektorového prúdu v tomto zosilňovači je vysoká, okolo 100 mA. |
| Množstvo AC o/p výkonu tohto zosilňovača je nízke. | Množstvo AC o/'p výkonu tohto zosilňovača je vysoké |
| Prúdové zosilnenie tohto zosilňovača je nízke. | Prúdové zosilnenie tohto zosilňovača je vysoké. |
| Je spojený s RC. | Prúdový zosilňovač je spojený s transformátorom. |
| Odvod tepla je nízky. | Odvod tepla je vysoký. |
| Tieto zosilňovače sa často používajú v audio zariadeniach na zosilnenie signálu bez výrazného zvýšenia jeho výkonu. | Výkonové zosilňovače sa bežne používajú v bezdrôtových komunikačných systémoch, audio systémoch a rôznych vedeckých a priemyselných aplikáciách všade tam, kde je potrebný vysoký výstupný výkon. |
Rozdiel medzi prúdovým zosilňovačom a napäťovým zosilňovačom
Ako prúdový zosilňovač, tak aj napäťový zosilňovač sú elektronické zariadenia používané hlavne na zosilnenie elektrických signálov, pracujú však na odlišných princípoch. Rozdiel medzi týmito dvoma zosilňovačmi je diskutovaný nižšie.
|
Prúdový zosilňovač |
Napäťový zosilňovač |
| Zosilňovač, ktorý sa používa na zvýšenie prúdu vstupného signálu udržiavaním stabilného napätia, je známy ako prúdový zosilňovač. | Zosilňovač, ktorý sa používa na zvýšenie napätia vstupného signálu udržiavaním stabilného prúdu, je známy ako zosilňovač napätia. |
| Tento zosilňovač umožňuje malý vstupný prúd na ovládanie väčšieho výstupného prúdu. | Tento zosilňovač umožňuje malé vstupné napätie na ovládanie väčšieho výstupného napätia. |
| Vstup a výstup tohto zosilňovača sú prúdové s nízkou vstupnou impedanciou a vysokou výstupnou impedanciou. | Vstup a výstup tohto zosilňovača je napätie s vysokou vstupnou impedanciou a nízkou výstupnou impedanciou. |
| Používa sa na zosilnenie napätia. | Prúdový zosilňovač sa používa na zosilnenie prúdu. |
| Tento zosilňovač má extrémne vysoké napäťové zosilnenie, vstupnú impedanciu a menší výstupný prúd. | Tento zosilňovač má nízke napäťové zosilnenie, veľké prúdové zosilnenie a stredný rozsah až vysokú i/p impedanciu. |
Aplikácie/Použitie
The aplikácie napäťových zosilňovačov zahŕňajú nasledujúce.
- Toto sa používa na zvýšenie amplitúdy o/p napätia signálu.
- Najčastejšie sa používajú v elektronických zariadeniach.
- Používa sa v rôznych aplikáciách, ako sú; bezdrôtová komunikácia , vysielanie signálu a zvukové zariadenia, ako sú reproduktory.
- Používa sa v aplikáciách všade tam, kde požadujeme prenos signálu pri maximálnom napätí cez dlhý vodič.
- Tieto zosilňovače sa používajú v reproduktoroch na zosilnenie zvukových signálov, ako aj v rádiách na zosilnenie slabých rádiových signálov prijímaných anténou.
- Môže byť použitý ako impedančný impedančný obvod a spínací obvod.
Ide teda o prehľad napätia zosilňovače, obvody, prac rozdiely a ich aplikácie. To dáva o/p signál so zvýšenou úrovňou napätia vždy, keď je jeho vstupom nízkonapäťový signál. Tento zosilňovač sa používa tam, kde požadujeme prenos signálu pri maximálnom napätí cez dlhý vodič. Tu je otázka pre vás, čo je zosilňovač?
