Различные типы усилителей и их применение

Классификация усилителейДля большинства электронных схем требуется по крайней мере один усилитель. Следовательно, усилители можно увидеть почти во всех электронных устройствах. Усилители — это устройства, увеличивающие амплитуду входного сигнала.

Выходная мощность источника питания модулируется усилителем. Усилители увеличивают только амплитуду, а другие параметры, такие как частота и форма, остаются постоянными.

Доступно много типов усилителей. Но их можно отличить по типу усиливаемого сигнала. Их также можно классифицировать по типу выполняемой ими функции.

Есть три категории усилителей в зависимости от свойств их выхода.

  1. Усилитель напряжения
  2. Усилитель тока
  3. Усилитель мощности

Усилители напряжения

Это наиболее распространенный тип усилителей, используемых в электронных устройствах. Эти усилители увеличивают амплитуду выходного напряжения сигнала.

Усилители тока

Эти усилители увеличивают амплитуду входного тока по сравнению с формой волны входного тока.

Усилители мощности

Назначение усилителей мощности — увеличение мощности, т.е. произведение выходного напряжения и тока больше, чем произведение входного напряжения и тока.

Напряжение или ток на выходе могут быть меньше, чем на входе, общее напряжение или произведение тока будут больше, чем на входе. Когда на усилитель подается сигнал переменного тока, усиливается только его часть.

В зависимости от части усиленной волны они подразделяются на четыре класса:

  • Класс А
  • Класс B
  • Класс AB
  • Класс C

Усилители можно дополнительно классифицировать на основе сигнала, который они усиливают:

1) Усилители звуковой частоты (УЗЧ)

Усилители звуковой частоты усиливают звуковые частоты. Обычно звуковые частоты находятся в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Некоторые усилители звука HI-FI могут усиливать до 100 кГц.

Читать также:  Что такое С++?

Данные усилители используются для подачи мощности звуковой частоты для работы громкоговорителей. Большинство современных аудиоусилителей основаны на полупроводниковых транзисторах.

2) Усилители промежуточной частоты (УПЧ)

Усилители промежуточной частоты используются в телевидении, радио и радарах. Они обеспечивают максимальное усиление напряжения радио-, теле- или радиолокационного сигнала до того, как видео- или аудиоинформация, переносимая сигналом, будет демодулирована.

Их рабочая частота ниже, чем у принимаемого радиосигнала, но выше, чем у аудио- или видеосигналов, в конечном итоге производимых схемой.

3) Усилители радиочастоты (УРЧ)

Этот усилитель увеличивает мощность низкочастотного радиосигнала. Они используются для управления антенного передатчика. Радиочастотные усилители — это настроенные усилители, рабочая частота которых регулируется схемой. Эту схему можно настраивать в зависимости от назначения усилителя. Входное сопротивление, как и коэффициент усиления, обычно низкое.

Особенностью этих усилителей является низкий уровень шума. Они использовались на самых ранних приемниках. Фоновый шум, обычно производимый любым электронным устройством, поддерживается на низком уровне, поскольку усилитель обрабатывает сигналы очень низкой амплитуды от антенны. Следовательно, в них используются малошумящие полевые транзисторы.

4) Ультразвуковые усилители

Ультразвуковые усилители усиливают ультразвуковые волны. Они находятся в частотном диапазоне от примерно 20 кГц до примерно 100 кГц. Они используются для определенных целей, таких как ультразвуковая очистка, ультразвуковое сканирование, системы дистанционного управления и т.д. Каждый тип будет работать в узкой полосе частот в пределах ультразвукового диапазона.

Читать также:  Что такое ПЛИС?

5) Широкополосные усилители

Широкополосные усилители усиливают полосу частот от постоянного тока до нескольких десятков МГц. Они используются в таком оборудовании, как осциллографы. Также они используются там, где необходимо точно измерять сигналы в широком диапазоне частот. Из-за их широкой полосы пропускания усиление невелико.

6) Усилители с прямой связью (УПТ)

Усилители с прямой связью или усилители постоянного тока используются для усиления сигналов очень низкой частоты. В этих усилителях выход одного каскада соединяется с входом следующего каскада. Этот усилитель усиливает частоту постоянного тока, которая является нулевой частотой. В основном они используются во многих электрических схемах управления и измерительных приборах.

7) Усилитель видеосигнала

Видеоусилители используются для улучшения видеосигнала и отображения его с высоким разрешением. Видеосигнал несет в себе всю информацию об изображении в телевизионных и радиолокационных схемах. Это особый тип широкополосных усилителей. Они используются специально для сигналов, которые должны подаваться на видеооборудование.

Полоса пропускания усилителей видеосигнала зависит от использования. В телевизионных приемниках они работают в диапазоне от 0 Гц до 6 МГц и еще шире в радарах. Эти усилители используются для усиления сигналов, поступающих с DVD и компьютерных мониторов. Их также можно использовать для улучшения качества видео в небольших телевизорах, установленных в транспортных средствах.

8) Буферные усилители

Буферные усилители обычно используются для преобразования электрического импеданса от одной цепи к другой. Они имеют коэффициент усиления 1. Они используются для изоляции цепей друг от друга. У них высокое сопротивление на входе и низкое сопротивление на выходе.

Читать также:  Что такое хакерство?

Буферный усилитель может использоваться как устройство согласования импеданса. Это означает, что сигналы не ослабляются между цепями, что происходит, когда цепь с высоким выходным сопротивлением подает сигнал непосредственно в другую цепь с низким входным сопротивлением.

9) Операционные усилители

Операционные усилители — это электронные усилители напряжения с высоким коэффициентом усиления. Операционные усилители используются для математических операций с напряжениями. Также используются в виде ИС. Операционный усилитель в основном имеет два входа. Их можно использовать в качестве инвертирующих усилителей, неинвертирующих усилителей, суммирующих усилителей, дифференциальных усилителей и т.д. На следующей картинке показана схема операционного усилителя:

Операционный усилитель

10) Транзисторные усилители

Транзистор — это электронное устройство. Он также используется как усилитель. Транзисторные усилители усиливают напряжение или ток входного сигнала.

Есть два типа транзисторных устройств. 1) BJT (транзисторы с биполярным переходом). 2) FET (полевые транзисторы).

Транзисторные усилители анализируются в различных конфигурациях:

  1. общая база,
  2. общий эмиттер,
  3. общий коллектор с использованием BJT.

Используя полевой транзистор, транзисторные усилители анализируются в следующих конфигурациях:

  1. общий затвор,
  2. общий исток,
  3. общий сток.

В транзисторах с биполярным переходом небольшой ток на выводе базы может управлять током на эмиттере и коллекторе, в то время как в полевых транзисторах (FET) небольшое напряжение на затворе может управлять напряжением на истоке и стоке.

С Уважением, МониторБанк

Добавить комментарий