Електронни усилватели: видове, характеристики, предназначение

Електронните усилватели са специални устройства, които увеличават мощността, напрежението или тока на входящите сигнали. Тяхната точна цел и принципи на действие зависят от конкретния тип устройство, което е доста голямо. Те се използват в звукозаписни студиа, по телевизията и радиото, помагат при създаването на Wi-Fi сигнали и сигнали от космоса. И това е далеч от целия списък от функции, така че е трудно да се надцени стойността на тези устройства.

Триоди и първи усилватели

В началото на ХХ век в света се наблюдава бързо развитие на технологиите. Развиват се машиностроенето, промишлеността и енергетиката. Именно по това време възниква наука като електрониката. Първоначално тя нямаше широко практическо приложение, но след половин век тази посока се превърна в най-важната за човешката цивилизация. Всичко, което хората днес използват, не би било възможно без развитието на електронните технологии. Важно постижение от този период е изобретението на устройство, наречено триод.


Първият модел на това устройство е стъклена лампа с три електрически контакта и е проектирана да променя входния сигнал на електрически ток. Промяната беше направена чрез усилване на входния сигнал. Така първият в историята на електронния усилвател, който в зората на века позволи да пробие в областта на комуникацията - беше възможно да се създаде първият безжичен телеграф.

Общи принципи

Основният принцип на всеки електрически усилвателсигнали, независимо от функционалното предназначение, е свързано с факта, че при малки промени в стойностите на електрическия ток и /или напрежението на входа на веригата има значително увеличаване на тези параметри в изхода, което може да се приложи на практика.


Основната част от всеки усилвател е устройство, наречено транзистор. Състои се от три отделни полупроводникови елемента, които имат електрически контакти - колектор, основа, излъчвател. Когато през тях протича променлив ток, в зависимост от посоката си, транзисторът усилва или отслабва силата на входния сигнал.

Параметри на усилвателите

Основната характеристика на усилвателя е коефициентът на усилване, който е равен на съотношението на стойността на параметъра на входа към стойността на параметъра на изхода на веригата. Всъщност, този индикатор ви дава преглед на качеството на вашето устройство и неговите възможности. Друг важен параметър е характеристиката на амплитудата. Всъщност това е функционална зависимост на амплитудата на изходните параметри от стойностите на входния сигнал. Значението на този параметър се състои в това, че тази зависимост е нелинейна и следователно различните стойности на сигнала на входната верига ще реагират по различен начин. Третият важен параметър на електронния усилвател е амплитудно-честотната характеристика, която всъщност показва зависимостта на стойността на коефициента на усилване на честотата на входния сигнал. Както се оказва на практика, при различни честоти, променливият ток се увеличава по различни начини.

Класификация

няколко знаци, които отличават тези или други видове усилватели. Първо - тази честота. Нискочестотни устройства могат да увеличат скоростта на не повече от стотици килохерца. В него расте високо в диапазона от 100 кHz до 100 MHz, понякога малко повече. Има така наречените "предизборни" устройства, които работят в малък диапазон от честоти. Най-широко покритие в четвъртия тип устройства. Високоскоростен може да повиши от 10 Hz до 100 MHz.
Друг типология е фактът, че устройството съдържа активен елемент. То може да бъде, например, един транзистор. Има полупроводници, микровълнови усилватели, диод, лампа.
Един от най-новите сортове - параметричен сигнал, когато настъпва растеж чрез генериране на енергия от външен източник. Понякога капацитет варира нелинейна индуктивен елемент в електрическа верига. Има-нарастване на устройства на тунелни диоди, използвани за предаване на звук радиоприемници. По-известен с режими за класификация. Те засягат големите герои на латинската азбука. До 60-те години на миналия век е имало само четири класа: A, B, C, D. След това технологията се подобри и да стане по-сложно, имаше допълнителни видове режими подкласове усилвател с променливо напрежение.

Основи на излъчване

Най-важните фактори, които влияят на качеството на сигнала - разстоянието от източника (телевизионната кула). Ако разстоянието от толкова високо, че антената само че не може да улови сигнал телевизионната кула, че има смисъл да се включат вмрежов тв усилвател. Телевизионният сигнал е сложен електромагнитен импулс, който пренася видео и аудио информация. Поради това усилвателите за ТБ антени се различават значително от радиоустройствата. Има много телевизионни усилватели, различни по функции и функционалност.
По принцип, те са разделени в две категории - аналогови усилватели на сигнала и цифрови TB (DVB-T2). Също така трябва да се има предвид, че изборът на устройството зависи и от това колко телевизионни приемници трябва да предават сигнала.

Приложение в мобилните мрежи

Най-важното устройство за хората днес е, разбира се, мобилен телефон. Днес в света има няколко милиарда джобни комуникационни устройства. Но какво биха имали те, ако нямаха мобилни мрежи? Телефонът просто се превръща в играчка, когато абонатът е на места, където няма покритие на мобилни сигнали. Всеки мобилен телефон има комуникационен усилвател. Факт е, че една вградена антена за приемане на сигнал от клетъчен оператор няма да бъде достатъчна причина сигналът да отслабне с разстоянието от източника. За да направи връзката непрекъсната, специалният комуникационен усилвател в телефона увеличава мощността на сигналната антена и го преобразува в удобен за потребителя вид. Но понякога дори този вграден усилвател не е достатъчен при много слабо покритие на терена. И тогава се използват специални външни усилватели - ретранслатори, които излизат отделно от телефонния апарат.

Използване на Wi-Fi

В съвременната информационна ера е трудно да си представите живота си без достъп до World Wide Web. Безспорно най-популярният тип безжична връзка е Wi-Fi. Въпреки това, тази технология има забележим минус - ограничен обхват на действие. При липса на препятствия устройствата могат да получат мрежа на разстояние до 100 метра. Това не винаги е удобно, особено за големи компании или фирми, чиито клонове се намират в различни части на града.
Подобен недостатък е премахването на WiFi усилвателите. Това са специални ретранслатори, които приемат слаб електромагнитен сигнал, превръщат го в по-мощен и препредаващ към близките приемници на интернет сигнала. WiFi усилвателите стават все по-популярни в провинцията, което прави този вид интернет връзка по-малко популярен от мобилния.

Промяна на честотата на звука

Човек може да чува само звука в определени граници на възприятието. Всъщност за звукови сигнали с честота над 20 000 Hz хората не могат да отговорят. Ултразвуковите вълни се чуват само от някои видове животни, най-вече нощен живот. Що се отнася до ниската честота, тогава прагът за човек - от 16 Hz. Всички по-долу се наричат ​​инфразвук. Такива вълни се образуват при падане на метеорит по време на буря. Но за човешкото ухо такива сигнали не се чуват. Честотният усилвател се използва в много домакински уреди и уреди. Това са телевизори, радиопредаватели, музикални центрове. Има и отделни специални устройства. Тяхната същност - при достигане на определен честотен диапазон, равен на този на човешкия мозъкспособни да възприемат. Ниските честоти се преобразуват, силата на колебанията се променя. Някои устройства имат възможност да регулират силата на звука и силата на звука. С вградения еквалайзер можете дори да регулирате амплитудата на сигнала.

Използване на радиолампи

Вакуумните лампи се използват в тръбни усилватели. Такива устройства са популярни в студията за запис и възпроизвеждането на музика. Предимството им е, че освен получаването на съответните честоти, е възможно да се получат допълнителни тонове. Те се наричат ​​хармоници, а ако в полупроводниковите прибори е сдвоени и нечетни, то в тръбите - най-вече само първите. Звукът е по-ясен, музиката е по-качествена.
Мощността на ламповите усилватели е по-ниска от тази на транзистора, но тяхната схема е много по-проста, без много сложност на детайлите. Смята се, че такива устройства предават звука по-естествено, особено високочестотни ленти. Възможно е да има проблеми с възпроизвеждането на басите. Затова е препоръчително да слушате вокална или джаз музика с помощта на устройства.

За моноблоковете

Съществуват различни електронни усилватели, които се наричат ​​моноблокове. Тяхното влияние се простира само върху един аудио канал. Оттук и терминът, където "моно" означава "единичен". Такива единици са били използвани от музиканти от известни групи като Grateful Dead. Усилвателите работят върху крушките, но има и транзистори. Предимството им: дават отлично качество на звука.
Стерео оборудването изисква два моноблока. Това се дължи на въздействието върхудесен или ляв аудио канал. Освен това е желателно да се закупи предварителен усилвател. Моноблокове - проверено време за устройство. Те се появяват сред първите подобни на себе си и общи за този ден. Недостатъците са доста висока цена и специални изисквания за поставяне и използване. Следователно такава звукова система може да бъде оборудвана само от професионални музиканти, които имат средствата.

Свързани публикации