Видове електронни усилватели, характеристики, предназначение
Електронните усилватели са специални устройства, които увеличават мощността, напрежението или тока на входящите сигнали. Точната им цел и принципи на работа зависят от конкретния тип устройство, от които има доста. Те се използват в звукозаписни студия, телевизия и радио и помагат при получаване на Wi-Fi сигнали и сигнали от космоса. И това не е целият списък с функции, така че е трудно да се надцени значението на тези устройства.
Триоди и ранни усилватели
В началото на 20 век светът преживя бурно развитие на технологиите. Развити са машиностроенето, индустрията, енергетиката. По това време се ражда такава наука като електрониката. Първоначално тя няма широко практическо приложение, но след половин век това направление става най-важното за човешката цивилизация. Всичко, което хората използват днес, би било невъзможно без развитието на електронните технологии. Важен пробив от този период е изобретяването на устройство, наречено триод.
Първият модел на това устройство беше стъклена лампа с три електрически контакта и беше предназначена да променя входния сигнал на електрически ток. Промяната настъпи чрез усилване на входния сигнал. Така се появи първият в историята електронен усилвател, който в зората на века даде възможност да се направи пробив в комуникационната индустрия - беше възможно да се създаде първият безжичен телеграф.
Основни принципи
Основният принцип на работа на абсолютно всеки усилвател на електрически сигнали, независимо от функционалното предназначение, се дължи на факта, че при малки промени в стойностите на електрическия ток и / или напрежението на входа на усилващата верига, има значително увеличение на тези параметри на изхода, коетоможе да се приложи на практика.
Основната част на всеки усилвател е устройство, наречено транзистор. Състои се от три отделни полупроводникови елемента, които имат електрически контакти - колектор, база, емитер. Когато през тях протича променлив ток, в зависимост от посоката си, транзисторът усилва или отслабва мощността на входния сигнал.
Параметри на усилвателя
Най-важната характеристика на усилвателя е усилването и то е равно на отношението на стойността на параметъра на входа към стойността на параметъра на изхода на веригата. Всъщност този показател дава основната представа за качеството на устройството и неговите възможности. Друг важен параметър е амплитудната характеристика. Всъщност това е функционална зависимост на амплитудата на изходните индикатори от стойностите на входния сигнал. Важността на този параметър се крие във факта, че тази зависимост е нелинейна, което означава, че веригата ще реагира по различен начин на различни стойности на сигнала на входа. Третият важен параметър на електронния усилвател е честотната характеристика, която всъщност показва зависимостта на стойността на усилването от честотата на входния сигнал. Както се оказва на практика, при различни честоти на променливия ток усилването се извършва по различни начини.
Класификация
Има няколко признака, по които се отличават определени видове усилватели. Първият е честотата. Нискочестотните устройства са в състояние да увеличат скоростта с не повече от сто килохерца. При високи честоти той расте в диапазона от 100 kHz до 100 MHz, понякога малко повече. Има и така наречените "селективни" устройства, работещи в определен малък честотен диапазон. Четвъртият тип устройства има най-широко покритие. Широколентов, способен да усилва от 10 Hz до 100MHz.
Друга типология е свързана с факта, че устройствата съдържат активен елемент. Това може да бъде например транзистор. Разпределете полупроводникови, микровълнови усилватели, диоди, тръби.
Една от най-новите разновидности е параметрична, при която увеличаването на мощността на сигнала става чрез енергията на генериращ външен източник. Капацитетът на нелинеен индуктивен елемент в електрическа верига се променя от време на време. Има тунелни диодни усилвателни устройства, които се използват за предаване на звук в радиоприемници.
По-известна е класификацията по режими. Те се обозначават с главни букви на латинската азбука. До 60-те години на миналия век имаше само четири класа: A, B, C, D. Впоследствие технологиите се подобриха и усложниха, появиха се допълнителни видове режими, подкласове и усилватели на променливо напрежение.
Основи на излъчването
Най-важният отрицателен фактор, влияещ върху качеството на телевизионния сигнал, е разстоянието от източника (телевизионна кула). Ако разстоянието от телевизионната кула е толкова голямо, че антената просто не може да улови сигнала, има смисъл да включите телевизионен усилвател в мрежата.
Приложение в мобилни мрежи
Wi-Fi приложение
В днешната информационна ера е трудно да си представите живота си без достъп до световната мрежа. Най-популярният тип безжична връзка несъмнено е Wi-Fi. Тази технология обаче има забележим недостатък - ограничен обхват. При липса на препятствия устройствата могат да приемат мрежата на разстояние само 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 се отстранява от WiFi усилвателите. Специално еретранслатори, които приемат слаб електромагнитен сигнал, преобразуват го в по-силен и го предават на близките приемници на интернет сигнал. WiFi усилвателите стават все по-популярни в селските райони, което прави този тип интернет връзка толкова популярен, колкото и мобилните.
Промяна на честотата на звука
Човек може да чуе звук само в определени граници на възприятие. Всъщност хората не могат да реагират на звукови сигнали с честота над 20 хиляди Hz. Ултразвуковите вълни се чуват само от някои видове животни, предимно нощни. Що се отнася до нискочестотните, тук прагът за човек е от 16 Hz. Всичко по-ниско се нарича инфразвук. Подобни вълни се образуват при падане на метеорит, по време на бури. Но за човешкото ухо такива сигнали са недоловими.
Честотният усилвател се използва в много домакински уреди и уреди. Това са телевизори, радиопредаватели, музикални центрове. Има и отделни специални устройства. Тяхната същност е да се постигне определен честотен диапазон, равен на това, което човешкият мозък е в състояние да възприеме. Ниските честоти се преобразуват, силата на трептенията се променя. В някои устройства е възможно да се регулират тембрите, нивото на звука. С вградения еквалайзер можете дори да регулирате амплитудата на сигнала.
С помощта на радиолампи
Вакуумните тръби се използват в ламповите усилватели. Такива устройства са популярни в студиата за запис и възпроизвеждане на музика. Предимството им е, че освен получаване на подходящи честоти е възможно да се получат и допълнителни тонове. Те се наричат хармоници и ако в полупроводниковите устройства те са четни и нечетни, тогава в ламповите устройства - главно само първите. Звукът е по-ясен, музиката е по-добра.
Мощността на ламповите усилватели е по-ниска, отколкото в транзисторните, но техните схеми са много по-прости, без изобилие от сложни детайли. Смята се, че такива устройства предават звук по-естествено, особено високочестотни диапазони. Възпроизвеждането на басите може да е проблем. Затова се препоръчва да се слуша предимно вокална или джаз музика с помощта на устройства.
Относно моноблоковете
Съществува разнообразие от електронни усилватели, които се наричат моноблок. Тяхното влияние се простира само върху един звуков канал. Оттук и терминът, където "моно" означава "единичен". Подобни единици са използвани от музиканти от доста известни групи като Grateful Dead. Усилвателите работят на лампи, но има и транзистори. Тяхното предимство: дават отлично качество на звука.
За стерео оборудване са необходими два моноблока. Това се дължи на влиянието върху десния или левия звуков канал. Освен това е желателно закупуването на предусилвател. Моноблоковете са изпитани във времето устройства. Те се появяват сред първите по рода си и са често срещани и до днес. Недостатъци - доста висока цена и специални изисквания за поставяне и използване. Следователно само професионални музиканти, които имат средства, могат да си позволят да оборудват такава аудио система.