Уикипедия

Усилвател: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
изглаждане; форматиране: интервали (ползвайки Advisor.js)
отделяне на увода в Усилвател (пояснение)
Ред 1:
{{друго значение|усилвател в електрониката|други значения|Усилвател (пояснение)}}
В повечето случаи, под '''усилвател''' се разбира устройство, което увеличава амплитудата на един [[сигнал]]. Усилватели има в различни области от [[техника]]та и в различни изпълнения - механични, пневматически, електрически или електронни. Всички те са разработени на един принцип - да повторят приложеното управляващо въздействие, като го увеличат многократно.
 
'''Електронният усилвател''' е електрическа схема с активни [[електронен компонент|електронни елементи]]. При него входният сигнал ([[електрическо напрежение]] или [[електрически ток|електрически ток]]), поражда усилен многократно изходен сигнал със същата форма, защото вградените в него електронни елементи увеличават амплитудата на напрежението, тока или [[мощност]]та на изхода на усилвателя.▼
==Електронен усилвател==
▲Електронният усилвател е електрическа схема с активни [[електронен компонент|електронни елементи]]. При него входният сигнал ([[електрическо напрежение]] или [[електрически ток|електрически ток]]), поражда усилен многократно изходен сигнал със същата форма, защото вградените в него електронни елементи увеличават амплитудата на напрежението, тока или [[мощност]]та на изхода на усилвателя.
 
Съществуват различни видове електронни усилватели, използвани в радиото и телевизията, звуковите системи и други електронни устройства. Усилвателите съдържат активни [[електронен компонент|електронни компоненти]] като вакуумна [[електронна лампа]], [[транзистор]]и или [[интегрална схема]].
Line 8 ⟶ 7:
==Класификация==
 
УсилвателитеЕлектронните усилватели могат да се класифицират по много признациспоред:
 
===По използванияИзползвания активен електронен усилващ елемент===
 
* Лампови усилватели.
Line 16 ⟶ 15:
* Усилватели изпълнени на интегрални схеми.
 
===Според функциитеФункциите, изпълнявани от електрическата схема===
 
* Усилватели на напрежение.
* Усилватели на мощност.
 
===Според усилваният входенВходния сигнал===
 
* Постояннотокови усилватели (те могат да усилват и променливотокови сигнали).
Line 27 ⟶ 26:
* Усилватели за импулсни сигнали.
 
===По основнатаОсновната схема на свързване===
За ламповите и транзисторните усилватели са разработени следните основни схеми на свързване:
* Усилватели с общ катод и съответно с [[общ емитер]].
* Усилвател с обща решетка или съответно с [[обща база]].
* Усилвател с общ анод или съответно с [[общ колектор]].
[[Картинка:Classes of amplifier operation.svg|thumb|right| Ъгли на отсечка от полувълната на сигнала за усилватели, работещи в различни режими]]
 
===Според положениетоПоложението на работната точка на усилвателя===
 
От избора на схемната реализация на един усилвател и определянето на неговата работнаработната точка от волтамперната[[волт-амперна характеристика|волт-амперната му характеристика,]] входниятзависи сигналкак се обработва повходният различен начинсигнал и се различават следните видове усилватели:
 
* '''Усилватели клас А''' - работната точка се намира в линейната част на характеристиката, което означава, че нелинейните изкривявания са малки, но и [[Коефициент_на_полезно_действие|КПД]] също е малкомалък. Затова се използва само в първите стъпала на усилвателя, там където нивото на сигналите е ниско, при по-големи входни сигнали има опасност от ограничаване на изходния сигнал и до поява на големи нелинейни изкривявания.
* '''Усилватели клас АВ''' - работната точка се намира между клас А и клас В така, че се избягва закривената част на характеристиката, с което се избягват камбановидните изкривявания. Нелинейните изкривявания са по-големи от клас А и по-малки от клас В. КПД също е голямо, но по-малко от клас В.
* '''Усилватели клас В''' - работната точка се намира в началото на характеристиката, следователно изкривяванията са големи. Ъгълът на отсечка е Θ=90°. Характерно за класа е наличието на четни хармоници, поради което се използва при двутактнитедвутактовите усилвателнитеусилвателни стъпала, като те се компенсират. Средният КПД за режим клас В е голям.
* '''Усилватели клас С''' - Режимът клас С се характеризира с това, че ъгълът на отсечка е Θ<90°. Токовият импулс е много богат на хармонични съставки, които предизвикват големи нелинейни изкривявания. За да се отделят тези хармоници, в изходната верига на усилвателния елемент се включва [[трептящ кръг]], настроен на основната честота, поради което нейните хармоници затихват в достатъчна степен. Тези предпоставки предопределят приложението на режим клас С в резонансните усилватели. КПД на този клас е значително по-голям в сравнение с този при останалите режими.
* '''Усилватели клас ВС''' - Представлява аналогово-импулсен режим с комутиране на захранващото напрежение, който се използва в двутактни схеми с 4 усилващи транзистора. За слаби сигнали работи едната двойка транзистори в клас В с понижено захранващо напрежение. При силни сигнали се включва втората двойка транзистори в клас С който са захранени с номиналната стойност на захранващото напрежение. КПД е по-висок от този при режим клас В.
* '''Усилватели клас D''' - Този клас е от групата на високоефективните усилватели на мощност с КПД η≈1. При усилване на непрекъснати сигнали е необходимо преобразуването им в импулси. Усилвателният елемент е поставен да работи в ключов режим и усилва импулсите. В този режим отделяната топлинна мощност от усилвателниятусилвателния елемент е минимална. След усилването е нужно сигналасигналът да се [[демодулация|демодулира]], за да се възстанови непрекъснатата му форма.
 
 
Line 81 ⟶ 80:
|}
 
===Групиране в зависимост от работнияРаботния честотен обхват===
* [[Нискочестотен усилвател]] (НЧУ).
* [[Високочестотен усилвател]] (ВЧУ).
* [[Междиночестотен усилвател]] (МЧУ).
* Усилватели работещи в микровълновия честотен обхват.
 
===Групиране по усилванатаУсилваната честотна лента===
 
* Теснолентови - усилват дадена честота или тесен честотен обхват от честоти.
Line 94 ⟶ 93:
* Неизбирателни - честотния обхват се определя от нерегулируеми стойности на елементите.
 
===Според конфигурациятаКонфигурацията на усилвателната схема и функциите на електронното устройство===
* DC усилвател (direct coupled) - усилвател с непосредствена връзка.
* DC усилвател (direct current) - постояннотоков усилвател.
Line 100 ⟶ 99:
* [[Операционен усилвател]].
 
Тази класификация не може да определя еднозначно един усилвател. Обикновено всеки усилвател може да се причисли към повече от една от тези квалификационни групи. Например междиночестотният усилвател спада към групата на избирателните усилватели, усилващи променливотокови сигнали и може да се реализира съсс всички видове активни [[електронен елемент|електронни елементи]].
 
==Инвертиращ усилвател==
Инвертиращият усилвател е елемент от аналоговата [[схемотехника]]. Това е елемент, който усилва сигнала. Има възможност за усилване по ток, напрежение и мощност. В зависимост от това къде се използва инвертиращияинвертиращият [[усилвател]], той може да усилва [[постоянен ток|постоянен]] и [[променлив ток]].
 
Най-честите включвания на инвертиращ и неинвертиращ усилвател биват следните:
Line 119 ⟶ 118:
==Обратни връзки в усилвателите==
При усилвателите много често се прилагат отрицателни обратни връзки (ООВ), при която върнатият сигнал е обратен по фаза на входния.
КоефициентаКоефициентът на обратна връзка е по-малък или равен на единица. Когато върнатият сигнал UF съвпада по фаза с напрежението на сигнала от източника, ОВ е положителна (ПОВ). При ПОВ резултантният входен сигнал нараства и започва процес на генерация. В зависимост от това, какви елементи съдържа веригата за обратна връзка, те биват честотно независими и честотно зависими. Първите са изградени само от съпротивления, а вторите съдържат и реактивни елементи.
Прилагането на ОВ в усилвателите оказва силно влияние върху техните параметри – коефициент на усилване, нелинейни изкривявания, честотна характеристика и др.
* ООВ намалява коефициента на хармониците kh. Формата на изходния сигнал се изменя в резултат на възникващите висши хармоници, но въведената ООВ компенсира част от тях, тъй като те постъпват с обратна фаза на входа на усилвателя.
Line 126 ⟶ 125:
 
==Технически параметри==
* '''Амплитудночестотна характеристика''' отразява усилването на усилвателя в целиятцелия му работен диапазон. Качествените нискочестотни усилватели трябва да имат равномерна амплитудночестотна характеристика в честотна лента от 20 Hz до 20 000 Hz. При усилватели с непосредствена връзка амплитудно честотната характеристика е значително по-широка от усилване по постоянен ток и е от няколко Hz до 100 kHz и повече.
* '''Коефициент на усилване по напрежение'''. Това е отношението на изходното напрежение към това на входа на усилвателя за една честота или за целия честотен диапазон.
* '''Коефициент на усилване по мощност'''. Това е отношението между изходната спрямо входната мощност на усилвателя ''G''(dB)=10 log(''P<sub>out''</sub> /(''P<sub>in''</sub>)). В случая трябва да се измерят входното и изходното напрежение и входния импеданс и товарното съпротивление на усилвателя.
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/Усилвател“.