T 3 / 1 Zesilovače -úvod (Amplifiers)

Učební otázky Fyzikální princip a použití zesilovačů Základní parametry zesilovačů Rozdělení zesilovačů podle pracovních tříd podle vazeb mezi stupni zesilovače, aj. Praktické využití Kontrolní otázky

Kontrolní otázky K čemu slouží zesilovače ? Popište pracovní třídy zesilovačů, kde se používají. Nakreslete jednotlivé vazby zesilovačů.

Jak zesílit proud nebo napětí? Jak zesílit napětí nebo proud z antény rádiového přijímače? Lze udělat i jiný než mechanický spínač? Jak elektronicky počítat? Často je třeba zesílit nějaký elektrický signál a prvky k tomu určené - zesilovače - jsou součástí řady přístrojů. Každý se běžně setkává například s rádiem či televizí, do kterých vstupuje slabý signál z antény a uvnitř je zesilován. Elektronické prvky, které tvoří základ zesilovačů, jsou tranzistory. Postupně se podíváme na jednotlivé druhy.

Fyzikální princip a použití zesilovačů Zesilovače jsou elektronické obvodové systémy, které se používají k zesílení slabých elektrických signálů. Při zesilování se zvětšuje pouze amplituda signálu, tvar a frekvence by měly zůstat nezměněny.

Zesilovač jako obecný dvojbran Zesilovače jsou elektrická zařízení, která slouží k zesilování a úpravě elektrických signálů. Patří do kategorie dvojbranů, tj. obvodů, které mají dvě vstupní a dvě výstupní svorky.

Zesilovač jako obecný dvojbran (čtyřpól)

Uplné char. čtyřpolů jako zesilovače

Princip zesílení střídavého signálu na uplných char. (ve 4 kvadr).

Harmonické zkreslení

Správně nastavené zesilovací poměry

Chybně nastavený klidový pracovní bod Má-li zesilovač pracovat jako lineární čtyřpól, nesmí pracovní oblast na jeho amplitudové charakteristice vybočit z lineární oblasti

Přebuzený tranzistor

Rozdělení zesilovačů: - podle frekvence nízkofrekvenční (20 Hz až 20 kHz – akustické spektrum slyšitelné člověkem) vysokofrekvenční (zesílení modulova-ných signálů)

Kytarová struna ukázka analogového signálu

Hlasové vibráto ukázka analogového signálu

Podle velikosti vstupních signálů zesílení signálů malé úrovně (anténní zesilovače) výkonové zesilovače (velké výkonové zesílení)

Podle šířky přenášeného pásma úzkopásmové širokopásmové

Podle pracovních třídy = umístění prac. bodu třída A - mají klidový pracovní bod umístěný v lineární části charakteristiky. Zesilovače mají malé zkreslení a účinnost (odebírají v klidu větší proud), jsou určeny pro všeobecné použití. třída B - mají klidový pracovní bod umístěn v bodě zániku kolektorového. proudu. Používají se v dvojčinném zapojení (každý prvek zesiluje jednu polovinu periody signálu. třída C - mají klidový pracovní bod umístěn za bodem zániku kolektorového proudu. Používají se ve vysokofrekvenční technice. třída D

Pracovní třídy zesilovačů

Princip zesílení střídavého signálu na úplných char. (ve 4 kvadr).

Podle polohy pracovního bodu rozeznáváme 4 třídy zesilovačů : A - výstupní proud teče v zesilovacím prvku po celou periodu signálu - říkáme, že úhel otevření 0 = 2 B - výstupní proud teče v zesilovacím prvku po dobu půl periody, t.zn., že úhel otevření 0 =  C - výstupní proud teče v zesilovacím prvku po dobu menší, než je půl periody, t.zn. že 0  . D - zesilovače které pracují na principu pulzní šířkové modulace, signál řídí pulzně spínaní zesilovače a šířkám pulzů odpovídá zesílený signál.

Podle zapojení zesilovacího prvku - rozeznáváme zesilovače a) se společným emitorem (SE) b) společným kolektorem (SC) c) společnou bází (SB)

Bipolární tranzistor jako zesilovač – přehled zapojení

Podle způsobu činnosti dělíme zesilovače na a) jednočinné b) dvojčinné

Podle vazby mezi stupni dělíme zesilovače na zesilovače s a) kapacitní vazbou b) přímou (galvanickou) vazbou c) transformátorovou vazbou

Vícestupňové zesilovače- vazby.

Zesilovače se stejnosměrnou vazbou

S kapacitní vazbou

S transformátorovou vazbou

Základní parametry zesilovačů Kmitočtové charakteristiky Zkreslení akustických signálů Šumové vlastnosti brumová napětí (filtrací napájecích napětí) šumová napětí Každý reálný zesilovač ale obsahuje řadu zdrojů šumu (rezistory, tranzistory a p.), takže jeho výstupní šumový výkon je větší, než u ideálního zesilovače

Jiná prezentace Odkaz zde