Elektronische Verstärker

Der Begriff Verstärker ist sehr vieldeutig. Es kann sich um einen den Autofahrern bekannten Hydraulikverstärker handeln, einen Magnetverstärker, der früher in Automatisierungssystemen verwendet wurde. Elektromechanische Verstärker und Relaisverstärker sind ebenfalls bekannt.

Das Funktionsprinzip aller Verstärker ist das gleiche: Unter dem Einfluss eines schwachen Steuersignals erscheint am Ausgang des Verstärkers ein starkes Ausgangssignal. Um ein Ausgangssignal mit hoher Leistung zu erhalten, ist natürlich eine externe Energiequelle erforderlich.

Zum Steuern einer Relaisspule ist beispielsweise ein Bruchteil eines Watt Leistung erforderlich, während Kontakte eine Last von mehreren Kilowatt schalten können. Wie sie sagen, gibt es einen Machtgewinn. In diesem Artikel werden jedoch nur elektronische Verstärker kurz besprochen.

Elektronische Verstärker

Sie sind der häufigste Knoten verschiedener Geräte und Vorrichtungen. Abhängig von der ausgeführten Funktion und der Art des Eingangssignals werden Verstärker in verschiedene Typen unterteilt. In einem Fall zum Beispiel Thermoelementsignalund in einem anderen Musik, Sprache oder ein Signal von einer Fernsehantenne, die im Dezimeterwellenlängenbereich arbeitet.

Alle elektronischen Verstärker sind sich jedoch dadurch einig, dass sie das Phänomen der elektrischen Leitfähigkeit in verschiedenen Umgebungen nutzen. Dies sind zunächst Vakuum (Elektronenröhren) und Halbleiter (Transistoren und Chips).

Die meisten elektronischen Verstärker werden derzeit auf Halbleitern hergestellt. Lampendesigns werden von Liebhabern von sehr hoher Klangqualität, Musikliebhabern und sogar dort verwendet, wo es unmöglich ist, auf Lampen zu verzichten.

Verstärker können strukturell entweder ein separates Gerät oder ein integraler Bestandteil eines beliebigen Geräts sein, beispielsweise ein Messgerät.

Verstärker eines Gleichstroms (UPT)

Diese Verstärker arbeiten im Frequenzbereich von Null bis zu einer höheren Frequenz. Mit anderen Worten, sie können eine konstante Spannung verstärken. In diesem Fall wird natürlich auch die variable Komponente des Signals verstärkt. Ein Diagramm, wenn nicht alle, eines Teils des UPT ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Gleichstromverstärkerschaltung

Um die "Konstante" verstärken zu können, erfolgt die Verbindung zwischen den Kaskaden über Widerstände, Dioden, Zenerdioden oder sogar direkt. Diese Option ist in Abbildung 1 dargestellt. Die am häufigsten verwendeten UPTs finden Sie in AutomatisierungssystemeWandler nichtelektrischer Größen, in Messgeräten, in Signalverstärkern verschiedener Sensoren.

UPT sind auch die Grundlage für die Entwicklung von Operationsverstärkern (Operationsverstärkern), die in verschiedenen Geräten weit verbreitet sind. Tatsächlich basieren alle UPTs derzeit auf Betriebssystemen, deren Vorteile allgemein bekannt sind und an denen kein Zweifel besteht.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines Operationsverstärkers, der auf einem Operationsverstärker basiert. Wie Sie sehen können, ist es viel einfacher als das vorherige, obwohl seine Parameter viel besser sind.

Abbildung 2. DT basierend auf dem Operationsverstärker

AC-Verstärker

Wechselstromverstärker unterscheiden sich von CTD dadurch, dass sie nur die variable Komponente des Eingangssignals verstärken. Als Beispiel zeigt 3 einen Mikrofonverstärker für ein dynamisches Mikrofon wie MD-52 oder dergleichen, der mit Haushaltsbandgeräten ausgestattet war.

Abbildung 3. Mikrofonverstärker

Am Eingang und Ausgang des auf der Mikroschaltung hergestellten Verstärkers sind Trennkondensatoren installiert, die es ermöglichen, nur die variable Komponente des Signals durch den Verstärker zu leiten.

Eine solche Schaltung wird auch als Mikrofonverstärker bezeichnet. Das erwähnte Mikrofon ist mit der Soundkarte des Computers verbunden und ermöglicht Ihnen einen großartigen Klang, viel besser als mit einem chinesischen Computermikrofon.

Der Verstärker funktioniert auch ab +5 V einwandfrei, sodass Sie ihn über den USB-Anschluss mit Strom versorgen oder 12 Volt vom Computer entfernen können. Das Gerät muss nicht angepasst werden, es funktioniert sofort. Mit einer kleinen Anzahl von Teilen können Sie diese Schaltung mit einer montierten Installation unter Verwendung der Ergebnisse der Teile zusammenbauen. Bemühen Sie sich dabei, die Verbindungen so kurz wie möglich zu halten. Dies schützt vor Störungen und Störungen.

Hochfrequenzverstärker

Sie werden hauptsächlich in Radios und Fernsehgeräten verwendet. Ihr Zweck ist es, das Eingangssignal beispielsweise von einer Antenne etwas zu verbessern. Als nächstes erfolgt die Überlagerungsumwandlung, und eine weitere Hauptverstärkung erfolgt bei einer Zwischenfrequenz. Die Besonderheiten solcher Verstärker sind die Verwendung von HF-Transistoren sowie die Installationsmerkmale des Geräts. Eine ähnliche Installation ist zu sehen, wenn Sie die Radiofrequenzeinheit eines modernen Fernsehgeräts öffnen.

Bandverstärker

Bandverstärker dienen zur Verstärkung von Signalen in einem engen Frequenzbereich. Ein Beispiel sind die Zwischenfrequenzverstärker (IF). Das Frequenzband in solchen Verstärkern wird durch Oszillationsschaltungen und Filter mit konzentrierter Auswahl (FSS) oder piezokeramische Filter (PCF) bereitgestellt. In der Tat ist die Verstärkung eines Signals in einem schmalen Frequenzband viel einfacher als die Erzeugung eines sehr breitbandigen Verstärkers.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Verstärkern gibt es eine sehr große Anzahl von Varianten, hier einige weitere.

Vorverstärker

Ihr Zweck ist es, das Signal von einer schwachen Quelle auf einen Pegel zu verstärken, der für weitere Kaskaden akzeptabel ist. Erhöhen Sie beispielsweise den Pegel der Set-Top-Box auf den Eingangspegel des Terminal-Audioverstärkers. Der Vorverstärker kann auch Ton- und Lautstärkeregler enthalten.

Zur Wiedergabe von Aufnahmen von Vinyl-Discs werden spezielle vorläufige Korrektorverstärker verwendet, die den Frequenzgang für die Arbeit mit dem Aufnahmekopf bilden. Wenn Musik auf Tonbandgeräten aufgenommen und angehört wurde, wurden Aufnahme- und Wiedergabeverstärker verwendet. Der Zweck solcher Verstärker bestand darin, den erforderlichen Frequenzgang des Aufnahme- / Wiedergabekanals zu bilden.

Verstärker

Am häufigsten in Messgeräten, Automatisierung, Steuerungen für Industrieanlagen verwendet. Diese Verstärker werden auch Instrumentenverstärker genannt. Sie haben ein sehr geringes Eigenrauschen, eine sehr große Verstärkung (mit einer unterbrochenen OS-Schaltung) und ein sehr großes Gleichtaktunterdrückungsverhältnis. Solche sehr hohen Eigenschaften werden durch Verwendung einer bestimmten Verbindung mehrerer Operationsverstärker erreicht. Hier ist, wie viele "sehr" Messverstärker haben. Abbildung 4 zeigt eine klassische Instrumentenverstärkerschaltung.

Abbildung 4Instrumentenverstärkerschaltung

Neben dieser Schaltung sind auch Schaltungen an einem oder zwei Operationsverstärkern weit verbreitet. Es gibt komplexere Designs. In jüngster Zeit wurden Messverstärker in einer integrierten Version hergestellt - alles, was in Abbildung 4 dargestellt ist, passt in ein Gehäuse, während die Anzahl der Abstimmelemente minimal ist, normalerweise ein externer Widerstand. In 4 ist dies R1 und in 5 ist der Widerstand RG (GAIN).

Der interne Aufbau des integrierten Messverstärkers Typ AD623, natürlich eine vereinfachte Schaltung, ist in Abbildung 5 dargestellt. Eine Besonderheit dieses Verstärkers ist sein niedriger Preis und die Fähigkeit, mit unipolarer Leistung zu arbeiten.

Abbildung 5. Schemaintegrierter Messverstärker Typ AD623

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Boris Aladyshkin