Elektronische versterkers

De term versterker is erg dubbelzinnig. Het kan een hydraulische booster zijn, bekend bij automobilisten, een magnetische versterker, die ooit werd gebruikt in automatiseringssystemen. Elektromechanische en relaisversterkers zijn ook bekend.

Het werkingsprincipe van alle versterkers is hetzelfde: onder invloed van een zwak stuursignaal verschijnt een krachtig uitgangssignaal aan de uitgang van de versterker. Natuurlijk is voor het verkrijgen van een uitgangssignaal met hoog vermogen een externe energiebron vereist.

Het regelen van een relaisspoel vereist bijvoorbeeld vermogen in een fractie van een watt, terwijl contacten een belasting van meerdere kilowatt kunnen schakelen. Zoals ze zeggen, is er een machtswinst. Maar in dit artikel worden alleen elektronische versterkers kort besproken.

Elektronische versterkers

Ze zijn het meest voorkomende knooppunt van verschillende apparaten en apparaten. Afhankelijk van de uitgevoerde functie, afhankelijk van de aard van het ingangssignaal, zijn versterkers onderverdeeld in verschillende typen. In één geval bijvoorbeeld thermokoppel signaalen in een andere, muziek, spraak of een signaal van een televisieantenne die werkt in het golflengtebereik van de decimeter.

Maar alle elektronische versterkers zijn verenigd door het feit dat ze het fenomeen van elektrische geleidbaarheid in verschillende omgevingen gebruiken. Allereerst zijn dit vacuüm (elektronenbuizen) en halfgeleiders (transistors en chips).

De meeste elektronische versterkers worden momenteel gemaakt op halfgeleiders, lampontwerpen worden gebruikt door liefhebbers van geluid van zeer hoge kwaliteit, muziekliefhebbers en zelfs waar het onmogelijk is om zonder lampen te doen.

Versterkers kunnen structureel een afzonderlijk apparaat zijn of een integraal onderdeel van elk apparaat, bijvoorbeeld een meetapparaat.

Versterkers van een gelijkstroom (UPT)

Deze versterkers werken in het frequentiebereik van nul tot een hogere frequentie. Met andere woorden, ze kunnen een constante spanning versterken. In dit geval wordt natuurlijk ook de variabele component van het signaal versterkt. Een diagram, zo niet alle, van een deel van de UPT wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1. DC-versterkerschakeling

Om de "constante" te kunnen versterken, wordt de verbinding tussen de cascades uitgevoerd met behulp van weerstanden, diodes, zenerdiodes of zelfs direct. Het is deze optie die wordt getoond in figuur 1. De meest gebruikte UPT's zijn te vinden in automatiseringssystemenomzetters van niet-elektrische grootheden, in meetinstrumenten, in signaalversterkers van verschillende sensoren.

UPT vormen ook de basis voor het maken van operationele versterkers (op-versterkers), die veel worden gebruikt in verschillende apparaten. Eigenlijk zijn alle UPT's momenteel gebouwd op basis van OS, waarvan de voordelen algemeen bekend zijn en er geen twijfel over bestaat.

Figuur 2 toont een schakelschema van een operationele versterker op basis van een operationele versterker. Zoals u kunt zien, is het veel eenvoudiger dan de vorige, hoewel de parameters veel beter zijn.

Figuur 2. DT op basis van op-amp

AC versterkers

AC-versterkers verschillen van CTD doordat ze alleen de variabele component van het ingangssignaal versterken. Als een voorbeeld toont figuur 3 een microfoonversterker voor een dynamische microfoon zoals MD-52 of dergelijke, die was uitgerust met huishoudelijke bandrecorders.

Figuur 3. Microfoonversterker

Er worden afzonderlijke condensatoren geïnstalleerd aan de ingang en uitgang van de versterker die op de microschakeling is gemaakt, waardoor alleen de variabele component van het signaal door de versterker kan worden geleid.

Een dergelijk circuit wordt ook een microfoonversterker genoemd. Wordt aangesloten op de geluidskaart van de computer, kunt u met de genoemde microfoon een geweldig geluid krijgen, veel beter dan het gebruik van een Chinese computermicrofoon.

De versterker werkt prima, zelfs vanaf + 5V, dus u kunt hem van stroom voorzien via de USB-connector of 12 volt uit de computer verwijderen. Het apparaat hoeft niet te worden aangepast, het begint meteen te werken. Met een klein aantal onderdelen kunt u dit circuit samenstellen met een gemonteerde installatie met behulp van de bevindingen van de onderdelen. Probeer daarbij de verbindingen zo kort mogelijk te houden. Dit bespaart interferentie en interferentie.

Hoogfrequente versterkers

Ze worden voornamelijk gebruikt in radio's en televisies. Hun doel is om het ingangssignaal enigszins te verbeteren, bijvoorbeeld van een antenne. Vervolgens vindt de superheterodyne-conversie plaats en vindt verdere hoofdversterking plaats met een tussenfrequentie. De specifieke kenmerken van dergelijke versterkers zijn het gebruik van RF-transistors, evenals de installatiefuncties van het apparaat. Een vergelijkbare installatie is te zien als u de radiofrequentie-eenheid van een moderne tv opent.

Bandversterkers

Bandversterkers zijn ontworpen om signalen in een smal frequentiebereik te versterken. Een voorbeeld zijn de tussenfrequentieversterkers (IF). De frequentieband in dergelijke versterkers wordt geleverd door oscillerende circuits en filters met geconcentreerde selectie (FSS) of piëzokeramische filters (PCF). Het versterken van een signaal in een smalle frequentieband is inderdaad veel eenvoudiger dan het creëren van een zeer breedbandversterker.

Naast de reeds genoemde versterkers zijn er een zeer groot aantal variëteiten, hier zijn er nog een paar.

voorversterkers

Hun doel is om het signaal van een zwakke bron te versterken tot een niveau dat acceptabel is voor verdere cascades. Verhoog bijvoorbeeld het niveau van de settopbox naar het ingangsniveau van de eindaudio-versterker. De voorversterker kan ook toon- en volumeregelaars bevatten.

Om de opnames van vinylschijven af ​​te spelen, worden speciale voorlopige correctieversterkers gebruikt die de frequentierespons vormen voor het werken met de opnamekop. Toen muziek werd opgenomen en beluisterd op bandrecorders, waren opname- en afspeelversterkers in gebruik. Het doel van dergelijke versterkers was om de vereiste frequentierespons van het opname - afspeelkanaal te vormen.

meetversterkers

Meest gebruikt in meetinstrumenten, automatisering, controllers voor industriële apparatuur. Deze versterkers worden ook instrumentele versterkers genoemd. Ze hebben een zeer lage intrinsieke ruis, een zeer grote versterking (met een gebroken OS-circuit) en een zeer grote geweigerde ratio in de gemeenschappelijke modus. Zulke zeer hoge eigenschappen worden bereikt door een bepaalde verbinding van verschillende op-versterkers te gebruiken. Hier is hoeveel "zeer" meetversterkers hebben. Figuur 4 toont een klassiek instrumentatie versterkercircuit.

Figuur 4Instrumentatie versterker circuit

Samen met dit circuit worden ook circuits op één op-amp of twee op grote schaal gebruikt. Er zijn meer complexe ontwerpen. Onlangs zijn meetversterkers geproduceerd in een geïntegreerde versie - alles wat wordt getoond in figuur 4 past in één behuizing, terwijl het aantal afstemmingselementen minimaal is, meestal één externe weerstand. In figuur 4 is dit R1 en in figuur 5 is de weerstand RG (GAIN).

De interne structuur van de geïntegreerde meetversterker type AD623, natuurlijk, is een vereenvoudigde schakeling in figuur 5. Een onderscheidend kenmerk van deze versterker is de lage prijs en de mogelijkheid om met unipolair vermogen te werken.

Figuur 5. Schemageïntegreerde meetversterker type AD623

U kunt meer te weten komen over elektronische versterkers hier.

Boris Aladyshkin