Електронните усилватели са специални устройства, които увеличават мощността, напрежението или тока на входящите сигнали. Точната им цел и принципите на работа зависят от конкретния тип устройство, от което има доста. Използват се 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, защото е трудно да се надцени стойността на тези устройства.
Триоди и ранни усилватели
В началото на 20-ти век светът преживя бързо развитие на технологиите. Развиват се машиностроенето, индустрията, енергетиката. По това време се ражда такава наука като електрониката. Първоначално тя нямаше широко практическо приложение, но след половин век тази посока стана най-важната за човешката цивилизация. Всичко, което хората използват днес, би било невъзможно без развитието на електронните технологии. Важен пробив на този период е изобретяването на устройство, наречено триод.
Първомоделът на това устройство е стъклена лампа с три електрически контакта и е предназначена да променя входния сигнал на електрически ток. Промяната е настъпила чрез усилване на входния сигнал. Така се появи първият електронен усилвател в историята, който в зората на века направи възможно пробив в комуникационната индустрия - беше създаден първият безжичен телеграф.
Общи принципи
Основният принцип на работа на абсолютно всеки усилвател на електрически сигнали, независимо от функционалното му предназначение, се дължи на факта, че при малки промени в стойностите на електрическия ток и/или напрежението на входа на усилвателната верига, има значително увеличение на тези параметри на изхода, което може 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, основа, емитер. Когато през тях протича променлив ток, в зависимост от неговата посока, транзисторът усилва или отслабва мощността на входния сигнал.
Параметри на усилвателя
Най-важната характеристика на усилвателя е усилването и е равно на съотношението на стойността на параметъра на входа към стойността на параметъра на изхода на веригата. Всъщност този индикатор 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 показатели отстойности на входния сигнал. Значението на този параметър се крие във факта, че тази зависимост е нелинейна, което означава, че веригата ще реагира различно 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 става по различни начини.
Класификация
Има няколко признака, по които се различават 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. Съществуват и така наречените "селективни" устройства, работещи в определен малък честотен диапазон. Четвъртият тип устройства има най-широко покритие. Широколентов достъп с възможност за усилване от 10 Hz до 100 MHz.
Друга типология е свързана с факта, че устройствата съдържат активен елемент. 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 усилващи устройства, които се използват за предаване на звук в радиоприемници.
Ощекласификацията по видове е известна. Те се обозначават с главни букви на латинската азбука. До 60-те години на миналия век има само четири класа: A, B, C, D. Впоследствие технологиите се подобряват и усложняват, появяват се допълнителни видове режими, подкласове, усилватели с променливо напрежение.
Основи на излъчването
Най-важният негативен фактор, влияещ върху качеството на телевизионния сигнал, е разстоянието от източника (телевизионната 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.
Телевизионният сигнал е сложен електромагнитен импулс, който носи видео и аудио информация. Поради това усилвателите за телевизионни антени се различават значително от радио устройствата. Има много телевизионни усилватели, различни по характеристики и функционалност.
Те се разделят основно на две категории - усилватели за аналогов сигнал и цифрова телевизия (DVB-T2). Също така си струва да се вземе предвид, че изборът на устройство зависи от това на колко телевизионни приемника трябва да предавате сигнала.
Мобилни приложения
Най-важното устройство за човек днес е, разбира се, мобилният телефон. Днес в света има няколко милиарда преносими комуникационни устройства. Но каква би била ползата от тях, ако нямаше мобилни мрежи? Телефонът се превръща просто в скъпа играчка, когато абонатът е на места, където няма покритие на мобилните сигнали. Всяко мобилно устройствоима линк усилвател. Факт е, че една вградена антена за получаване на сигнал от клетъчен оператор няма да е достатъчна поради факта, че сигналът отслабва с разстояние от източника.
За да се осъществява комуникацията без смущения, специален комуникационен усилвател в телефона увеличава мощността на сигнала, уловен от антената, и го превежда в удобна за абоната форма. Но понякога дори този вграден усилвател не е достатъчен, когато покритието на терена е твърде слабо. И тогава се използват специални външни усилватели - повторители, които вървят отделно от телефонния комплект.
Wi-Fi приложение
В днешната информационна ера е трудно да си представим 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.
WiFi усилвателите премахват този недостатък. Това са специални ретранслаторни устройства, които получават слаб електромагнитен сигнал, преобразуват го в по-силен и го предават към близките приемници на интернет сигнал. WiFi бустерите стават все по-популярни в провинцията, което прави този тип интернет връзка толкова популярен, колкото и мобилната.
Промяна на аудио честотата
Човек може да чува звук само в определени границивъзприятие. 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 такива сигнали са нечувани за човешкото ухо.
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 постигнат определен честотен диапазон, равен на това, което човешкият мозък е в състояние да възприеме. Ниските честоти се преобразуват, силата на трептенията се променя. При някои устройства е възможно да се регулират тембърите, нивото на силата на звука. С вградения еквалайзер можете дори да регулирате амплитудата на сигнала.
Използване на радио тръби
Вакуумните лампи се използват в ламповите усилватели. Такива устройства са популярни в студията за звукозапис и възпроизвеждане на музика. Предимството им е, че освен получаването на подходящи честоти, е възможно да се получат и допълнителни тонове. Те се наричат хармоници и ако в полупроводниковите устройства те са както четни, така и нечетни, то в тръбните устройства - предимно само първите. Звукът е по-чист, музиката е по-добра.
Мощността на ламповите усилватели е по-ниска от тази на транзисторните, но техните схеми са много по-прости, без изобилие от сложни части. Смята се, че такива устройства са по-естественипредават звук, особено високочестотни диапазони. Възпроизвеждането на бас може да е проблем. Ето защо се препоръчва да слушате предимно вокална или джаз музика с помощта на устройства.
За моноблоковете
Има разнообразие от електронни усилватели, които се наричат моноблок. Тяхното влияние се простира само до един звуков канал. Оттук и терминът, където "моно" означава "единичен". Подобни единици са използвани от музиканти от доста добре познати групи като Grateful Dead. Усилвателите работят на лампи, но има и транзистори. Тяхното предимство: дават отлично качество на звука.
За оборудване на стерео системата са необходими два моноблока. Това се дължи на влиянието върху десния или левия звуков канал. Освен това е желателно да закупите предварителен усилвател. 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 разполагат със средства, могат да си позволят да оборудват такава аудио система.
