Elektroniskie pastiprinātāji ir īpašas ierīces, kas palielina ienākošo signālu jaudu, spriegumu vai strāvu. To precīzs mērķis un darbības principi ir atkarīgi no konkrētā ierīces veida, kuru ir diezgan daudz. Tos izmanto ierakstu studijās, televīzijā un radio, un tie palīdz uztvert Wi-Fi signālus un signālus no kosmosa. Un tas nav viss funkciju saraksts, jo šo ierīču vērtību ir grūti pārvērtēt.
Triodes un agrīnie pastiprinātāji
20. gadsimta sākumā pasaule piedzīvoja strauju tehnoloģiju attīstību. Attīstīta mašīnbūve, rūpniecība, enerģētika. Tieši šajā laikā radās tāda zinātne kā elektronika. Sākumā tam nebija plaša praktiska pielietojuma, bet pēc pusgadsimta šis virziens kļuva par vissvarīgāko cilvēku civilizācijai. Viss, ko cilvēki izmanto mūsdienās, nebūtu iespējams bez elektronisko tehnoloģiju attīstības. Svarīgs šī perioda sasniegums bija ierīces, ko sauc par triode, izgudrošana.
Pirmkārtšīs ierīces modelis bija stikla lampa ar trim elektriskiem kontaktiem un bija paredzēta elektriskās strāvas ieejas signāla maiņai. Izmaiņas notika, pastiprinot ieejas signālu. Tādējādi parādījās vēsturē pirmais elektroniskais pastiprinātājs, kas gadsimta rītausmā ļāva veikt izrāvienu sakaru nozarē – tika izveidots pirmais bezvadu telegrāfs.
Vispārīgie principi
Absolūti jebkura elektrisko signālu pastiprinātāja darbības pamatprincips neatkarīgi no tā funkcionālā mērķa ir saistīts ar to, ka ar nelielām izmaiņām elektriskās strāvas un / vai sprieguma vērtībās pie ieejas pastiprināšanas ķēde, ir ievērojams šo parametru pieaugums pie izejas, ko var izmantot praksē.
Jebkura pastiprinātāja galvenā daļa ir ierīce, ko sauc par tranzistoru. Tas sastāv no trim atsevišķiem pusvadītāju elementiem, kuriem ir elektriskie kontakti - kolektors, bāze, emitētājs. Kad caur tiem plūst maiņstrāva, atkarībā no tās virziena tranzistors pastiprina vai vājina ieejas signāla jaudu.
Pastiprinātāja parametri
Svarīgākais pastiprinātāja raksturlielums ir pastiprinājums, un tas ir vienāds ar parametra vērtības attiecību ieejā pret parametra vērtību ķēdes izejā. Faktiski šis rādītājs sniedz galveno priekšstatu par ierīces kvalitāti un iespējām. Vēl viens svarīgs parametrs ir amplitūdas raksturlielums. Faktiski tā ir izejas indikatoru amplitūdas funkcionālā atkarība noieejas signāla vērtības. Šī parametra nozīme ir tāda, ka šī atkarība ir nelineāra, kas nozīmē, ka ķēde atšķirīgi reaģēs uz dažādām signāla vērtībām ieejā. Trešais svarīgais elektroniskā pastiprinātāja parametrs ir frekvences reakcija, kas faktiski parāda pastiprinājuma vērtības atkarību no ieejas signāla frekvences. Kā izrādās praksē, pie dažādām maiņstrāvas frekvencēm pastiprināšana notiek dažādos veidos.
Klasifikācija
Ir vairākas pazīmes, pēc kurām var atšķirt noteiktus pastiprinātāju veidus. Pirmais ir biežums. Zemfrekvences ierīces spēj palielināt ātrumu ne vairāk kā par simts kiloherciem. Augstās frekvencēs tas aug diapazonā no 100 kHz līdz 100 MHz, dažreiz nedaudz vairāk. Ir arī tā sauktās "selektīvās" ierīces, kas darbojas noteiktā nelielā frekvenču diapazonā. Ceturtā veida ierīcēm ir visplašākais pārklājums. Platjoslas savienojums, kas spēj pastiprināt no 10 Hz līdz 100 MHz.
Cita tipoloģija ir saistīta ar to, ka ierīcēs ir aktīvs elements. Tas var būt, piemēram, tranzistors. Piešķirt pusvadītājus, mikroviļņu pastiprinātājus, diodes, lampas.
Viena no jaunākajām šķirnēm ir parametriska, kur signāla jaudas pieaugums notiek, izmantojot ģenerējoša ārēja avota enerģiju. Nelineāra induktīvā elementa kapacitāte elektriskajā ķēdē laiku pa laikam mainās. Ir tuneļdiožu pastiprināšanas ierīces, ko izmanto, lai pārraidītu skaņu radio uztvērējos.
Vairākir zināma klasifikācija pēc režīmiem. Tos apzīmē ar latīņu alfabēta lielajiem burtiem. Līdz pagājušā gadsimta 60. gadiem bija tikai četras klases: A, B, C, D. Pēc tam tehnoloģijas pilnveidojās un kļuva sarežģītākas, parādījās papildu režīmu veidi, apakšklases, mainīga sprieguma pastiprinātāji.
Apraides pamatinformācija
Vissvarīgākais negatīvais faktors, kas ietekmē TV signāla kvalitāti, ir attālums no avota (televīzijas torņa). Ja attālums no TV torņa ir tik liels, ka antena vienkārši nespēj uztvert signālu, ir lietderīgi tīklā iekļaut TV pastiprinātāju.
Televīzijas signāls ir sarežģīts elektromagnētisks impulss, kas pārraida video un audio informāciju. Šī iemesla dēļ TV antenu pastiprinātāji ievērojami atšķiras no radio ierīcēm. Ir daudz TV pastiprinātāju, kuru īpašības un funkcionalitāte atšķiras.
Tos galvenokārt iedala divās kategorijās – analogā signāla un digitālās TV pastiprinātāji (DVB-T2). Ir arī vērts ņemt vērā, ka ierīces izvēle ir atkarīga no tā, uz cik TV uztvērējiem nepieciešams pārraidīt signālu.
Mobilās lietojumprogrammas
Svarīgākā ierīce mūsdienās cilvēkam, protams, ir mobilais tālrunis. Mūsdienās pasaulē ir vairāki miljardi rokas sakaru ierīču. Bet kāds no tiem būtu labums, ja nebūtu mobilo sakaru tīklu? Tālrunis pārvēršas tikai par dārgu rotaļlietu, kad abonents atrodas vietās, kur nav mobilo signālu pārklājuma. Katra mobilā ierīceir saites pastiprinātājs. Fakts ir tāds, ka ar vienu iebūvētu antenu signāla saņemšanai no mobilā operatora nepietiks, jo signāls vājinās, attālinoties no avota.
Lai saziņa noritētu bez traucējumiem, tālrunī speciālais sakaru pastiprinātājs palielina antenas uztvertā signāla jaudu un pārvērš to abonentam ērtā formā. Bet dažreiz pat ar šo iebūvēto pastiprinātāju nepietiek, ja reljefa pārklājums ir pārāk vājš. Un tad tiek izmantoti speciāli ārējie pastiprinātāji - retranslatori, kas iet atsevišķi no telefona komplekta.
Wi-Fi lietojumprogramma
Mūsdienu informācijas laikmetā ir grūti iedomāties savu dzīvi bez piekļuves globālajam tīmeklim. Vispopulārākais bezvadu savienojuma veids neapšaubāmi ir Wi-Fi. Tomēr šai tehnoloģijai ir manāms trūkums - ierobežots diapazons. Ja nav šķēršļu, ierīces var uztvert tīklu tikai līdz 100 metriem. Tas ne vienmēr ir ērti, jo īpaši lieliem uzņēmumiem vai firmām, kuru filiāles atrodas dažādās pilsētas daļās.
WiFi pastiprinātāji novērš šo trūkumu. Tās ir īpašas atkārtotāju ierīces, kas uztver vāju elektromagnētisko signālu, pārvērš to spēcīgākā un pārraida uz blakus esošajiem interneta signālu uztvērējiem. WiFi pastiprinātāji kļūst arvien populārāki laukos, padarot šāda veida interneta pieslēgumu tikpat populāru kā mobilo.
Skaņas frekvences maiņa
Cilvēks spēj dzirdēt skaņu tikai noteiktās robežāsuztvere. Patiesībā cilvēki nevar reaģēt uz skaņas signāliem, kuru frekvence pārsniedz 20 tūkstošus Hz. Ultraskaņas viļņus dzird tikai dažas dzīvnieku sugas, galvenokārt nakts dzīvnieki. Kas attiecas uz zemfrekvences, tad šeit slieksnis cilvēkam ir no 16 Hz. Viss, kas ir zemāks, tiek saukts par infraskaņu. Līdzīgi viļņi veidojas meteorītam krītot, vētru laikā. Taču šādi signāli cilvēka ausij nav dzirdami.
Frekvences pastiprinātājs tiek izmantots daudzās sadzīves ierīcēs un ierīcēs. Tie ir televizori, radio raidītāji, mūzikas centri. Ir arī atsevišķas īpašas ierīces. To būtība ir sasniegt noteiktu frekvenču diapazonu, kas ir vienāds ar to, ko cilvēka smadzenes spēj uztvert. Zemās frekvences tiek pārveidotas, mainās svārstību jauda. Dažās ierīcēs ir iespējams regulēt tembrus, skaļuma līmeni. Izmantojot iebūvēto ekvalaizeru, jūs pat varat pielāgot signāla amplitūdu.
Radio lampu izmantošana
Vakuuma lampas tiek izmantotas lampu pastiprinātājos. Šādas ierīces ir populāras ierakstu un mūzikas reproducēšanas studijās. To priekšrocība ir tā, ka papildus piemērotu frekvenču iegūšanai ir iespējams iegūt papildu toņus. Tos sauc par harmonikām, un, ja pusvadītāju ierīcēs tās ir gan pāra, gan nepāra, tad cauruļu ierīcēs - galvenokārt tikai pirmās. Skaņa ir skaidrāka, mūzika labāka.
Labu pastiprinātāju jauda ir mazāka nekā tranzistoru, taču to shēmas ir daudz vienkāršākas, bez sarežģītu detaļu pārpilnības. Tiek uzskatīts, ka šādas ierīces ir dabiskākaspārraidīt skaņu, īpaši augstfrekvences diapazonus. Basu reproducēšana var būt problēma. Tāpēc, izmantojot ierīces, ieteicams klausīties galvenokārt vokālo vai džeza mūziku.
Par monoblokiem
Ir dažādi elektroniskie pastiprinātāji, kurus sauc par monoblokiem. To ietekme attiecas tikai uz vienu skaņas kanālu. Līdz ar to termins, kur "mono" nozīmē "viens". Līdzīgas vienības izmantoja mūziķi no diezgan pazīstamām grupām, piemēram, Grateful Dead. Pastiprinātāji darbojas ar lampām, bet ir arī tranzistori. To priekšrocība: tie nodrošina izcilu skaņas kvalitāti.
Stereosistēmas aprīkojumam ir nepieciešami divi monobloki. Tas ir saistīts ar ietekmi uz labo vai kreiso skaņas kanālu. Turklāt ir vēlams iegādāties priekšpastiprinātāju. Monobloki ir laika pārbaudītas ierīces. Viņi parādījās vieni no pirmajiem šāda veida un ir izplatīti līdz šai dienai. Trūkumi - diezgan augsta cena un īpašas prasības izvietošanai un lietošanai. Tāpēc tikai profesionāli mūziķi, kuriem ir līdzekļi, var atļauties aprīkot šādu audio sistēmu.
