Téma č. 35 - Zesilovače

Zesilovače

• elektrická zařízení, která slouží k zesilování a úpravě elektrických signálů.

• zesilovač slouží k zesílení amplitudy signálu, nebo jeho úrovně na požadovanou hodnotu

• Používá se i v zapojeních, kde je potřeba změnit tvar signálu a jiných.

Parametry zesilovače

• Zesílení - udává kolikrát je sledovaná veličina na výstupu větší než na vstupu

• Zkreslení - projevuje se deformací tvaru, nebo frekvence výstupního signálu

• Šířka pásma - rozdíl mezi krajními přenášenými frekvencemi. Cokoliv mimo tento rozsah je přenášeno s nižší úrovní

Druhy zesilovačů

dle konstrukce, zesilovacího média, velikosti budícího signálu, typu budícího signálu nebo třídy zapojení.

• Podle rozkmitu budicího signálu:

• Malý rozkmit

• Velký rozkmit

• Podle použitých aktivních součástek:

• Elektronkové zesilovače

• Tranzistorové zesilovače

• Zesilovače s IO

• Zesilovače s jinými součástkami (výbojky, relé, …)

• Podle druhu a kmitočtu vstupního signálu:

• Nízkofrekvenční (20 – 20KHz)

• Vysokofrekvenční (20KHz a výše)

• Impulzové

• Stejnosměrné

• Mikrovlnné (řádově GHz)

• Podle počtu stupňů:

• Jednostupňové

• Vícestupňové

• Podle šířky přenášeného kmitočtového pásma:

• Úzkopásmové

• Širokopásmové

• Podle vazby mezi zesilovacími stupni:

• S vazbou RC

• S transformátorovou vazbou

• S přímou vazbou

• Podle polohy klidového pracovního bodu:

• Třída A

• pracovní bod je umístěn zhruba uprostřed lineární části převodní charakteristiky

• Vlastnosti:malé zkreslení a malá účinnost

• Užití: hlavně jednočinné zesilovače

• Třída B

• Vedou výstupní tranzistory v jedné půlvlně vstupního signálu.

• K zesílení obou půlvln nutné dva prvky

• Jeden zpracovává kladné výstupní úrovně a druhý záporné

• pracovní bod je umístěn v bodě zániku kolektorového proudu Ic

• Vlastnosti: značné zkreslení, velká účinnost (cca 75%)

• Užití: hlavně dvojčinné zesilovače

• Třída C

• Není otevřen ani polovinu periody vstupního signálu

• pracovní bod je umístěn hluboko za bodem zániku kolektorového proudu Ic

• Vlastnosti: velmi vysoké zkreslení, velmi vysoká účinnost (cca 90%)

• Užití: pro vf aplikace (např. vysílače, apod.)

• Třída AB

• pracovní bod je umístěn v „koleně“ převodní charakteristiky, aby přes tranzistor tekl trvale určitý malý klidový proud

Vlastnosti:

• vysoké zkreslení (závislé na poloze pracovního bodu)

• velká účinnost (cca 75%)

Užití: hlavně dvojčinné zesilovače

Jednostupňový střídavý zesilovač

• Na vstup zapojení přivedeme signál (proud), ten bude měnit Ib a tím zavírat a otevírat bipolární tranzistor

• To bude měnit pracovní bod tranzistoru na V-A výstupní charakteristice a tím i úbytek napětí mezi kolektorem a emitorem (Uce)

• Čím větší úroveň signálu tedy přivedeme na vstup, tím více se tranzistor otevře, zmenší se Uce a tím pádem i výstupní napětí

• Tento druh zesilovače je invertující

• využívá sériové záporné zpětné vazby

• při zvyšování vstupního napětí se otevírá tranzistor a tím roste Ic což způsobí zvýšení tzv. zpětnovazebního napětí jenž je zde vytvořeno napětím na odporu RE

• sériová vazba je, protože obě dvě působící napětí jsou v sérii