تقویت کننده های الکترونیکی دستگاه های خاصی هستند که قدرت، ولتاژ یا جریان سیگنال های دریافتی را افزایش می دهند. هدف دقیق و اصول عملکرد آنها به نوع خاص دستگاه بستگی دارد که تعداد زیادی از آنها وجود دارد. آنها در استودیوهای ضبط، تلویزیون و رادیو استفاده می شوند و در دریافت سیگنال ها و سیگنال های Wi-Fi از فضا کمک می کنند. و این تمام لیست عملکردها نیست، زیرا تخمین زدن ارزش این دستگاه ها دشوار است.
Triode و تقویت کننده های اولیه
در آغاز قرن بیستم، جهان توسعه سریع فناوری را تجربه کرد. مهندسی مکانیک، صنعت، انرژی توسعه یافته است. در این زمان بود که علمی مانند الکترونیک متولد شد. در ابتدا کاربرد عملی گسترده ای نداشت، اما پس از نیم قرن این جهت برای تمدن بشری مهم ترین شد. هر چیزی که امروزه مردم استفاده می کنند بدون توسعه فناوری های الکترونیکی غیرممکن خواهد بود. یک پیشرفت مهم در آن دوره اختراع دستگاهی به نام تریود بود.
اولمدل این دستگاه یک لامپ شیشه ای با سه کنتاکت الکتریکی بوده و برای تغییر سیگنال ورودی جریان الکتریکی طراحی شده است. تغییر با تقویت سیگنال ورودی رخ داد. بنابراین، اولین تقویت کننده الکترونیکی در تاریخ ظاهر شد، که در سپیده دم قرن امکان دستیابی به موفقیت در صنعت ارتباطات را فراهم کرد - اولین تلگراف بی سیم ایجاد شد.
اصول کلی
اصل اساسی عملکرد مطلقاً هر تقویت کننده سیگنال های الکتریکی، صرف نظر از هدف عملکردی آن، به این دلیل است که با تغییرات کوچک در مقادیر جریان الکتریکی و / یا ولتاژ در ورودی مدار تقویت کننده، افزایش قابل توجهی در این پارامترها در خروجی وجود دارد که می توان آن را عملی کرد.
بخش اصلی هر تقویت کننده دستگاهی است به نام ترانزیستور. این شامل سه عنصر نیمه هادی جداگانه است که دارای تماس های الکتریکی هستند - یک کلکتور، پایه، امیتر. هنگامی که یک جریان متناوب از آنها عبور می کند، بسته به جهت آن، ترانزیستور قدرت سیگنال ورودی را تقویت یا تضعیف می کند.
پارامترهای تقویت کننده
مهمترین مشخصه تقویت کننده بهره است و برابر است با نسبت مقدار پارامتر در ورودی به مقدار پارامتر در خروجی مدار. در واقع این نشانگر ایده اصلی کیفیت دستگاه و قابلیت های آن را ارائه می دهد. پارامتر مهم دیگر مشخصه دامنه است. در واقع، این یک وابستگی عملکردی دامنه شاخص های خروجی استمقادیر سیگنال ورودی اهمیت این پارامتر در این واقعیت است که این وابستگی غیرخطی است، به این معنی که مدار به مقادیر مختلف سیگنال در ورودی واکنش متفاوتی نشان می دهد. سومین پارامتر مهم تقویت کننده الکترونیکی پاسخ فرکانسی است که در واقع وابستگی مقدار بهره را به فرکانس سیگنال ورودی نشان می دهد. همانطور که در عمل مشخص است، در فرکانس‌های مختلف جریان متناوب، تقویت به روش‌های مختلفی اتفاق می‌افتد.
طبقه بندی
نشانه های مختلفی وجود دارد که با آنها انواع خاصی از تقویت کننده ها متمایز می شوند. اولین مورد فرکانس است. دستگاه های فرکانس پایین قادر به افزایش نرخ تا بیش از صد کیلوهرتز نیستند. در فرکانس های بالا، در محدوده 100 کیلوهرتز تا 100 مگاهرتز رشد می کند، گاهی اوقات کمی بیشتر. همچنین دستگاه های به اصطلاح "انتخابی" در یک محدوده فرکانس کوچک خاص کار می کنند. دستگاه های نوع چهارم بیشترین پوشش را دارند. پهنای باند با قابلیت تقویت از 10 هرتز تا 100 مگاهرتز.
نوع شناسی دیگر به این واقعیت مربوط می شود که دستگاه ها حاوی یک عنصر فعال هستند. برای مثال می تواند یک ترانزیستور باشد. اختصاص نیمه هادی، تقویت کننده های مایکروویو، دیود، لوله.
یکی از جدیدترین انواع پارامتریک است که در آن افزایش قدرت سیگنال از طریق انرژی یک منبع خارجی تولید کننده اتفاق می افتد. ظرفیت یک عنصر القایی غیر خطی در مدار الکتریکی گهگاه تغییر می کند. دستگاه های تقویت کننده دیود تونلی وجود دارد که برای انتقال صدا در گیرنده های رادیویی استفاده می شود.
بیشترطبقه بندی بر اساس حالت ها شناخته شده است. آنها با حروف بزرگ الفبای لاتین نشان داده می شوند. تا دهه 60 قرن گذشته، تنها چهار کلاس وجود داشت: A، B، C، D. متعاقباً، فناوری ها بهبود یافتند و پیچیده تر شدند، انواع حالت های اضافی، زیر کلاس ها، تقویت کننده های ولتاژ متغیر ظاهر شدند.
اصول پخش
مهم ترین عامل منفی موثر بر کیفیت سیگنال تلویزیون فاصله از منبع (برج تلویزیون) است. اگر فاصله از برج تلویزیون آنقدر زیاد است که آنتن به سادگی قادر به گرفتن سیگنال نیست، منطقی است که یک تقویت کننده تلویزیون را در شبکه قرار دهید.
سیگنال تلویزیونی یک تکانه الکترومغناطیسی پیچیده است که اطلاعات تصویری و صوتی را حمل می کند. به همین دلیل، تقویت کننده های آنتن تلویزیون به طور قابل توجهی با دستگاه های رادیویی متفاوت است. آمپلی فایرهای تلویزیون زیادی وجود دارد که از نظر ویژگی ها و عملکرد متفاوت هستند.
آنها عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند - تقویت کننده سیگنال آنالوگ و تلویزیون دیجیتال (DVB-T2). همچنین شایان ذکر است که انتخاب دستگاه بستگی به تعداد گیرنده های تلویزیونی دارد که باید سیگنال را به آن ارسال کنید.
برنامه های موبایل
مهمترین وسیله امروزی برای یک شخص مسلماً تلفن همراه است. امروزه چندین میلیارد دستگاه ارتباطی دستی در جهان وجود دارد. اما اگر شبکه های تلفن همراه وجود نداشت، چه فایده ای از آنها داشت؟ وقتی مشترک در مکان هایی باشد که سیگنال های تلفن همراه را پوشش نمی دهد، تلفن فقط به یک اسباب بازی گران قیمت تبدیل می شود. هر دستگاه تلفن همراهیک تقویت کننده لینک وجود دارد. واقعیت این است که یک آنتن داخلی برای دریافت سیگنال از یک اپراتور سلولی کافی نخواهد بود، زیرا سیگنال با فاصله از منبع ضعیف می شود.
برای برقراری ارتباط بدون تداخل، یک تقویت کننده ارتباطی ویژه در تلفن، قدرت سیگنال گرفته شده توسط آنتن را افزایش می دهد و آن را به شکلی مناسب برای مشترک تبدیل می کند. اما گاهی اوقات حتی این تقویت کننده داخلی زمانی که پوشش زمین خیلی ضعیف است کافی نیست. و سپس از تقویت کننده های خارجی ویژه استفاده می شود - تکرار کننده هایی که جدا از کیت تلفن می روند.
برنامه Wi-Fi
در عصر اطلاعات امروزی، تصور زندگی خود بدون دسترسی به شبکه جهانی وب دشوار است. محبوب ترین نوع اتصال بی سیم بدون شک Wi-Fi است. با این حال، این فناوری دارای یک نقطه ضعف قابل توجه است - محدوده محدود. در صورت عدم وجود موانع، دستگاه ها می توانند شبکه را تنها تا فاصله 100 متری دریافت کنند. این همیشه راحت نیست، به خصوص برای شرکت های بزرگ یا شرکت هایی که شعبه های آنها در نقاط مختلف شهر واقع شده است.
تقویت کننده های وای فای این عیب را برطرف می کنند. اینها دستگاه های تکرار کننده خاصی هستند که سیگنال الکترومغناطیسی ضعیفی را دریافت می کنند، آن را به سیگنال قوی تر تبدیل می کنند و آن را به گیرنده های سیگنال اینترنتی نزدیک می فرستند. تقویت‌کننده‌های وای‌فای روز به روز در حومه شهر محبوب‌تر می‌شوند و این نوع اتصال اینترنت را به اندازه یک تلفن همراه محبوب می‌کند.
تغییر فرکانس صدا
یک فرد فقط در محدوده خاصی قادر به شنیدن صدا استادراک در واقع افراد نمی توانند به سیگنال های صوتی با فرکانس بیش از 20 هزار هرتز پاسخ دهند. امواج مافوق صوت فقط توسط برخی از گونه های جانوران شنیده می شود که عمدتاً در شب هستند. در مورد فرکانس های پایین، در اینجا آستانه برای یک فرد از 16 هرتز است. هر چیزی که پایین تر باشد مادون صوت نامیده می شود. امواج مشابهی هنگام سقوط یک شهاب سنگ در هنگام طوفان تشکیل می شود. اما چنین سیگنال هایی برای گوش انسان قابل شنیدن نیست.
تقویت کننده فرکانس در بسیاری از لوازم خانگی و لوازم خانگی استفاده می شود. اینها تلویزیون ها، فرستنده های رادیویی، مراکز موسیقی هستند. دستگاه های ویژه جداگانه ای نیز وجود دارد. ماهیت آنها دستیابی به یک محدوده فرکانسی مشخص است، برابر با آنچه که مغز انسان قادر به درک آن است. فرکانس های پایین تبدیل می شوند، قدرت نوسانات تغییر می کند. در برخی از دستگاه ها امکان تنظیم صدا، سطح صدا وجود دارد. با اکولایزر داخلی، حتی می توانید دامنه سیگنال را تنظیم کنید.
استفاده از لوله های رادیویی
لوله های خلاء در تقویت کننده های لوله استفاده می شود. چنین دستگاه هایی در استودیوهای ضبط و پخش موسیقی محبوب هستند. مزیت آنها این است که علاوه بر به دست آوردن فرکانس های مناسب، امکان به دست آوردن تن های اضافی نیز وجود دارد. آنها هارمونیک نامیده می شوند و اگر در دستگاه های نیمه هادی هم زوج و هم فرد باشند، در دستگاه های لوله - عمدتاً فقط اولین ها. صدا واضح تر است، موسیقی بهتر است.
قدرت تقویت‌کننده‌های لوله‌ای کمتر از تقویت‌کننده‌های ترانزیستوری است، اما مدارهای آنها بسیار ساده‌تر هستند، بدون فراوانی قطعات پیچیده. اعتقاد بر این است که چنین دستگاه هایی طبیعی تر هستندانتقال صدا، به خصوص محدوده فرکانس بالا. تکثیر بیس ممکن است مشکل ساز باشد. بنابراین، توصیه می شود با استفاده از دستگاه ها به موسیقی عمدتا آواز یا جاز گوش دهید.
درباره مونوبلاک
تقویت کننده های الکترونیکی مختلفی وجود دارد که به آنها مونوبلوک می گویند. نفوذ آنها فقط به یک کانال صوتی گسترش می یابد. از این رو اصطلاح، جایی که "مونو" به معنای "مجرد" است. واحدهای مشابه توسط نوازندگان گروه‌های نسبتاً مشهوری مانند Grateful Dead استفاده شد. تقویت کننده ها روی لوله ها کار می کنند، اما ترانزیستورها نیز وجود دارند. مزیت آنها این است که کیفیت صدای عالی ارائه می دهند.
برای تجهیزات سیستم استریو، دو مونو بلوک لازم است. این به دلیل تأثیر بر کانال صدا سمت راست یا چپ است. علاوه بر این، خرید یک پیش تقویت کننده مطلوب است. مونو بلوک ها دستگاه های تست شده با زمان هستند. آنها در میان اولین ها در نوع خود ظاهر شدند و تا به امروز رایج هستند. معایب - قیمت نسبتاً بالا و الزامات ویژه برای قرار دادن و استفاده. بنابراین، تنها نوازندگان حرفه‌ای که امکانات لازم را دارند می‌توانند چنین سیستم صوتی را تجهیز کنند.
