Vahvistin on elektroninen laite, jota käytetään lisäämään signaalin virtaa, jännitettä (tai tehoa) ja se parantaa signaalin voimakkuutta muuttamatta signaalin muotoa. Erilaisia Vahvistimet käytetään langattomassa viestinnässä, lähetyksissä ja kaikenlaisissa äänilaitteissa. On olemassa erilaisia vahvistimia, jotka vaihtelevat Op-Amps ja pienistä signaalivahvistimista suuriin signaali- ja tehovahvistimiin. Vahvistimet luokitellaan kahteen menetelmään toiminnan perusteella; jännitevahvistimet (tai) tehovahvistimet . Vahvistimen luokitus riippuu pääasiassa signaalin koosta, sen fyysisestä konfiguraatiosta ja siitä, kuinka se käsittelee tulosignaalia, joka on tärkein suhde tulosignaalin ja kuorman virransyötön välillä. Tämä artikkeli sisältää lyhyet tiedot a jännite vahvistin , niiden toiminta ja sovellukset.
Mikä on jännitevahvistin?
Eräs vahvistintyyppi, joka luo tulojännitteeseen verrattuna korkeamman lähtöjännitteen, tunnetaan jännitevahvistimena. Tätä vahvistinta käytetään aina, kun tarvitaan korkeamman jännitteen siirto pidemmän johdon kautta. Tämä vahvistin parantaa sähköisen signaalin tehoa muuttamatta sen luonnetta merkittävästi. Nämä ovat tärkeitä elektroniikassa parantamaan selkeämpiä äänisignaaleja, terävämpiä kuvia ja tarkempia anturin lukemia.
Tämä vahvistin ei syötä tehoa, mutta kasvattaa tietyssä piirissä tulevan tehon summaa halutun tuloksen saavuttamiseksi. Yleensä nämä vahvistimet eivät sovellu erilaisten laitteiden, kuten moottoreiden, tehostamiseen, vaikka ne lisäävätkin käytettävissä olevan jännitteen summaa auttaakseen lukemaan signaaleja eri ohjaimista.
Jännitteen vahvistus
Vahvistinyksikköä, joka on suunniteltu pääasiassa lisäämään vahvistimeen syötetyn tulosignaalin jännitetasoa, kutsutaan jännitevahvistimeksi. Tämän vahvistimen suunnittelu riippuu pääasiassa suurimman saavutettavissa olevan jännitevahvistuksen saamisesta. Joten tämän vahvistimen vahvistus on lähtöarvon suhde tuloarvoon. Tämä on suhde, joka vastaa o/p-jännitettä i/p-jännitteeseen. Jännitevahvistimen kaava jännitteen vahvistukselle on annettu seuraavasti;
Pois = Vout/Vin
Nämä vahvistimet ottavat erittäin pieniä määriä tehoa kytketystä kuormasta. Tämän tyyppiset vahvistimet tunnetaan piensignaalivahvistimina, koska sisääntulona annettava signaalin suuruus on erittäin pieni ja sitä nostetaan vahvistinpiirin kautta.
Jännitevahvistinpiiri
Tämän vahvistinpiirin suunnittelu on melko yksinkertaista, koska se tarvitsee perustiedot elektroniset komponentit . Näitä kutsutaan myös jännite-erovahvistimiksi, jotka vahvistavat jännitteiden eroa elektroniikkapiirissä. Siten tämä muuttuva lähtöjännite voidaan lukea ja analysoida.
Yllä on esitetty jännitevahvistinpiiri, joka vahvistaa tulojännitesignaalia ja antaa o/p-jännitesignaalin. Tämä vahvistin on jänniteohjattu jännitelähde. Tämän vahvistimen tuloimpedanssin on oltava korkea ja lähtöimpedanssin on oltava matala. Alla olevasta piiristä voimme havaita, että jos Rin on >> Rs, niin Vin on ≈ Vs Jos 'RL' kuormitusvastus RL on >> Rout, niin;
Vout ≈ AvVin
Jännitevahvistus Av = Vout/Vin = Vout/Vs
Ihanteellisessa vahvistimessa on oltava ääretön tulovastus ja nollalähtövastus. Tämä vahvistin antaa lähtöjännitteen, joka on verrannollinen tulojännitteeseen. Suhteellisuusvakio on riippumaton lähteen suuruuksista ja kuormitusvastuksista.
Ero jännitevahvistimen ja tehovahvistimen välillä
Sekä jännite- että tehovahvistimia käytetään lisäämään tulosignaalin tehoa. Joten jännitevahvistin keskittyy jännitteen vahvistukseen ilman tärkeää tehonlisäystä, kun taas tehovahvistin tarjoaa suuren tehonlisäyksen suuritehoisten kuormien ohjaamiseen. Molempia vahvistimia käytetään audio- ja RF-sovelluksissa. Näiden kahden vahvistimen välisiä eroja käsitellään alla.
| Jännitteen vahvistin | Vahvistin |
| Vahvistin, joka on suunniteltu vahvistamaan tulosignaalin jännite, tunnetaan jännitevahvistimena. | Vahvistin, joka on suunniteltu antamaan huomattava määrä tehonlisäystä tulosignaalille, tunnetaan tehovahvistimena. |
| Tämä vahvistin parantaa tulosignaalien amplitudia ilman huomattavaa tehonlisäystä. | Tämä vahvistin käyttää pienitehoista sähköistä signaalia ja lisää tehotasoaan, jotta se sopii suuritehoisten kuormien tai kaiuttimien ohjaamiseen. |
| Sitä kutsutaan myös pieneksi signaalivahvistimeksi, koska sen tulosignaali on pieni. | Tehovahvistin tunnetaan suurena signaalivahvistimena, koska se tarvitsee suuren tulosignaalin. |
| Tässä vahvistinpiirissä transistorin kanta on ohut, koska sitä ei ole suunniteltu kestämään valtavaa virtaa. | Tämän vahvistinpiirin transistorikanta on melko paksumpi, mikä kestää suuria virtoja. |
| Tässä vahvistimessa käytetty transistori on pieni (tai) keskitehoinen transistori, jolla on pieni fyysinen koko | Tässä vahvistimessa käytetty transistori on suuritehoinen transistori, jolla on suuri fyysinen koko |
| Tämän vahvistimen kollektorivirran arvo on melko pieni eli 1 mA. | Tämän vahvistimen kollektorivirran arvo on korkea, noin 100 mA. |
| Tämän vahvistimen antama AC o/p teho on pieni. | Tämän vahvistimen antama AC o/'p teho on suuri |
| Tämän vahvistimen virtavahvistus on pieni. | Tämän vahvistimen virtavahvistus on suuri. |
| Se on yhdistetty RC:hen. | Virtavahvistin on kytketty muuntajaan. |
| Lämmön hajoaminen on alhainen. | Lämmön hajoaminen on korkea. |
| Näitä vahvistimia käytetään usein audiolaitteissa signaalin vahvistamiseen lisäämättä sen tehoa merkittävästi. | Tehovahvistimia käytetään yleisesti langattomissa viestintäjärjestelmissä, äänijärjestelmissä ja erilaisissa tieteellisissä ja teollisissa sovelluksissa aina, kun tarvitaan suurta lähtötehoa. |
Ero virtavahvistimen ja jännitevahvistimen välillä
Sekä virtavahvistin että jännitevahvistin ovat elektronisia laitteita, joita käytetään pääasiassa sähköisten signaalien vahvistamiseen, mutta ne toimivat eri periaatteilla. Näiden kahden vahvistimen eroa käsitellään alla.
|
Virran vahvistin |
Jännitteen vahvistin |
| Vahvistin, jota käytetään lisäämään tulosignaalin virtaa ylläpitämällä vakaa jännite, tunnetaan virran vahvistimena. | Vahvistin, jota käytetään lisäämään tulosignaalin jännitettä ylläpitämällä vakaata virtaa, tunnetaan jännitevahvistimena. |
| Tämä vahvistin mahdollistaa pienen tulovirran ohjaamaan suurempaa lähtövirtaa. | Tämä vahvistin mahdollistaa pienen tulojännitteen ohjaamaan suurempaa lähtöjännitettä. |
| Tämän vahvistimen tulo- ja lähtövirta on pieni tuloimpedanssi ja korkea lähtöimpedanssi. | Tämän vahvistimen tulo ja lähtö on jännite, jolla on korkea tuloimpedanssi ja pieni lähtöimpedanssi. |
| Sitä käytetään jännitteen vahvistamiseen. | Virtavahvistinta käytetään virranvahvistukseen. |
| Tässä vahvistimessa on erittäin korkea jännitevahvistus, tuloimpedanssi ja pienempi lähtövirta. | Tällä vahvistimella on pieni jännitevahvistus, suuri virranvahvistus ja keskipitkällä alueella korkeaan i/p-impedanssiin. |
Sovellukset/käytöt
The jännitevahvistimien sovellukset Sisällytä seuraavat.
- Tätä käytetään signaalin o/p-jännitteen amplitudin parantamiseen.
- Näitä käytetään useimmiten elektronisissa laitteissa.
- Sitä käytetään erilaisissa sovelluksissa, kuten; langaton kommunikaatio , signaalin lähetys ja äänilaitteet, kuten kaiuttimet.
- Sitä käytetään sovelluksissa, joissa vaadimme signaalin lähetystä maksimijännitteellä pitkän johdon ajan.
- Näitä vahvistimia käytetään kaiuttimissa äänisignaalien vahvistamiseen sekä radioissa antennin vastaanottamien heikkojen radiosignaalien vahvistamiseen.
- Sitä voidaan käyttää impedanssiimpedanssin sovituspiirinä ja kytkentäpiirinä.
Tämä on siis yleiskatsaus jännitteestä vahvistimet, piirit, toimivat , erot ja niiden sovellukset. Tämä antaa o/p-signaalin korotetulla jännitetasolla aina, kun tämän tulona on matalajännitesignaali. Tätä vahvistinta käytetään, kun vaadimme signaalin lähetystä maksimijännitteellä pitkän johdon ajan. Tässä on sinulle kysymys, mikä on vahvistin?
