wzmacniacz sygnałów elektrycznych

wzmacniacz sygnałów elektrycznych,

rodzaj wzmacniacza, w którym zarówno sygnał wejściowy (wzmacniany), jak i sygnał wyjściowy (wzmocniony) są przebiegami elektrycznymi.

Układ taki, najogólniej biorąc, zawiera: element czynny (tranzystor, tyrystor, lampa elektronowa), sterujący w sposób ciągły i jednoznaczny przepływem energii (wielokrotnie większej od energii wzmacnianego sygnału), dostarczanej ze źródła zasilania do obciążenia; obwód wejściowy (wejście), do którego doprowadza się energię sterującą ze źródła wzmacnianego sygnału; obwód wyjściowy (wyjście), do którego dołącza się obciążenie (odbiornik wzmacnianego sygnału). Oprócz gł. zasilania we wzmacniaczu sygnałów elektrycznych mogą także występować in. źródła zasilania, np. niezbędne do odpowiedniego spolaryzowania elementów czynnych, nie są one jednak źródłem wzmacnianej energii. Wzmacniacz sygnałów elektrycznych zwiększa zawsze moc sygnału wejściowego, określoną iloczynem napięcia i natężenia prądu elektr. UI; wzmacniacz sygnałów elektrycznych, w którym jedna z tych dwóch wielkości ulega znacznemu zwiększeniu, nazywa się odpowiednio wzmacniaczem napięciowym lub prądowym, a wzmacniacz sygnałów elektrycznych mający za zadanie uzyskanie dużej mocy wydzielonej w obciążeniu, przy możliwie dużej sprawności, nazywa się wzmacniaczem mocy. Gdy we wzmacniaczu sygnałów elektrycznych z jednym elementem czynnym (wzmacniacz jednostopniowy) nie uzyskuje się pożądanego wzmocnienia sygnału, wówczas stosuje się większą liczbę pojedynczych stopni wzmacniających, czyli wzmacniacz wielostopniowy, w którym sygnał wyjściowy poprzedniego stopnia jest wzmacniany w następnym stopniu. Podstawowym parametrem wzmacniacza sygnałów elektrycznych jest współczynnik wzmocnienia, wyrażany stosunkiem wartości napięcia, natężenia lub mocy prądu elektr. na wyjściu do wartości tej wielkości na wejściu. Innymi ważnymi parametrami wzmacniacza sygnałów elektrycznych są: sprawność, impedancja wejściowa i wyjściowa, pasmo przenoszenia (zakres częst. wzmacnianych sygnałów), wejściowe i wyjściowe napięcie (natężenie prądu lub moc) znamionowe, poziom szumów własnych, nieliniowość (liniowość), zakres dynamiczny.

Zależnie od rodzaju zastosowanego elementu czynnego rozróżnia się wzmacniacze sygnałów elektrycznych tranzystorowe (z tranzystorami bipolarnymi i unipolarnymi) i lampowe (z lampami elektronowymi); oddzielne grupy stanowią wzmacniacze sygnałów elektrycznych parametryczne (z diodami pojemnościowymi — waraktorami) i kwantowe (lasery, masery). Ze względu na zakres częst. wzmacnianych sygnałów wyodrębnia się wzmacniacze sygnałów elektrycznych: prądu stałego (tj. wzmacniające sygnały także o częst. zerowej), małej częst. (akustyczne), wielkiej częst. oraz mikrofalowe; wzmacniacze sygnałów elektrycznych umożliwiające wzmacnianie sygnałów w maks. szerokim pasmie częst. nazywa się szerokopasmowymi, natomiast wzmacniacze sygnałów elektrycznych mające zdolność wzmacniania sygnałów w wąskim przedziale wokół pewnej częst. środkowej — selektywnymi (wąskopasmowymi) lub strojonymi (jeżeli zawierają strojone obwody rezonansowe). Zależnie od rodzaju sprzężenia między wzmacniaczem a źródłem sygnału lub obciążeniem bądź następnym stopniem wzmacniającym we wzmacniaczach wielostopniowych wyodrębnia się wzmacniacze sygnałów elektrycznych: o sprzężeniu pojemnościowym (RC), transformatorowym i bezpośrednim (galwanicznym). Biorąc pod uwagę zastosowanie, do którego są przewidziane, rozróżnia się m.in. wzmacniacze sygnałów elektrycznych: elektroakustyczne, antenowe, radiowe (częst. radiowych), wizyjne, impulsowe, operacyjne, pomiarowe.

Wzmacniacze sygnałów elektrycznych znajdują szerokie zastosowanie wszędzie tam, gdzie jest potrzebne wzmocnienie sygnałów o małej mocy w celu ich zmierzenia, zarejestrowania, przekazania na odległość, a więc zwłaszcza w telekomunikacji, elektronice, metrologii, automatyce i robotyce, a także biologii, medycynie, astronomii.