Қуат күшейткіші және кернеу күшейткіші
Күшейткіштер – сигналдың күшін жақсарту немесе көбейту үшін электроникада қолданылатын құрылғылар. Талаптарға байланысты күшейткіштер сигналдың кернеуін немесе сигналдың ток күшін немесе сигналдың қуатын арттыру үшін қолданылады. Әдетте күшейткіштер кіріс порты, шығыс порты және қуат беру порты бар 3 порттық құрылғы болып табылады. Күшейткіштің жалпы жұмысы қуат көзінен келетін қуатты тұтынатын шығыста кіріс сигналының күшейтілген нұсқасын жасау болып табылады. Кернеу, ток немесе қуат сияқты шығыс сигналы мен кіріс сигналының арасындағы қатынас пайда деп аталады. Мысалы, шығыс кернеуі мен кіріс кернеуінің арақатынасы күшейткіштің GAIN кернеуінің артуы voltage=Vout / V , және сол сияқты GAINқуат=Pout / Pin сызықтық жұмыс үшін күшейткіштің, көп жағдайда талап етілетіндей, күшейту мәндері жұмыс аймағында тұрақты болуы керек.
Кернеу күшейткіш
Кернеу күшейткіштері мүмкін болса шығыстағы ең аз токпен кіріс кернеуін күшейтетін құрылғылар. Техникалық тұрғыдан алғанда, кернеудің жоғарылауы бар күшейткіш кернеу күшейткіші болып табылады, бірақ оның ток күшеюі аз болуы немесе болмауы мүмкін. Осы қасиеттерге байланысты күшейткіштің қуат өсімі де төмен. Транзисторлар және операциялық күшейткіштер дұрыс ығысу және басқа шарттарды ескере отырып, негізгі кернеу күшейткіштері ретінде әрекет етеді. Кернеу күшейткіштерінің негізгі қолданылуы сигналды шу мен әлсіреудің әсерінен азырақ ету үшін күшейту болып табылады. Таратылатын сигналдар күшін жоғалтқанда және деформацияланғанда, таратқыштағы кернеудің күшеюі әсерді азайтады және қабылдағыш сигналды жеткілікті дәлдікпен түсіріп, түсіндіре алады.
Идеал кернеу күшейткіштерінде шексіз кіріс кедергісі және нөлдік шығыс кедергісі болады. Іс жүзінде шығыс кедергіге қатысты кіріс кедергісі жоғары күшейткіш жақсы кернеу күшейткіші ретінде қарастырылады.
Қуат күшейткіштері
Қуат күшейткіштері мүмкін болса кіріс кернеуіне қатысты шығыс кернеуінің минималды өзгеруімен кіріс қуатын күшейтуге арналған құрылғылар. Яғни, қуат күшейткіштері жоғары қуат өсіміне ие, бірақ шығыс кернеуі өзгеруі мүмкін немесе өзгермеуі мүмкін. Қуат күшейткіштерінің күшейткіш тиімділігі әрқашан 100% төмен. Сондықтан қуатты күшейту сатыларында жоғары жылу диссипациясы байқалады. Күшейткіштер жүктемелер бойынша үлкен қуатты қажет ететін құрылғыларда қолданылады. Көп сатылы күшейткіштерде қуатты күшейту күшейтудің соңғы кезеңдерінде жүзеге асырылады. Аудио күшейткіштер мен радиожиілік күшейткіштер жүктемені жеткілікті қуатпен қамтамасыз ету үшін соңғы кезеңде қуат күшейткіштерін пайдаланады. Сервомотор контроллерлері қозғалтқыштарды басқару үшін қуат күшейткіштерін де пайдаланады. Күшейткіштер күшейтуде қолданылатын кіріс сигналының үлесіне байланысты бірнеше кластарға жіктеледі. A, B, AB және C кластары аналогтық тізбектерде, ал D және E кластары коммутациялық тізбектерде қолданылады.
Заманауи электроникада қуат күшейткіштерінің көпшілігі жартылай өткізгіш негізіндегі құрамдастармен құрастырылған, ал вакуумдық түтікке (клапан) негізделген күшейткіштер дәлдік, жиілік реакциясы және төзімділік негізгі талап болып табылатын орталарда әлі де қолданылады. Мысалы, гитара күшейткіштері сапа үшін клапандарды, ал әскери техника күшті электромагниттік импульстарға төзімділік үшін клапандарды пайдаланады.
Кернеу күшейткіштері мен қуат күшейткіштерінің айырмашылығы неде?
• Кернеу күшейткіштері жоғары кернеуге ие, ал қуат күшейткіштері жоғары қуатқа ие.
• Кернеу күшейткіштерінің көпшілігінде токтың күшеюі өте төмен, ал қуат күшейткіштерінде ток күшеюі айтарлықтай болады, бұл қуаттың өсуіне әкеледі.
• Кернеу күшейткіштері қуат күшейткіштеріне қарағанда жылуды аз таратады. Сондықтан кернеу күшейткіштері қуат күшейткіштеріне қарағанда қуатты тиімділікке ие. Сондай-ақ, қуат күшейткіштері осы фактіге байланысты қосымша салқындату механизмін қажет етеді.
