2. Классификация усилителей

Основные признаки классификации усилителей:

• характер входного сигнала;

• назначение;

• режим работы нелинейного активного элемента;

• тип активного элемента;

• полоса усиливаемых частот.

По характеру усиливаемых сигналов различают:

• усилители непрерывных сигналов (Здесь пренебрегают процессами установления. Основная характеристика – частотная передаточная);

• усилители импульсных сигналов.

Входной сигнал изменяется настолько быстро, что переходные процессы в усилителе являются определяющими при нахождении формы сигнала на выходе. Основной характеристикой является импульсная передаточная характеристика усилителя.

По назначению усилителя разделяют:

• усилители напряжения;

• усилители тока;

• усилители мощности.

Все они усиливают мощность входного сигнала. Однако, собственно усилители мощности должны и способны отдать в нагрузку заданную мощность при высоком коэффициенте полезного действия.

С точки зрения выбора режима работы активного элемента различают:

• Режим слабого сигнала. Нелинейный активный элемент работает в квазилинейном режиме. Применяется в усилителях напряжения или тока.

• Режим большого сигнала. Применяется в усилителях мощности.

По типу используемых активных элементов усилители бывают:

• ламповые;

• транзисторные;

• диодные;

• параметрические;

• СВЧ-усилители, работающие с помощью специальных СВЧ-приборов  и др.

В зависимости от вида частотной передаточной характеристики усилителя и абсолютным значениям полосы частот различают:

• Усилители постоянного тока (УПТ). Такое название обусловлено тем, что они способны усиливать очень медленные изменения сигналов (в том числе постоянные), т.е. рабочая полоса частот начинается от нулевой частоты до некоторой верхней граничной частоты. Величина верхней граничной частоты f_в зависит от вида усиливаемых сигналов. Так, если УПТ используется в канале изображения телевизионной системы, то f_в составляет 6 – 6,5 МГц, т.е. УПТ это, как правило, широкополосный усилитель.

• Усилители низкой частоты (усилители звуковой частоты). Название условное, оно подчеркивает, что нижняя граничная частота лежит в области низких частот, несоизмеримо ниже верхней граничной частоты. Само значение верхней граничной частоты может быть разным: от единиц-десятков КГц до сотен МГц.

• Усилители радиочастоты (полосовые усилители, усилители высокой частоты, избирательные усилители).

2. Примеры схем усилителей низкой частоты

Существует большое количество усилителей низкой частоты, построенных на микросхемах. Рассмотрим несколько усилителей, мощность которых составляет 10 – 25 Вт:

1. Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA2004.

Микросхема представляет операционный усилитель, схема которого представлена на рисунке 1.1. Усилитель собран по схеме с однополярным питанием и обеспечивает на нагрузку 4 Ома до 10 Вт. Данный усилитель мощности прекрасно подойдет для компьютерной акустики.

Рисунок 1.1 – Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA2004

2. Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA1552.

Микросхема представляет операционный усилитель, схема которого представлена на рисунке 1.2. В данном варианте реализована схема не инвертирующего включения. Для простоты сборки усилитель собран по схеме с однополярным питанием и обеспечивает на нагрузку 4 Ома до 22 Вт. Данный усилитель мощности является универсальным кирпичиком для построения высококачественного усилителя любой конфигурации от обычного стереофонического до мультимедийного 2.1 или 5.1.

Рисунок 1.2 – Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA1552

3. Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA2005.

Микросхема представляет операционный усилитель, схема которого представлена на рисунке 1.3. Усилитель собран по схеме с однополярным питанием и обеспечивает на нагрузку 4 Ома до 10 Вт.

Рисунок 1.2 –Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA2005

4. Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA2009.

Микросхема представляет операционный усилитель, схема которого представлена на рисунке 1.4. Усилитель собран по схеме с однополярным питанием и обеспечивает на нагрузку 4 Ома до 10 Вт.

Рисунок 1.3 – Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA2009

5. Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA7350.

Микросхема представляет операционный усилитель, схема которого представлена на рисунке 1.5. Усилитель собран по схеме с однополярным питанием и обеспечивает мощность 12 Вт при нагрузке 4 Ома.

Рисунок 1.4 – Усилитель мощности звуковой частоты класса "Hi-Fi" на TDA7350

Таким образом, мы можем сделать вывод, что рассматриваемый в данной работе усилитель звуковой частоты надежней и мощней, чем существующие аналоги, а также он обладает меньшим коэффициентом гармоник. Схемы со схожими характеристиками являются наиболее дорогостоящими и сложными для сборки.