2.3. Усилитель
В канале прямой связи САР (рисунок 1.1) для усиления сигнала рассогласования U=U0-Uд имеется усилитель, который на функциональной схеме может быть представлен как усилительный орган.
Усилитель – устройство которое осуществляет увеличение энергетических параметров управляющего сигнала за счет использования энергии вспомогательного источника. Усилитель – один из основных элементов автоматики , радиотехнике и находит широкое применение в радиосвязи, радиовещании, телевидении.
Усилители могут быть классифицированы по различным признакам: назначению, типу усилительных элементов, полосе и т.п. По типу применяемых усилительных элементов различают транзисторные, ламповые, комбинированные, интегральные усилители на интегральных микросхемах. По амплитудно – частотной характеристике выделяют усилители постоянного тока, у которых нижняя граница полосы пропускання равна нулю. В усилителях переменного тока нижняя граница отделена от нуля конечным интервалом. Селективные (избирательные) усилители имеют частотную характеристику, похожую на резонансную кривую колебательного контура или частотную характеристику полосового фильтра. Апериодическим (неизбирательным) усилителям свойственны соизмеримые значения полосы пропускания равна сумме верхней и нижней полосы пропускания и центральной частоты пропускания равной ½ соизмеримому значению полосы пропускания. С точки зрения применения выделяют электрометрические усилители – электронные устройства для измерения медленно меняющихся напряжений или токов; операционные усилители, предназначенные для выполнения определенных математических операций; усилители звуковой частоты; усилители промежуточной частоты радиоприемных устройств; усилители большой мощности и т.п. В физическом эксперименте используются также некоторые специальные усилители, например амплитудные, временные, неперегружаемые. Усилители низкой частоты (УНЧ) применяются во всех частях тракта радиовещания: студийной, передающей и приемной. УНЧ используются также в каналах записи и воспроизведения звука и кроме того находят широкое применение в различных областях техники. УНЧ являются элементом усилительного устройства, которое должно содержать также источник сигнала, нагрузку и источник питания. Основное назначение УНЧ – усиливать мощность сигнала, т.е. при подаче на вход УНЧ электрического сигнала малой мощности получать на нагрузке сигнал той же формы, но большей мощности.
Операционный усилитель (ОУ) — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент передачи полученной схемы.
В настоящее время ОУ получили широкое применение, как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов.
На рисунке 2.3.1. приведены разные операционные усилители в различных корпусах, в том числе несколько в одном корпусе.
Рисунок 2.3.1 - Операционные усилители в различных корпусах