1.Электронды күшейткіштер. Жұмыс істеу принципі.Электронды күшейткіш деп электрлік сигналдарды, олардың формасын өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының арқасында,қуатын ұлғайтып,күшейтетін құрылғыны айтады.Энергияны күшейтуіне байланысты күшейткіштер электрлік болып келеді.Күшейтілген сигналдың түріне қарай күшейткіштерді 2 топқа бөлуге болады:1.Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері,әртүрлі шамадағы,формадағы гармоникалық және квазигармоникалық,яғни периодтық сигналдарды күшейтуге арналған;мұндай күшейткіштерге микрофондық,трансляциялық және формадағы периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған.2.Импульстік сигналдардың күшейткіштері әр түрлі шамадағы және периодтық емес сигналдарды күшейтуге арналған.Импульстік күшейткіштерге:байланыс жүйелерінің импульстік күшейткіштері,теледидар бейнелеу сигналдарының,радиолокациялық құрылғылардың,реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.Төменгі жиілікті күшейткіштер: Гц-тен кГц ке дейінгі ток сигналдарын күшейтуге арналған.Жоғарғы-кГц тен МГц ке дейін. Кернеу күшейткіші — төменгі жиілікті тербеліс көзінен алынатын кернеуді қажетті шамаға дейін арттыратын күшейткіш. Күшейткіш шығысындағы кернеудің орныққан мәнінің кірісіне берілген кернеуге катынасы күшейткіштің күшейту коэффициенті делінеді.К= U_шығ/U_кір. Логарифмдік есептеу бойынша K_дб = 201 gU_шығ/U_кір= lg K Егер Күшейткіш бірнеше каскадтан тұрса, онда- оның күшейту коэффициенті оған кіретін барлық каскадтардың күшейту коэффициенттерінің көбейтіндісіне тең болады:К = K₁K₂K₃... Күшейткіштің схемаларын есептеу кезінде кернеу бойынша бастан-аяқ күшейту коэффициентін есептеуге тура келеді:К_ск = U_H/U_ист, мұндағы U_H — күшейткіштің жүкке беретін кернеуі, U_ист — дабыл көзінің электр қозғаушы күші. Қорек көзiнiң энергиясы есебiнен берiлген сигналдың қуатын арттыратын құрылғыны күшейткiш деп атайды. Ол әлсiз сигнал қорек көзiнiң қуатты энергиясын қабылдағышқа (жүктемеге) тек қана реттеп (басқарып) жеткiзiп отырады. Күшейткiштердi мына ерекшелiктерiмен топтастыруға болады:

1) Күшейту элементтер бойынша - лампалы, транзисторлы, туннельдi

немесе параметрлi диодтар және микросхема көмегiмен құрылған күшейткiштер.

2) Жиiлiк диапазоны бойынша - тұрақты ток күшейткiштерi (ТТК), төменгi жиiлiк күшейткiштерi (ТЖК), радио- немесе аралық жиiлiктегi күшейткiштер (РЖК, АЖК) және аса жоғары жиiлiктi күшейткiштер (АЖК).

3) Жиiлiк бойынша өткiзу жолағына қарай - шағын жолақты және алшақ жолақты күшейткiштер.

4) Сигналдың түрiне қарай - үздiксiз және импульстiк күшейткiштер.

5) Электр шамасына қарай - кернеу, ток және қуаты бойынша күшейткiштер.

6) Жүктеме түрiне қарай - резистивтi (жиiлiкке тәуелдi болмайтындай), резонансты (белгiлi бiр жиiлiктi ғана күшейтетiн) күшейткiштер. Сигналдың түрiн бұзбайтын сызықтық электронды күшейткiштi қарастырамыз.1-суретт күшейткiш активтi төртполюстiк ретiнде көрсетiлген. Кiрiс қысқыштарына сигнал көзi тiркелiнедi, ал шығысына - жүктеменi қосады. Суретте көрсетiлгендей, кiрiстiк R_кiр кедергiсi бар күшейткiшке iшкi R_г кедергiсi бар кернеу генераторы Е_г қосылған. Сол сияқты, күшейткiштiң шығыс жағын iшкi кедергiсi (бұл жерде ол R_шығ болып табылады) бар Е кернеу көзi деп тұжырымдауға болады.Оған R_ж жүктеменi тiркеймiз.

Электронды күшейткiштiң блок-схемасы.

Күшейткіштің негізгі параметрлері: кернеу бойыша күшейту коэффициенті Кu= Uшығ/Eг, тоқты күшейту коэффициенті Ku= Iшығ/Iкір, қуатты күшейту коэффициенті Kp=Pшығ/Pкір. Сигналдың амплитудасын күшейте отыра, күшейткiш кiрiсi мен шығысындағы оның фазасын ығыстырып отырады. Сигнал бiр қалыпта, яғни сол берiлген күйiнде шықпайды. Сондықтан, күшейту коэффициентi жалпы түрде берiледi. Сигналдың түрi бұзылмай неғұрлым дәлiрек шықса, соғұрлым күшейткiштiң сапасы жоғары болады. Бұл да күшейткiштiң негiзгi бiр көрсеткiшi. Сигналдың түрi бұрмаланып шығуының екi түрi бар: сызықтық және бейсызық. Бейсызық бұрмалану болғанда берiлген синусоидалы U_кiр(t) = U_msin t сигнал күшейткiштен кейiн синусоидалы болмай және оның құрамында негiзгi гармоникамен қатар жоғары гармоникалар iлесе шығады. Мұндай бұрмалану күшейткiштегi бейсызық элементтер әсерінен болады. Бейсызық бұрмаланулар қалайша пайда болатынын 2-суреттегi транзистордың динамикалық I_к = f(U_бэ) сипаттамасынан көруге болады.

U_БЭ t

^{0 U}_вх ^{(t) 0}

2.Күшейткіштің негізгі параметрлері:

Күшейткіш (Усилитель; ampli-fier). Шығысындағы сигнал функционалды түрде кірісіндегімен байланысты және одан әрдайым үлкен болатын құрылғы. Қолданылуына байланысты күшейткіштерді жоғары (ЖЖК), аралық (АЖК) және төменгі жиілікті, бейне күшейткіші, операциялық күшейткіш және т.б. деп ажыратады.

Күшейткіш - қосымша энергияны пайдалану арқылы механизмнің басқаруын жеңілдететін құрал; ол энергия көзінен, бөліп таратқыш тетіктен және атқару механизмінен тұрады.Электрлік  сигналдарды күшейту үшін биполярлық  транзисторда және интегралдық микросхемалар кеңінен қолданылады. Ол күшейткіштер өте әлсіз электрлік сигналдарды күшейтуге мүмкіндік береді.Транзистор арқылы аса үлкен күшейтуге жету үшін бірнеше күшейткіш каскадтары қолданылады. Бір транзистордан  немесе күшейткіш элементтен  және оған қарасты байланыс элементтерінен тұратын күшейткішті каскад деп атайды. Күшейту процессі деп қоректкену көзінің энергиясын күшейткіштің сыртқы сигналының энергиясына түрлендіруді айтамыз. Бұл процессті басқару күшейткіш элементіне немесе транзисторға әсер ететін кірмелік сигнал арқылы жүргізеді. Шығыс сигнал кіріс сигналдың функциясы болып табылады. Сонымен қатар, транзистормен күшейтілген сигналдың қуаты оның кірмейтіндегі күшейтілетін сигналдың қуатынан қоректену көзінің энергиясының арасында әлдеқайда артық болады. Сонымен, электрондық күшейткіштер электрлік сигналдарды олардың пішімін өзгертпей, қоректену көзінің энергиясының көмегімен қуатты ұлғайту арқылы күшейтетін құрылғыны айтады. Транзисторлық күшейткіштің электрондық деп аталу себебі, транзистордың жұмыс істеу принципі шала өткізгіштердің ішінде жүріп жататын электрондық процесске тікелей байланысты болуында.

  Күшейткіштерді екі топқа бөліп қарастыруға болады:

1.Гармоникалық сигналдардың күшейткіштері - бұл әр түрлі шамадағы және пішіндегі гармоникалық, квазл гармоникалық, яғни кезеңдік сигналдарды күшейтуге арналған күшейткіштер. Мұндай күшейткіштерге микрофондық, трансляциялық және магнитофондық күшейткіштер күйтабақтарын орнату құбылысының күшейткіштері, көптеген өлшеуіш аппараттарының күшейткіштері және т.б. жатады.

2.Импульстік сигналдардың күшейткіштері әр түрлі шамадағы және пішіндегі периодты және периодты емес сигналдарды күшейтуге арналған. Импульсті күшейтуге: байланыс жүйелерінің импульстік күшейткіштері теледидарды бейнелеу сигналдарының импульстік радиолокациялық құрылғылардың электронды есептеу техникасы тетістерінің реттеу және басқару жүйелерінің күшейткіштері жатады.

3.Күшейтудің резистивті-сыйымдылықтық каскады, эквиваленттік схемасы, амплитуда-жиіліктік, фаза-жиіліктік сипаттамалары, өткізу жолағы.Күшейткіштердің сипаттамалары олардың белгілі бір дәрежеде,әр түрлі жиілікті және пішінді,сигналдарды дәл күшейтіп бейнелеу мүмкіндігінде болып табылады.Маңызды сипаттамалары қатарына: амплитудалық, амплитуда-жиіліктік,фаза-жиіліктік және ауысу жатады.Амплитудалық сипаттама белгілі бір жиілікті гармоникалық тербеліс амплитудалы кіріс кедергісімен шығыс кедергісінің арасындағы тәуелділікті сипаттайды.U_kir=Ψ(U_wig). Кіріс сигналы минималдықтан максималдық мәніне дейін өзгереді. Мұнда минималдық мән күшейткішті өзі тудыратын ішкі U бөгеуіл кернеуінің деңгейінен асып түсуі керек. Мүлтіксіз күшейткіштерде шығыс сигналының амплитудасы кірісінің амплитудасына пропорционал болады U_kir=КU_wig және амплитудалық сипаттама координата бас нүктесінен өтетін түзу сызықтың түрін береді. Ал нақты жағдайда бөгеуілден құтылу мүмкін болмағандықтан, амплитудалық сипаттаманың түзуден айырмашылығы болады.Амплитуда және фаза-жиіліктік сипаттамалры күшейту коэффициентінің жиіліктен тәуелділігін бейнелейді. Күшейткіштерде реактивті элементтердің болмауына байланысты әр түрлі жиіліктің сигналы бірдей күшейтілмейді,ал шығыс сигналы кірісіне қарағанда әр түрлі бұрыштарға ығысады.Фаза-жиілікті сипаттама деп,шығыс сигналының фаза ығысу бұрышының бұрыштық тәуелділігінің кірісінің фазасына қатысын айтады.Ауысу сипаттамасы деп,күшейткіштің кіріс кернеуінің жекеленген секірмелеріне үн қатуын немесе реакциясын айтады.Ауысу сипаттамасын күшейткіштің кірісіне берілетін тік бұрыш түріндегі кернеуді осциллографқа бергенде оның экранындағы кескіні арқылы анықтайды. Шығыс сигналының өзгеру процесі а периодтық немесе тербелістік болуы мүмкін. Ауысу сипаттамасының сандық бағалануы сигналдың 0,1-ден 0,9-ға дейінгі қалыптасқан мәніне дейін өсу уақытына қарай болады. Сипаттаманың жазық бөлігінде тербелмелі процесс үшін ең үлкен ырғу δ және Δ түсудің мәні белгілі бір t₂ уақытта болады.