Что такое усилитель напряжения?

Что такое усилитель напряжения?

Усилители напряжения — это устройства, которые усиливают напряжение различных электрических сигналов.

Иногда их также называют усилителями напряжения. Усилитель напряжения — это схема, которая усиливает входное напряжение и выводит его, и является одним из основных компонентов электронного устройства.

Применение усилителей напряжения

Усилители используются, когда на вход подается небольшой уровень сигнала, а на выходе получается более сильный сигнал. Поскольку во многих случаях входные и выходные сигналы являются сигналами напряжения, устройства для этой цели называются усилителями напряжения.

Усилители напряжения продаются в различных формах и с различными уровнями производительности в зависимости от цели. Основные области применения включают усиление аудио- и видеосигналов, а также выходных сигналов с различных датчиков.

Принцип работы усилителей напряжения

Конфигурация схемы типичного усилителя состоит из усилительного элемента (транзистор, операционный усилитель и т. д.) и цепей для его управления (цепь смещения, цепь обратной связи и т. д.). Входное напряжение на элемент усилителя усиливается, а выходной сигнал находится на высоком уровне.

Важная производительность зависит от цели использования, и для каждой из них предлагаются подходящие схемы.

Типы усилителей напряжения

На рынке представлены различные типы усилителей напряжения. Примерами являются аудиоусилители, высокочастотные усилители и измерительные усилители.

Эти коммерчески доступные усилители напряжения имеют различные характеристики производительности для различных приложений. Важно выбрать соответствующий индекс производительности и использовать соответствующие усилители напряжения для среды, в которой они будут использоваться.

1. Классификация по частоте

Усилитель постоянного тока
Усилители постоянного тока представляют собой электронные устройства, используемые для усиления и обработки сигналов постоянного тока. Усилители постоянного тока используются в различных приложениях, включая усиление сигналов датчиков, управление двигателем постоянного тока и управление питанием.

При выборе усилителя постоянного тока следует учитывать требования к производительности, такие как входные сигналы, выходные сигналы, напряжение питания, входное сопротивление, выходное сопротивление и частотную характеристику.

Усилитель низкой частоты (аудиоусилитель)
Наиболее типичным усилителем низкой частоты является аудиоусилитель. Они используются в динамиках, наушниках и другом аудиооборудовании для усиления аудиосигналов. Основные показатели производительности включают частотную характеристику, коэффициент искажений, отношение сигнал/шум и выходную мощность.

Усилитель высокой частоты
Усилители высокой частоты используются для усиления высокочастотных сигналов. В частности, они используются в беспроводной связи, спутниковой связи и вещании. Основные показатели производительности включают полосу пропускания частот, усиление, коэффициент шума и входное/выходное сопротивление.

2. Классификация по функции

Измерительные усилители
Измерительные усилители используются для проведения высокоточных измерений. В частности, они усиливают сигналы от датчиков и приборов. Основные показатели производительности включают коэффициент усиления, входное/выходное сопротивление, линейность, полосу пропускания и коэффициент шума.

Малошумящий усилитель
Малошумящие усилители имеют низкий коэффициент шума и используются в чувствительных приложениях. Малошумящие усилители используются для усиления или обработки слабых сигналов.

При выборе малошумящего усилителя важно проверить такие показатели производительности, как коэффициент шума, коэффициент усиления по напряжению, полоса пропускания, диапазон входного напряжения и энергопотребление. Обратите внимание, что малошумящие усилители могут использоваться для снижения шума внутри оборудования, и их устойчивость к шуму снаружи оборудования не гарантируется.

Дифференциальный усилитель
Дифференциальный усилитель имеет два входных терминала и один выходной терминал. Усиливая разницу между входными сигналами, можно уменьшить влияние шума и улучшить качество сигнала.

Особого внимания заслуживают показатели производительности PSRR и CMRR. Это очень важные элементы для устранения эффектов шума.

Высоковольтные усилители
Высоковольтные усилители — это тип электронных компонентов, используемых для усиления и обработки высоковольтных сигналов. Высоковольтные усилители используются в различных областях, таких как лазеры, разрядные устройства, медицинское оборудование и промышленное оборудование.

При выборе усилителей высокого напряжения важно проверить показатели производительности, такие как выходное напряжение, ток, полоса пропускания, стабильность и функции защиты. Безопасность также должна быть учтена, поскольку они работают с высоким напряжением.

Другая информация об усилителях напряжения

1. Характеристики усилителей напряжения

Важные показатели производительности усилителя включают коэффициент усиления, частотную характеристику, коэффициент искажения, входное сопротивление и выходное сопротивление. Эти характеристики оптимизируются схемотехническим проектированием в соответствии с предполагаемым использованием и применимы к различным приложениям.

2. Коэффициент усиления усилителей напряжения

Если входной сигнал усилителей напряжения равен Vin, а выходной сигнал равен Vout, коэффициент усиления выражается как «Vout/Vin times» или «20log (Vout/Vin) dB».

3. Возможность подачи тока

Даже усилители напряжения могут подавать ток на нагрузку до определенного диапазона. Однако характеристики напряжения в основном приоритетны, и большой ток не может течь, как в случае усилителей мощности.