Zesilovač

Elektronické zařízení, které zesílí signál. Je čtyřpólový — na vstupní svorky přivádíme signál, který chceme zesílit.

Mění amplitudu zesíleného signálu, neměl by měnit jeho frekvenci ani tvar.

Poměr vstupní a výstupní veličiny je zesilovací činitel označovaný písmenem A.

Zesilovač není zdroj energie, ale zdroj energie potřebuje — část využité energie se používá na zesílení a nevyužitá část se mění na teplo.

02Rozdělení — stupňové

• Jednofázové
• Vícefázové

03Druhy zesílení

• Napěťové — zesilovací poměr U₂ / U₁ (Aᵤ = U₂ / U₁)
• Proudové — zesilovací poměr I₂ / I₁ (Aᵢ = I₂ / I₁)
• Výkonové — zesilovací poměr P₂ / P₁ (Aₚ = P₂ / P₁)

04Zapojení tranzistorů

• SB (společná báze) — vysoké zesílení napětí, nízké zesílení proudu a střední až vysoké zesílení výkonu.
• SC (společný kolektor) — napětí se prakticky nezesiluje, vysoké zesílení proudu a výkonu.
• SE (společný emitor) — vysoké zesílení napětí i proudu, velmi vysoké zesílení výkonu (nejčastější zapojení).

05Podle velikosti vstupního signálu

• Výkonové — zpracovává signál z předzesilovače na požadovaný výkon.
• Předzesilovače — zpracovává signál nízké úrovně.
• Korekční — upravuje korekci nízkofrekvenčního signálu (ekvalizér).

06Podle šířky přenášeného pásma

• Širokopásmé (videozesilovač)
• Úzkopásmé (selektivní zesilovač)

07Podle frekvence vstupního signálu

• Nízkofrekvenční (nf) — zvukový kmitočet 20 Hz – 20 kHz.
• Vysokofrekvenční (vf) — kmitočty nad 20 kHz.
• Impulsové — počítače, televizní technika.

08Podle použitých zesilovacích prvků

• Tranzistorové — bipolární a unipolární
• Integrované — výkonové IO
• Elektronkové — tetrody, pentody

09Pracovní třídy zesilovačů

Zesilovače se dělí do tříd, které charakterizují princip a pracovní bod zesilovače. Zesilovač funguje na konkrétním nastaveném pracovním bodu. Volba třídy je kompromisem mezi věrností reprodukce (lineárním zkreslením) a energetickou účinností.

• Třída A — tranzistor vede po celou dobu periody (360°). Minimální zkreslení, ale velmi nízká účinnost (vysoké tepelné ztráty). Vhodná pro kvalitní předzesilovače (účinnost > 50 %).
• Třída B — dva tranzistory, každý vede jednu půlvlnu (180°). Vyšší účinnost než A, ale trpí přechodovým zkreslením v bodě průchodu nulou (účinnost > 75 %).
• Třída AB — kombinace A a B. Tranzistory vedou o něco více než 180°. Odstraňuje přechodové zkreslení při zachování rozumné účinnosti; standard pro kvalitní Hi-Fi zesilovače.
• Třída D — spínací (digitální) zesilovač. Tranzistory pracují pouze ve dvou stavech (zcela otevřeno/zavřeno). Vysoká účinnost (> 90 %), ideální pro výkonné systémy.
• Třídy G, H — pokročilá zapojení využívající vícestupňové napájení, které se mění podle okamžité úrovně signálu pro snížení tepelných ztrát.
• Třídy S, T, AA — specifické konstrukční modifikace výše uvedených principů.