Erősítő

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Általánosan erősítőnek nevezünk egy olyan áramkört, amely a bemeneti jelet változatlan alakkal, de magasabb energiával (nagyobb amplitúdóval) adja ki.

Az „erősítő” elnevezés alatt a köznyelvben leggyakrabban a hangerősítőket (zenei erősítőket), azon belül is a teljesítményerősítőket értjük, melyek hangosítástechnikai rendszerek részét képezik.

Fajtái a működési tartomány jelleggörbéje szerint[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

„A” osztályú erősítő[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Elektronikus hangerősítők egy fajtája. Az audiofilek kedvenc áramkörei javarészt ilyen erősítők. A kimeneti tranzisztorok a jelszinttől függetlenül mindig nyitva vannak, ebből eredően ezen erősítőfajtának kisebb a torzítása és részletesebb a hangja.

A „B” osztályú erősítőkkel szembeni előnyei:

Hátránya:

  • Ideális esetben maximum 50% (a gyakorlatban még ennél is kisebb, kb 33%) a hatásfoka.
  • A folyamatosan nyitott tranzisztor miatt a disszipációja és az áramfelvétele sokkal nagyobb, mint a "B" osztályú erősítőké.
Electronic Amplifier Class A.png
„A” osztályú erősítő

„B” osztályú erősítő[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A B és AB osztályú erősítő alapkapcsolása, az előfeszítő elemek elhanyagolásával

A tranzisztor a nyitás határáig van előfeszítve, így gyakorlatilag nem folyik nyugalmi áram. Emiatt kivezérlés nélkül nem disszipálódik teljesítmény. Kimeneti jel csak akkor keletkezik, ha a bemeneti jel megfelelő polaritású. Váltakozó-feszültségű vezérlőjel és NPN tranzisztor esetében csak az erősített pozitív félhullám, (PNP esetében pedig csak az erősített negatív félhullám) jelenik meg a kimeneten. A B-osztályú munkapontba állított erősítő hatásfoka szinuszos kivezérlés esetén 78,5%, ami jó értéknek tekinthető. Hátránya, hogy mivel a munkapont a tranzisztor "könyöktartományában" van, kis vezérlőjelek esetén a kimeneti jel erősen torzított lesz (B-osztályú vagy keresztezési torzítás); további negatívum, hogy csak az egyik félhullámot erősíti. Ez utóbbi kiküszöbölhető, ha ellenütemű (komplementer) kapcsolást alkalmazunk, ahol a egyik tranzisztor a pozitív, míg a komplementer párja a negatív félhullámokat erősíti.

„AB” osztályú erősítő[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

"Olyan B-osztályú beállítás, amelyben a tranzisztor munkapontja a lineárisabb szakaszra esik (bár ez a szakasz sem lineáris), emiatt a kivezérelt állapothoz képest kis értékű nyugalmi áram folyik (10-100 mA). Így kivezérlés nélkül is van teljesítményfelvétel, ami a hatásfokot rontja, azonban még így is jobb hatásfokú, mint az A-osztályú munkapont. A nyugalmi áram miatt a B-osztályú torzítás megszűnik. Nagy teljesítményű hangtechnikai erősítőkben (30 - 100 - ? W ig) szinte kizárólag ilyen munkapontba állított ellenütemű végfokozatokat alkalmaznak. Az "A" osztályú erősítőhöz képest kevesebbet disszipál (alacsonyabb a veszteségi teljesítménye), de torzítása nagyobb, amit megfelelő áramköri kialakítással lehet ellensúlyozni (negatív visszacsatolás)

„C” osztályú erősítő[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Olyan csöves vagy tranzisztoros erősítő, amelynél a bemenő jel félperiódusánák felénél kisebb ideig folyik áram, ennek következtében jelentős torzítás keletkezik. Ezt csak a rezgőkör tudja helyreállítani, tehát csak távíró üzemben használható. Előnye a nagy hatásfok. Lineáris erősítő céljára alkalmatlan.

Electronic Amplifier Class C.png
„C” osztályú erősítő

„D” osztályú erősítő[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A D-osztályú erősítők kapcsoló üzemben működnek, aminek következtében jellemzőjük a nagy hatásfok, jellemzően 90% feletti a korszerű konstrukciókban. Mivel a kimenete mindig teljesen ki vagy teljesen be van kapcsolva, a veszteségek minimálisak. Egy egyszerű módszer, az impulzusszélesség-moduláció (PWM) is használatos; a nagy teljesítményű kapcsoló üzemű erősítők digitális technikát használnak, mint a szigma-delta moduláció, hogy nagy teljesítményt érjenek el. Régebben hangtechnikai eszközökben csak mélysugárzókhoz használták a korlátozott sávszélesség és a viszonylag nagy torzítás miatt, a félvezetős eszközök fejlődése azonban lehetővé tette a hifi minőségű, a teljes hallható frekvenciasávot lefedő D-osztályú erősítők kifejlesztését, a hagyományos erősítőkhöz hasonló jel/zaj aránnyal és torzítással.

Fajtái a felhasznált alkatrészek szerint[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Félvezetős felépítés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Előnyei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Viszonylag kis helyigény
  • Kis teljesítményfelvétel (nincs fűtési veszteség)
  • Nincsenek veszélyes nagyságú (60-300V) anódfeszültségek

Hátrányai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Pillanatnyi túlterhelés is tönkreteheti
  • Más hangzása van, mint az elektroncsöves készülékeknek
  • Jelentős teljesítmény csak speciális kapcsolásokkal érhető el

Elektroncsöves felépítés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Előnyei[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Kevesebb aktív elemmel érhető el azonos erősítés
  • Hangerősítőként sokan kellemesebbnek tartják a hangzását
  • C osztályú erősítőként akár MW-os teljesítmény-tartományban is használható

Hátrányai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Általában nagyobb méret
  • Nagyobb veszteség (részben a katód fűtése miatt)
  • Az elektroncsövek élettartama véges (pl. az Orion az 1940-es években az elektroncsövek évenkénti cseréjét ajánlotta)
  • Hangtechnikai célokra elavultnak tekinthető, emellett otthoni felhasználáshoz nehezen hozzáférhető, az alkatrészek drágák

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Hi-Fi erősítők témájú médiaállományokat.