Elektronika

Edukativni tekstovi iz sveta elektronike

Komponente

Opisi komponenata koje se koriste u elektronici

Novosti

Najnovije vesti iz elektronike i ostalih srodnih oblasti

Projekat

Projekti iz elektronike za samogradnju

Rečnik

Rečnik pojmova iz elektronike i računarstva

Početna » Komponente

Uvod u pojačavače

Autor | Utorak, 26. Jun 2007.Nema komentara

Signali dobijeni iz senzora su suviše mali, reda nekoliko mikro volti. Takve signale je jako teško obrađivati, te se u tom slučaju javlja potreba za posebnim kolima, pojačavačima, koja će podići red signala u oblast, gde se sa signal može jednostavno obrađivati.

Kod pojačavačkih kola potrebno je rešiti dva suštinska zadatka: prvo potrbno je obezbediti prenosnu karakteristiku sa što većim nagibom ( pojačanjem ) i drugo radnu tačku je je potrebno održavati na sredini karakteristike, nezavisno od uticaja okoline ( nestabilnosti napona napajanja, temperature ). Pri pojačavanju signala potrebno je obezbediti da se informacija sadržana u signalu ne promeni posle pojačanja, odnosno potrebno je da karakteristika pojačavača bude linearna.

Uopšteno govoreći možemo reći da je pojačavač mreža sa dva pristupa. Električni simbol pojačavača prikazan je na slici 1.

slika 1.

Ovaj simbol jasno razdvaja ulaz od izlaza i jasno pokazuje smer toka signala. Mnogo češće se za prikazivanje pojačavača koristi simbol sa slike 2. gde postoji jedan zajednički priključak. Ova zajednička tačka se koristi kao referentna tačka i ona se uglavnom postavlja na nulti potencijal (masu).

slika 2.

Napajanje pojačavača

Pojačanje ulaznog signala ostvaruje se pomoću dodatnih DC izvora. Ovi DC izvori daju potrebnu snagu ulaznom signalu kao i snagu potrebnu za rad svih elemenata unutar pojačavača. Na slici 3. prikazan je pojačavač sa dvostrukim izvorom napajanja. Radi uprošćavanja šema veoma često se koristi prikaza kao na slici 4.

slika 3.

slika 4.

Jedan od izvora ima pozitivnu vrednost dok drugi izvor ima negativnu rednost. Ovi izvori napajanja su najčešće jednaki i u tom slučaju reč je o simetričnom napajanju pojačavača. Takođe je potrebno naglasiti da se veoma često koristi samo jedan izvor napajanja, dok se drugi priključak za napajanje vezuje na masu.

Iz ovoga se jasno može zaključiti da signal ni u jednom delu pojačavača , pa ni na samom njegovom izlazu ne može imati veću vrednost od napona napajanja Maksimalna amplituda izlaznog napona ne može preći gornju graničnu vrednost L+, i ne može imati manju vrednost od donje granične vrednosti L-. Ove granične vrednosti su u realnim slučajevima nešto malo manje od napona napajanja. Ako želimo da ne dođe do izobličenja ulaznog signala mora se voditi računa da on bude unutar određenog opsega.

Na slici 5. prikazan je slučaj kada je ulazni signal unutar i slučaj kada je veći od zahtevanog opsega.

slika 5.

Pojačanje

slika 6.

Naponsko pojačanje se definiče kao odnos izlaznog i ulaznog napona:

Strujno pojačanje se definiše kao odnos izlazne i ulazne struje:

Pojačavači povećavaju snagu signala, što je glavna prednost u odnosu na transformatore kod kojih snaga na primaru i sekundaru ostaje nepromenjena. Pojačanje snage se definiše kao odnos izlazne i ulazne snage:

Ovako definisana pojačanja su bezdimenzionalne veličine. Iz više razloga, a pre svega kada se pojačanje kreće u velikim opsezima pojačanje se izražava preko logoritamskih vrednosti. Osnovna jedinica je jedan BEL i odnosi se4 na slučaj pojačanje snage od 10 puta.

Mnogo češće korišćena jedinica je decibel (1B=10dB). U tom slučaju pojačanje snage se računa kao:

Ako posmatramo sliku 6. možemo napisati:

Ako pretpostavimo da je Rp=Ri tada naponsko pojačanje izraženo u decibelima možemo napisati kao:

Na sličan način strujno pojačanje u decibelima možemo predstaviti kao:

Na osnovu ovoga možemo primetiti da ako želimo da imamo pojačanje snage od 10dB, potrebno nam je pojačanje napona ili struje od 20dB.

Apsolutne vrednosti u prethodnim formulama se uzimaju iz razloga što ova pojačanja mogu biti i negativna. Ako je nagib karakteristike pozitivan

tada govorimo o neinvertujućem pojačavaču. U slučaju kada karakteristika ima negativan nagib

tada imamo invertujući pojačavač. Ako karakteristika prolazi kroz koordinatni početak tada kažemo da pojačavač nema ofset, u suprotnom slučaju postoji ofset koji treba eliminisati. Na slici 7. su prikazana ova četiri tipa pojačavača.

slika 7.

Leave your response!

You must be logged in to post a comment.