Bộ khuếch đại điện tử là thiết bị đặc biệt giúp tăng công suất, điện áp hoặc dòng điện của tín hiệu đến. Mục đích và nguyên lý hoạt động chính xác của chúng phụ thuộc vào từng loại thiết bị cụ thể, trong đó có khá nhiều loại. Chúng được sử dụng trong các phòng thu, truyền hình và đài phát thanh, giúp nhận tín hiệu Wi-Fi và tín hiệu từ không gian. Và đây không phải là toàn bộ danh sách các chức năng, vì rất khó để đánh giá quá cao giá trị của những thiết bị này.
Triode và bộ khuếch đại sớm
Vào đầu thế kỷ 20, thế giới trải qua sự phát triển nhanh chóng của công nghệ. Cơ khí, công nghiệp, năng lượng phát triển. Đó là thời điểm khoa học như điện tử ra đời. Lúc đầu, nó không có ứng dụng thực tế rộng rãi, nhưng sau nửa thế kỷ, hướng đi này trở nên quan trọng nhất đối với nền văn minh nhân loại. Mọi thứ mà con người sử dụng ngày nay sẽ không thể thực hiện được nếu không có sự phát triển của công nghệ điện tử. Một bước đột phá quan trọng trong thời kỳ đó là việc phát minh ra một thiết bị gọi là triode.
Đầu tiênmô hình của thiết bị này là một chiếc đèn thủy tinh có ba điểm tiếp xúc điện và được thiết kế để thay đổi tín hiệu đầu vào của dòng điện. Sự thay đổi xảy ra bằng cách khuếch đại tín hiệu đầu vào. Do đó, bộ khuếch đại điện tử đầu tiên trong lịch sử đã xuất hiện, vào buổi bình minh của thế kỷ này đã giúp nó có thể tạo ra bước đột phá trong ngành truyền thông - chiếc điện báo không dây đầu tiên được tạo ra.
Nguyên tắc chung
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của hoàn toàn bất kỳ bộ khuếch đại tín hiệu điện nào, bất kể mục đích chức năng của nó, là do thực tế là với những thay đổi nhỏ trong giá trị của dòng điện và / hoặc điện áp ở đầu vào của mạch khuếch đại, có sự gia tăng đáng kể các thông số này ở đầu ra, có thể được đưa vào thực tế.
Bộ phận chính của bất kỳ bộ khuếch đại nào là một thiết bị được gọi là bóng bán dẫn. Nó bao gồm ba phần tử bán dẫn riêng biệt có các tiếp điểm điện - một bộ thu, đế, bộ phát. Khi có dòng điện xoay chiều chạy qua chúng, tùy thuộc vào hướng của nó, bóng bán dẫn sẽ khuếch đại hoặc làm suy giảm công suất của tín hiệu đầu vào.
Thông số bộ khuếch đại
Đặc tính quan trọng nhất của bộ khuếch đại là độ lợi, và nó bằng tỷ số giữa giá trị tham số ở đầu vào và giá trị của tham số ở đầu ra của mạch. Trên thực tế, chỉ số này cung cấp ý tưởng chính về chất lượng của thiết bị và khả năng của nó. Một tham số quan trọng khác là đặc tính biên độ. Trên thực tế, đây là sự phụ thuộc hàm của biên độ của các chỉ số đầu ra vàogiá trị tín hiệu đầu vào. Tầm quan trọng của tham số này nằm ở chỗ sự phụ thuộc này là phi tuyến tính, có nghĩa là mạch sẽ phản ứng khác nhau với các giá trị khác nhau của tín hiệu ở đầu vào. Thông số quan trọng thứ ba của bộ khuếch đại điện tử là đáp tuyến tần số, thực tế cho thấy sự phụ thuộc của giá trị khuếch đại vào tần số của tín hiệu đầu vào. Hóa ra trong thực tế, ở các tần số khác nhau của dòng điện xoay chiều, sự khuếch đại xảy ra theo những cách khác nhau.
Phân loại
Có một số dấu hiệu để phân biệt một số loại bộ khuếch đại nhất định. Đầu tiên là tần số. Các thiết bị tần số thấp có khả năng tăng tốc độ không quá một trăm kilohertz. Ở tần số cao, nó phát triển trong dải từ 100 kHz đến 100 MHz, đôi khi nhiều hơn một chút. Cũng có những thiết bị được gọi là "chọn lọc" hoạt động trong một dải tần số nhỏ nhất định. Loại thiết bị thứ tư có phạm vi phủ sóng rộng nhất. Băng thông rộng có khả năng khuếch đại từ 10 Hz đến 100 MHz.
Một kiểu phân loại khác có liên quan đến thực tế là các thiết bị có chứa một phần tử hoạt động. Ví dụ, nó có thể là một bóng bán dẫn. Phân bổ chất bán dẫn, bộ khuếch đại vi sóng, diode, ống.
Một trong những loại mới nhất là tham số, trong đó sự gia tăng công suất tín hiệu xảy ra thông qua năng lượng của một nguồn phát bên ngoài. Điện dung của phần tử cảm ứng phi tuyến tính trong mạch điện thỉnh thoảng thay đổi. Có những thiết bị khuếch đại đi-ốt đường hầm được sử dụng để truyền âm thanh trong máy thu vô tuyến.
Thêmphân loại theo các chế độ được biết đến. Chúng được ký hiệu bằng các chữ cái viết hoa của bảng chữ cái Latinh. Cho đến những năm 60 của thế kỷ trước, chỉ có bốn lớp: A, B, C, D. Sau đó, các công nghệ được cải tiến và trở nên phức tạp hơn, xuất hiện thêm các loại mode, lớp con, bộ khuếch đại điện áp biến thiên.
Thông tin cơ bản về phát sóng
Yếu tố tiêu cực quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu truyền hình là khoảng cách từ nguồn phát (tháp truyền hình). Nếu khoảng cách từ tháp truyền hình quá cao đến mức ăng-ten không thể bắt được tín hiệu, bạn nên sử dụng bộ khuếch đại TV trong mạng.
Tín hiệu truyền hình là một xung điện từ phức tạp mang thông tin video và âm thanh. Bởi vì điều này, bộ khuếch đại cho ăng-ten TV có sự khác biệt rõ rệt so với các thiết bị radio. Có nhiều bộ khuếch đại TV, khác nhau về đặc điểm và chức năng.
Chúng chủ yếu được chia thành hai loại - bộ khuếch đại tín hiệu tương tự và bộ khuếch đại truyền hình kỹ thuật số (DVB-T2). Cũng cần lưu ý rằng việc lựa chọn thiết bị phụ thuộc vào số lượng đầu thu TV mà bạn cần để truyền tín hiệu.
Ứng dụng di động
Thiết bị quan trọng nhất đối với một người ngày nay tất nhiên là điện thoại di động. Ngày nay, có vài tỷ thiết bị liên lạc cầm tay trên thế giới. Nhưng việc sử dụng chúng sẽ ra sao nếu không có mạng di động? Điện thoại chỉ trở thành một món đồ chơi đắt tiền khi người đăng ký ở những nơi không có sóng di động. Mọi thiết bị di độngcó bộ khuếch đại liên kết. Thực tế là một ăng-ten tích hợp để nhận tín hiệu từ nhà khai thác mạng di động sẽ không đủ do tín hiệu yếu đi theo khoảng cách từ nguồn.
Để việc liên lạc diễn ra mà không bị nhiễu, bộ khuếch đại liên lạc đặc biệt trong điện thoại làm tăng công suất của tín hiệu mà ăng-ten bắt được và chuyển nó thành dạng thuận tiện cho người đăng ký. Nhưng đôi khi ngay cả bộ khuếch đại tích hợp này cũng không đủ khi vùng phủ sóng địa hình quá yếu. Và sau đó các bộ khuếch đại bên ngoài đặc biệt được sử dụng - các bộ lặp đi kèm riêng biệt với bộ điện thoại.
Ứng dụng Wi-Fi
Trong thời đại thông tin ngày nay, thật khó để tưởng tượng cuộc sống của bạn mà không có quyền truy cập vào World Wide Web. Loại kết nối không dây phổ biến nhất chắc chắn là Wi-Fi. Tuy nhiên, công nghệ này có một nhược điểm đáng chú ý - phạm vi hạn chế. Trong trường hợp không có chướng ngại vật, các thiết bị có thể nhận mạng ở khoảng cách tối đa 100 mét. Điều này không phải lúc nào cũng thuận tiện, đặc biệt là đối với các công ty lớn hoặc các công ty có chi nhánh đặt tại các khu vực khác nhau của thành phố.
Bộ khuếch đại WiFi loại bỏ nhược điểm này. Đây là những thiết bị lặp đặc biệt nhận tín hiệu điện từ yếu, chuyển nó thành tín hiệu mạnh hơn và chuyển tiếp đến các bộ thu tín hiệu Internet gần đó. Thiết bị tăng cường WiFi ngày càng trở nên phổ biến ở nông thôn, khiến loại kết nối internet này trở nên phổ biến như kết nối di động.
Thay đổi tần số âm thanh
Một người chỉ có thể nghe âm thanh trong những giới hạn nhất địnhsự nhận thức. Trên thực tế, con người không thể phản hồi lại các tín hiệu âm thanh có tần số hơn 20 nghìn Hz. Sóng siêu âm chỉ được nghe thấy bởi một số loài động vật, chủ yếu là về đêm. Đối với tần số thấp, ở đây ngưỡng cho một người là từ 16 Hz. Bất kỳ thứ gì thấp hơn được gọi là sóng hạ âm. Các sóng tương tự được hình thành khi một thiên thạch rơi xuống, trong các cơn bão. Nhưng những tín hiệu như vậy không thể nghe được đối với tai người.
Bộ khuếch đại tần số được sử dụng trong nhiều thiết bị và đồ dùng gia đình. Đây là TV, máy phát thanh, trung tâm âm nhạc. Ngoài ra còn có các thiết bị đặc biệt riêng biệt. Bản chất của chúng là đạt được một dải tần số nhất định, bằng với những gì mà bộ não con người có thể cảm nhận được. Tần số thấp được chuyển đổi, sức mạnh của dao động thay đổi. Trong một số thiết bị, có thể điều chỉnh âm thanh, mức âm lượng. Với bộ cân bằng tích hợp, bạn thậm chí có thể điều chỉnh biên độ của tín hiệu.
Sử dụng ống radio
Ống chân không được sử dụng trong bộ khuếch đại ống. Những thiết bị như vậy phổ biến trong các phòng thu âm và tái tạo âm nhạc. Ưu điểm của chúng là ngoài việc thu được các tần số phù hợp, có thể thu được các âm bổ sung. Chúng được gọi là sóng hài, và nếu trong các thiết bị bán dẫn, chúng vừa chẵn vừa lẻ, thì trong các thiết bị dạng ống - chủ yếu chỉ là sóng hài đầu tiên. Âm thanh rõ ràng hơn, nhạc hay hơn.
Công suất của bộ khuếch đại ống thấp hơn so với bộ khuếch đại bóng bán dẫn, nhưng mạch của chúng đơn giản hơn nhiều, không có nhiều bộ phận phức tạp. Người ta tin rằng các thiết bị như vậy tự nhiên hơntruyền âm thanh, đặc biệt là các dải tần số cao. Tái tạo âm trầm có thể là một vấn đề. Do đó, bạn nên nghe nhạc chủ yếu là vocal hoặc nhạc jazz bằng các thiết bị.
Giới thiệu về monoblocks
Có nhiều loại bộ khuếch đại điện tử, được gọi là monoblock. Ảnh hưởng của họ chỉ mở rộng đến một kênh âm thanh. Do đó thuật ngữ này, trong đó "mono" có nghĩa là "duy nhất". Các đơn vị tương tự đã được sử dụng bởi các nhạc sĩ từ các ban nhạc khá nổi tiếng như Grateful Dead. Bộ khuếch đại chạy bằng ống, nhưng cũng có bóng bán dẫn. Ưu điểm của chúng: chúng cho chất lượng âm thanh tuyệt vời.
Đối với thiết bị hệ thống âm thanh nổi, cần có hai monoblock. Điều này là do ảnh hưởng đến kênh âm thanh bên phải hoặc bên trái. Ngoài ra, bạn nên mua một bộ tiền khuếch đại. Monoblocks là thiết bị được kiểm tra thời gian. Họ xuất hiện trong số những người đầu tiên của loại hình của họ và phổ biến cho đến ngày nay. Nhược điểm - giá khá cao và yêu cầu đặc biệt về vị trí và sử dụng. Vì vậy, chỉ những nhạc sĩ chuyên nghiệp có đủ điều kiện mới đủ khả năng trang bị một hệ thống âm thanh như vậy.
