Obsah
Amplifier (Zesilovač)
Zesilovač je aktivní elektronické zařízení, které dokáže měnit malý vstupní signál na silnější výstupní signál. Tento proces probíhá odebíráním energie z externího napájecího zdroje a jejím řízením tak, aby výstup kopíroval tvar vstupního signálu, ale s větší energií.
Základní princip fungování
Zesilovač funguje na principu modulace. Lze si jej představit jako ventil, kde malý tlak (vstupní signál) ovládá velký průtok vody (proud z napájecího zdroje).
Klíčovým parametrem je Zisk (Gain), což je poměr mezi výstupním a vstupním signálem:
- Napěťový zisk: Poměr výstupního napětí ke vstupnímu.
- Výkonový zisk: Poměr výstupního výkonu ke vstupnímu.
Klasifikace zesilovačů (Třídy)
Zesilovače se dělí do tříd podle toho, jakou část vstupního cyklu protéká proud výstupním aktivním prvkem (tranzistorem).
| Třída | Charakteristika | Výhody / Nevýhody |
|---|---|---|
| Třída A | Tranzistor vede proud po celých 360° cyklu. | Nejvyšší věrnost zvuku, ale extrémně nízká účinnost (hodně topí). |
| Třída B | Dva tranzistory, každý vede jednu polovinu cyklu (180°). | Vyšší účinnost, ale trpí „přechodovým zkreslením“. |
| Třída AB | Kombinace A a B. Nejpoužívanější v Hi-Fi. | Dobrý poměr mezi věrností a účinností. |
| Třída D | Pracuje v pulsním (spínaném) režimu. | Obrovská účinnost (přes 90 %), malé rozměry, ideální pro mobily a subwoofery. |
Klíčové technické parametry
- Frekvenční rozsah (Bandwidth): Rozsah frekvencí, které zesilovač dokáže zpracovat bez poklesu výkonu (např. 20 Hz – 20 kHz pro audio).
- Zkreslení (THD - Total Harmonic Distortion): Míra nežádoucích změn signálu. Čím nižší procento, tím čistší zvuk.
- Odstup signál/šum (SNR): Udává, jak moc je užitečný signál silnější než přirozený šum elektroniky (uvádí se v dB).
- Impedance: Odpor, který zesilovač klade na výstupu (typicky 4 nebo 8 ohmů u reprosustav).
Typy zesilovačů podle použití
1. Předzesilovač (Preamplifier)
Zesiluje velmi slabé signály (např. z mikrofonu nebo gramofonu) na úroveň linkového signálu. Často obsahuje prvky pro úpravu zvuku (ekvalizér, hlasitost).
2. Výkonový zesilovač (Power Amp)
Bere linkový signál a zesiluje jej natolik, aby mohl fyzicky pohnout membránou reproduktoru.
3. Operační zesilovač (Op-Amp)
Univerzální integrovaný obvod používaný v elektronice pro výpočty, filtraci a přístrojovou techniku. Je to základní stavební kámen analogových obvodů.
Technologie aktivních prvků
- Elektronkové zesilovače: Starší technologie, využívající vakuové elektronky. Jsou oblíbené mezi audiofily a kytaristy pro svůj „teplý“ zvuk a přirozené zkreslení.
- Tranzistorové zesilovače (Solid State): Moderní, spolehlivé, levnější a s přesnějším (studeným) zvukem. Využívají bipolární tranzistory nebo tranzistory MOSFET.
Související pojmy: Transistor, Impedance, Gain, DAC, Operační zesilovač.
