Усилитель звуковых частот (УЗЧ), усилитель низких частот (УНЧ), усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) — прибор (электронный усилитель) для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот (обычно от 16 до 20 000 Гц, в специальных случаях — до 200 кГц). Может быть выполнен в виде самостоятельного устройства, или использоваться в составе более сложных устройств — телевизоров, музыкальных центров, радиоприёмников, радиопередатчиков, радиотрансляционной сети и т. д.
Схемотехника и применение
Ламповый усилитель низких частот
Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются, также, усилителями звуковой частоты, кроме этого УНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии; автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике; в других отраслях электроники. Усилитель звуковых частот обычно состоит из предварительного усилителя и усилителя мощности (УМ). Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения и доведения их до величин, нужных для работы оконечного усилителя мощности, зачастую включает в себя регуляторы громкости, тембра или эквалайзер, иногда может быть конструктивно выполнен как отдельное устройство. Усилитель мощности должен отдавать в цепь нагрузки (потребителя) заданную мощность электрических колебаний. Его нагрузкой могут являться излучатели звука: акустические системы (колонки), наушники (головные телефоны); радиотрансляционная сеть или модулятор радиопередатчика. Усилитель низких частот является неотъемлемой частью всей звуковоспроизводящей, звукозаписывающей и радиотранслирующей аппаратуры.
Усилитель мощности отдельным блоком
Предварительный усилитель Technics
Классификация
Углы отсечки полуволны сигнала в различных режимах
По типу обработки входного сигнала
По типу обработки входного сигнала и схеме построения выходного каскада усилители можно разделить на:
- класс «A» — аналоговая обработка сигнала, линейный режим работы усилительного элемента
- класс «AB» — аналоговая обработка сигнала, режим работы с большим углом отсечки (>90°)
- класс «B» — аналоговая обработка сигнала, режим работы с углом отсечки равным 90°
- класс «C» — аналоговая обработка сигнала, режим работы с малым углом отсечки (<90°)
- класс «D» — аналоговая обработка сигнала, усилительный элемент работает в ключевом режиме, скважность импульсов изменяется в соответствии с текущим значением входного сигнала линейно, не имея дискретных значений, применяется широтно-импульсная модуляция, усилительный элемент работает в ключевом режиме
- класс «T» — аналоговая обработка сигнала, усилительный элемент работает в ключевом режиме, скважность и частота изменяются в соответствии с текущим значением входного аналогового сигнала линейно, не имея дискретных значений, применяется широтно-импульсная модуляция с изменением частоты и скважности импульсов
По конструктивным признакам
ИМС для применения в усилителях мощности
По типу применения в конструкции усилителя активных элементов:
- ламповые — на электронных, электровакуумных лампах. Составляли основу всего парка УНЧ до 70-х годов. В 60-х годах выпускались ламповые усилители очень большой мощности (до десятков киловатт). В настоящее время используются в качестве инструментальных усилителей и в качестве звуковоспроизводящих усилителей. По сравнению с другими типами усилителей ламповые УЗЧ, как правило, имеют повышенный уровень нелинейных искажений и невысокие эксплуатационные характеристики[источник не указан 581 день], однако ценятся в некоторых кругах за своеобразную натуральность звучания. Это может обьясняться малой длиной хвоста гармоник, хоть и первые из них имеют довольно высокий уровень . Составляют львиную долю аппаратуры класса HI- END.
- транзисторные — на биполярных или полевых транзисторах. Такая конструкция оконечного каскада усилителя является достаточно популярной, благодаря своей простоте и возможности достижения большой выходной мощности, хотя в последнее время активно вытесняется усилителями на базе интегральных микросхем.
- интегральные — на интегральных микросхемах (ИМС). Существуют микросхемы, содержащие на одном кристалле как предварительные усилители, так и оконечные усилители мощности, построенные по различным схемам и работающие в различных классах. Из преимуществ - минимальное количество элементов и, соответственно, малые габариты.
- гибридные — часть каскадов собрана на полупроводниковых элементах, а часть на электронных лампах. Иногда гибридными также называют усилители, которые частично собраны на интегральных микросхемах, а частично на транзисторах или электронных лампах.
Трансформаторное согласование с нагрузкой
По виду согласования выходного каскада с нагрузкой
По виду согласования выходного каскада усилителя с нагрузкой их можно разделить на два основных типа:
- трансформаторные — в основном такая схема согласования применяется в ламповых усилителях. Обусловлено это необходимостью согласования большого выходного сопротивления лампы с малым сопротивлением нагрузки. Транзисторные усилители высокого класса также имеют трансформаторное согласование с нагрузкой.
- бестрансформаторные — наиболее распространенная схема согласования для транзисторных и интегральных усилителей, т.к. транзисторный каскад имеет малое выходное сопротивление, хорошо согласующееся с низкоомной нагрузкой.
См. также
Ссылки
- Схемы различных усилителей серийного производства
- Подборка схем различных УНЧ для изготовления своими руками
- Принципиальные схемы различных УМЗЧ
- Ламповые усилители. Оригинальные схемы ламповых усилителей.
- Уникальные схемы усилителей.