Az erõsítõk legfontosabb jellemzõi

1.1.1. ábra

Az erõsítés általunk használt fogalma mindig egy energiaforrás vezérlését jelenti - elektronikus erõsítõk esetében általában egyenfeszültségû telep az energiaforrás. Nem kell tehát meglepõdnünk akkor, ha azt látjuk, hogy az erõsítõ kimeneti teljesitménye nagyobb, mint a bemeneti/vezérlõ teljesítménye - a többletet a telep fedezi. Az elektronikus erõsítõk fogalmához szigorúan hozzátartozik az egynél nagyobb teljesítményerõsítés. Azon sem kell meglepõdnünk, ha olyan erõsítõvel találkozunk, amelyiknek a kimeneti feszültsége kisebb, mint a bemeneti - lehet, hogy a terhelõ ellenállás értéke igen kicsiny, és ezért a kimeneti teljesítmény a bemenetinek sokszorosa. Másik oldalról: ha egy olyan transzformátorra adunk váltakozó feszültséget, amelyiknek a szekunder menetszáma nagyobb, mint a primeré, akkor a kimeneten a bemenetinél nagyobb feszültséget kaphatunk. A transzformátor ennek ellenére sem erõsítõ, mert nincsen vezérelt energiaforrás benne, ezért a primer és szekunder oldali teljesítmény legfeljebb azonos értékû lehet. A továbbiakban elsõsorban bipoláris tranzisztorokkal felépített erõsítõkkel foglalkozunk, mivel a valóságos erõsítõkben ezek uralkodnak. Meggondolásaink azonban némi figyelemmel a FET tranzisztorokra is érvényesek - ezek egyszerûbb esetet jelentenek - ezért külön nem tárgyaljuk õket. A továbbiak során alapvetõ, gyakran használt erõsítõket, erõsítõkapcsolásokat fogunk vizsgálni. Ezeknél a következõ jellemzõk meghatározását tekintjük célnak: -- bemenõ (bemeneti) ellenállás - u_v és i_b hányadosa; -- feszültségerõsítés - a terhelés nélküli kimenõfeszültség és a vezérlõfeszültség hányadosa; -- áramerõsítés - a bemeneti és kimeneti áramok viszonya; -- kimenõ (kimeneti) ellenállás, belsõ ellenállás - a kimeneti kör (fiktív) ellenállása, amelyen a terhelõ áram feszültségesést hoz létre, ezért terhelés esetén a kimeneti feszültség csökken. (A kimeneti ellenállás elvileg soha nem lehet zérus, mert ekkor a rendszerbõl végtelen nagy energiát lehetne kivenni.) Az elektronikus kapcsolásokban óhatatlanul jelenlévõ kapacitások, valamint bizonyos kapcsolási elrendezések logikájából következõen tudatosan beépített kondenzátorok hatásaként az erõsítõknek mindig van ún. felsõ frekvenciahatáruk. Bizonyos kapcsolásoknál pedig alsó frekvenciahatár is létezik. (Amelyik erõsítõnek nincs alsó frekvenciahatára, illetve ez zérus, azokat egyenáramú vagy egyenfeszültségû erõsítõknek nevezik.) Az 1.1.2. ábra arra utal, hogy a frekvenciahatárokat - általában - a jellemzõ ellenállások és kapacitások ismeretében számíthatjuk ki.

1.1.2. ábra

Fontos megjegyezni, hogy mindig, mindenfajta elektronikus kapcsolásnak elvileg is van felsõ frekvenciahatára. Egy rendszer kimenõellenállása csak véges nagyságú lehet; a kimeneti kapcsok véges hosszúságú huzalai között definiciószerüen keletkezõ kondenzátor miatt elkerülhetetlen egy aluláteresztõ jellegû áramkör s vele együtt egy alsó frekvenciahatár létrejötte. A helyzetet az elektronikus alkatelemek véges mûködési sebessége is bonyolítja. A töltések mozgása/mozgatása nem zérus idõtartam alatt megy végbe. Ennek hatása a nagy, vagy igen-nagy frekvenciák csökkenõ mértékû erõsítésében nyilvánul meg. (Érdemes meggondolni, milyen az "ideális erõsítõ". Bemeneti ellenállása végtelen nagy - ekkor egyáltalán nem terheli a generátort. Feszültségerõsítése legyen "akármekkora nagy". Kimeneti ellenállása legyen zérus, hogy nyugodtan terhelhessük. Felsõ frekvenciahatára legyen a végtelen, az alsó határa pedig zérus.)