http://www.kiwiki.info/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=1kefo1Kiwiki - Príspevky používateľa [sk]2026-04-16T12:56:46ZPríspevky používateľaMediaWiki 1.34.0http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6053Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-02T00:22:52Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnútorné zapojenie ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnútorné zapojenie klasického operačného zosilňovača 741 skladá sa z nasledujúcích blokov:<br /><br />
'''Vstupný diferenciálny zosilovač''' (modro orámovaná časť)<br /><br />
'''Napäťový zosilňovač''' (purpurovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Výstupný zosilňovač''' (azúrovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Prúdové zrkadlá''' (červeno orámované časti)]]<br />
<br />
Vnútorná štruktúra operačného zosilňovača je väčšinou tvorená tromi zosilovacími stupňami. Vstupný zosilovací stupeň je tvorený diferenčným zosilovačom s velkým zosilnením rozdielu vstupných signálov U+ - U- (zosilnenie rozdielového signálu Ad) a nízkym zosilnením súhlasných signálov, privedených súčasne na obidva vstupy (zosilenie súhlasného signálu Ag). Diferenčný vstupný zosilovač má velký vstupný odpor. Za vstupným zosilovacím stupnom nasleduje jeden alebo niekoľko stredných zosilovacích stupňov, ktoré zaisťujú napäťové i prúdové zosilenie. Postupné napäťové zosilenie je nutné pre zabezpečenie veľkého zosilenia operačného zosilovača, prúdové zosilnenie je potrebné pre činnosť jeho koncového stupna, ktorý má malý výstupný odpor.<br />
<br />
=== Vlastnosti operačnýchch zosilňovačov ===<br />
<br />
==== Zosilnenie rozdielového signálu ====<br />
<br />
Zosilnenie rozdielového signálu A<sub>d</sub> môže byť vyjadrené ako <br />
<br />
<math> A_d = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_d} = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle {U_+-U_-}} </math><br />
<br />
a u reálnych operačných zosilovačov leží v intervale 80 -100 dB, nazýva sa vlastným zosilnením (zosilnenie bez spätnej väzby). <br />
<br />
[[Súbor:400px-Graph dependencies output voltage on difference input voltage(Operational amplifier).png|thumb|centre|400px|Závislosť výstupného napätia U<sub>out</sub> na rozdielu vstupných napätí U<sub>d</sub>]]<br />
<br />
V intervale <math> U_{out}^{min}-U_{out}^{max} </math> výstupné napätie U<sub>out</sub> závisí na U<sub>d</sub> takmer lineárne, táto oblasť sa nazýva oblasťou zosilnenia. V oblasti (<math> U_{out} > U^{max}_{{out}} </math> alebo <math> U_{out}< U_{out}^{min} </math>) zmena U<sub>d</sub> nevyvolá zmenu výstupného napätia. OZ je v saturácií.<br />
<br />
Zosilňovacia charakteristika ideálneho operačného zesilňovača prechádza počiatkom (plná krivka na obrázku). Zosilňovacia charakteristika reálneho operačného zesilňovača (čiarkovaná krivka na obrázku) je posunutá na osi U<sub>d</sub> o veličinu U<sub>0</sub>. Posun zosilovacej charakteristiky U<sub>0</sub> môže byť u väšiny operačných zosilovačov zanedbaný alebo vykompenzovaný. V praxi se tento posun zanedbáva.<br />
<br />
==== Zosilnenie súhlasného signálu A<sub>g</sub> ====<br />
<br />
Ak je na invertujúcí i neinvertujúcí vstup privedené súčasne zhodné napätie U<sub>s</sub>, rozdiel vstupních napätí U<sub>d</sub> sa nemení a v súlade so vzťahom pre zosilnenie rozdielového signálu se výstupné napätie U<sub>out</sub> tiež nemení. V skutočnosti u reálnych operačných zosilňovačov toto neplatí a zosilnenie súhlasného signálu je definované vzťahom<br />
<br />
<math> A_s = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_s} </math><br />
<br />
neni rovné nule. Zosilnenie As je u reálnych operačných zosilovačov približne rovné jednej. Neideálnosť operačných zosilovačov je často charakterizovaná tzv. činiteľom potlačenia súhlasného rušenia CMRR (Common Mode Rejection Ratio-pomer)[bezrozmerné číslo] alebo len CMR-[dB], ktoré je definováné ako<br />
<br />
<math> CMR = \frac{A_d}{A_s} </math><br />
<br />
a je přibližne rovné 70-75 dB (u kvalitnejších OZ 110 - 140 dB)<br />
<br />
==== Vstupný odpor ====<br />
<br />
Reálne operačné zosilovače majú konečný vstupný odpor. Rozlišujeme vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> a vstupný odpor voči súhlasnému signálu R<sub>g</sub>. V operačných zosilovačoch s bipolárnymi tranzistormi vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> nadobúdá hodnôt miliónov Ohmov (megaohm) a vstupný odpor voči súhlasnému signálu môže byť až o tri rády väčší a je vyjadrený v miliardách ohmov (gigaohm).<br />
<br />
==== Kmitočtová charakteristika ====<br />
[[Súbor:Frequency characteristics operational amplifier.png|right|200px|thumb|Frekvenčná (kmitočtová) charakteristika univerzálneho operačného zosilovača]]<br />
<br />
Kmitočtová charakteristika univerzálneho operačného zosilovača je totožná s kmitočtovou charakteristikou dolnofrekvenčnej priepusti. Pri kmitočtoch signálu väčších než f<sub>g</sub> (f<sub>g</sub> - medzný kmitočet, na ktorom modul zosilnenia |A<sub>d</sub>| klesne o 3 dB) je |A<sub>d</sub>| nepriamo úmerné kmitočtu. Zosilnenie klesá o 6 dB na oktávu. Na kmitočte f<sub>t</sub> modul zosilenia |Ad| = 1.<br />
<br />
=== Ideálny operačný zosilňovač ===<br />
<br />
Výstupné napätie operačného zosilňovača sa vypočíta ako:<br />
<br />
:<math>U_{out} = A \cdot (U_+ - U_-)</math><br />
<br />
kde <br />
** U<sub>out</sub> je výstupné napätie<br />
** U<sub>+</sub> je napätie na neinvertujúcom vstupe<br />
** U<sub>-</sub> je napätie na invertujúcom vstupe<br />
** A je zosilnenie (označované tiež ako ''zisk'') operačného zosilňovača v otvorenej smyčke (bez spätnej väzby)<br />
<br />
'''Ideálny operačný zosilňovač''' má nasledujúce vlastnosti:<br />
<br />
# nekonečne velké napäťové zosilnenie (A = *),<br />
# nekonečne velký vstupný odpor (R<sub>in</sub> = *),<br />
# nulový výstupný odpor (R<sub>out</sub>= 0),<br />
# nulové výstupné napätie (U<sub>out</sub> = 0) pri rovnosti napätí na vstupoch (U+ = U- ),<br />
# nekonečne velká šírka pásma (nulové omeškanie signálu prechádzajúceho zosilovačom)<br />
# nekonečná vstupná impedancia<br />
# nulová výstupná impedancia<br />
# nekonečnú šírku pásma (zosiluje od nulovej do nekonečnú frekvenciu)<br />
# nekonečný vstupný odpor oboch vstupov<br />
# nulový šum<br />
# nulové offsetové napätie (ak sú napätia na vstupoch zhodné, je na výstupe skutočne presne nulové napätie)<br />
# fázový posun vstupný ku výstupnému je 0 alebo π<br />
# žiadny z parametrov nezávisí na teplote<br />
<br />
V praxi žiadná z vyššie uvedených vlastností neplatí, avšak v mnohých aplikáciach sa k nim môžeme priblížiť s dostatočnou presnosťou. Napríklad, ak je zosilnenie obmedzené prostredníctvom spätnej väzby na hodnotu 20 dB, môžeme zosilnenie vlastného zosilovača o hodnote 80 dB s dostatočnou presnosťou považovať za nekonečné<br />
<br />
=== Reálny operačný zosilňovač ===<br />
<br />
V skutočnosti neexistujú ideálne operačné zosilňovače. Reálne operačné zosilovače sa charakterizujú radou parametrov: <br />
<br />
==== Jednosmerné parametre ====<br />
<br />
* Zisk neni nekonečný - prejavuje se to najmä v obvodoch, ktoré majú mať zisk blížiaci sa vnútornému zisku OZ<br />
* Vstupný odpor neni nekonečný - to obmedzuje maximálne použiteľné odpory spätnoväzobných obvodov<br />
* Nenulový výstupný odpor - spravidla nehrá rolu pretože skôr sa prejavia výkonové limity súčiastky<br />
* Nenulový vstupný prúd - do vstupov tečie rádovo desiatka nA u bipolárnych a jednotky pikoampér u unipolárnych OZ<br />
* Nenulové ofsetové napätie - pri zhode napätia na vstupe neni nulové napätie na výstupe. U presných obvodov sa musí offset kompenzovať vonkajšími súčiastkami alebo má OZ špeciálne kompenzačné vstupy <br />
<br />
==== Striedavé parametre ====<br />
<br />
* Konečná šírka pásma - vnútorný zisk OZ sa znižuje so zvyšujúcou se frekvenciou, takže OZ dokáže zosilovať iba do určitej frekvencie<br />
* Vstupná kapacita - hraje vplyv najmä u vysokofrekvenčných obvodov postavených z OZ<br />
<br />
==== Nelinearity ====<br />
<br />
* Saturácia - výstupné napätie je obmedzené (spravidla dosahuje hodnôt blížiacich se napájaciemu napätiu)<br />
* Rýchlosť priebehu SR (Slew Rate) V/s - rýchlosť zmeny výstupného napätia neni nekonečná. Spravidla je obmedzená vnútornými kapacitami obvodu. Je to reakcia výstupu na zmenu vstupu.<br />
* Nelineárna prenosová funkcia - výstupné napätie neni presne lineárne závislé na vstupnom<br />
<br />
==== Výkonové parametre ====<br />
<br />
* Obmedzený výstupný výkon - bežné operačné zosilovače dávajú len veľmi malý výstupný výkon. Konštruujú se ale aj špeciálne OZ s vyšším výkonom použiteľné napríklad ako koncové stupne menších audiozosilovačov <br />
* Obmedzený výstupný prúd - maximálny výstupný prúd bežných OZ dosahuje obvykle rádovo hodnôt okolo 20 mA<br />
<br />
<br />
==Zdroje==<br />
* http://cs.wikipedia.org/wiki/Zesilovač<br />
* http://cs.wikipedia.org/wiki/Operační_zesilovač</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6052Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-02T00:16:49Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnútorné zapojenie ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnútorné zapojenie klasického operačného zosilňovača 741 skladá sa z nasledujúcích blokov:<br /><br />
'''Vstupný diferenciálny zosilovač''' (modro orámovaná časť)<br /><br />
'''Napäťový zosilňovač''' (purpurovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Výstupný zosilňovač''' (azúrovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Prúdové zrkadlá''' (červeno orámované časti)]]<br />
<br />
Vnútorná štruktúra operačného zosilňovača je väčšinou tvorená tromi zosilovacími stupňami. Vstupný zosilovací stupeň je tvorený diferenčným zosilovačom s velkým zosilnením rozdielu vstupných signálov U+ - U- (zosilnenie rozdielového signálu Ad) a nízkym zosilnením súhlasných signálov, privedených súčasne na obidva vstupy (zosilenie súhlasného signálu Ag). Diferenčný vstupný zosilovač má velký vstupný odpor. Za vstupným zosilovacím stupnom nasleduje jeden alebo niekoľko stredných zosilovacích stupňov, ktoré zaisťujú napäťové i prúdové zosilenie. Postupné napäťové zosilenie je nutné pre zabezpečenie veľkého zosilenia operačného zosilovača, prúdové zosilnenie je potrebné pre činnosť jeho koncového stupna, ktorý má malý výstupný odpor.<br />
<br />
=== Vlastnosti operačnýchch zosilňovačov ===<br />
<br />
==== Zosilnenie rozdielového signálu ====<br />
<br />
Zosilnenie rozdielového signálu A<sub>d</sub> môže byť vyjadrené ako <br />
<br />
<math> A_d = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_d} = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle {U_+-U_-}} </math><br />
<br />
a u reálnych operačných zosilovačov leží v intervale 80 -100 dB, nazýva sa vlastným zosilnením (zosilnenie bez spätnej väzby). <br />
<br />
[[Súbor:400px-Graph dependencies output voltage on difference input voltage(Operational amplifier).png|thumb|centre|400px|Závislosť výstupného napätia U<sub>out</sub> na rozdielu vstupných napätí U<sub>d</sub>]]<br />
<br />
V intervale <math> U_{out}^{min}-U_{out}^{max} </math> výstupné napätie U<sub>out</sub> závisí na U<sub>d</sub> takmer lineárne, táto oblasť sa nazýva oblasťou zosilnenia. V oblasti (<math> U_{out} > U^{max}_{{out}} </math> alebo <math> U_{out}< U_{out}^{min} </math>) zmena U<sub>d</sub> nevyvolá zmenu výstupného napätia. OZ je v saturácií.<br />
<br />
Zosilňovacia charakteristika ideálneho operačného zesilňovača prechádza počiatkom (plná krivka na obrázku). Zosilňovacia charakteristika reálneho operačného zesilňovača (čiarkovaná krivka na obrázku) je posunutá na osi U<sub>d</sub> o veličinu U<sub>0</sub>. Posun zosilovacej charakteristiky U<sub>0</sub> môže byť u väšiny operačných zosilovačov zanedbaný alebo vykompenzovaný. V praxi se tento posun zanedbáva.<br />
<br />
==== Zosilnenie súhlasného signálu A<sub>g</sub> ====<br />
<br />
Ak je na invertujúcí i neinvertujúcí vstup privedené súčasne zhodné napätie U<sub>s</sub>, rozdiel vstupních napätí U<sub>d</sub> sa nemení a v súlade so vzťahom pre zosilnenie rozdielového signálu se výstupné napätie U<sub>out</sub> tiež nemení. V skutočnosti u reálnych operačných zosilňovačov toto neplatí a zosilnenie súhlasného signálu je definované vzťahom<br />
<br />
<math> A_s = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_s} </math><br />
<br />
neni rovné nule. Zosilnenie As je u reálnych operačných zosilovačov približne rovné jednej. Neideálnosť operačných zosilovačov je často charakterizovaná tzv. činiteľom potlačenia súhlasného rušenia CMRR (Common Mode Rejection Ratio-pomer)[bezrozmerné číslo] alebo len CMR-[dB], ktoré je definováné ako<br />
<br />
<math> CMR = \frac{A_d}{A_s} </math><br />
<br />
a je přibližne rovné 70-75 dB (u kvalitnejších OZ 110 - 140 dB)<br />
<br />
==== Vstupný odpor ====<br />
<br />
Reálne operačné zosilovače majú konečný vstupný odpor. Rozlišujeme vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> a vstupný odpor voči súhlasnému signálu R<sub>g</sub>. V operačných zosilovačoch s bipolárnymi tranzistormi vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> nadobúdá hodnôt miliónov Ohmov (megaohm) a vstupný odpor voči súhlasnému signálu môže byť až o tri rády väčší a je vyjadrený v miliardách ohmov (gigaohm).<br />
<br />
==== Kmitočtová charakteristika ====<br />
[[Súbor:Frequency characteristics operational amplifier.png|right|200px|thumb|Frekvenčná (kmitočtová) charakteristika univerzálneho operačného zosilovača]]<br />
<br />
Kmitočtová charakteristika univerzálneho operačného zosilovača je totožná s kmitočtovou charakteristikou dolnofrekvenčnej priepusti. Pri kmitočtoch signálu väčších než f<sub>g</sub> (f<sub>g</sub> - medzný kmitočet, na ktorom modul zosilnenia |A<sub>d</sub>| klesne o 3 dB) je |A<sub>d</sub>| nepriamo úmerné kmitočtu. Zosilnenie klesá o 6 dB na oktávu. Na kmitočte f<sub>t</sub> modul zosilenia |Ad| = 1.<br />
<br />
=== Ideálny operačný zosilňovač ===<br />
<br />
Výstupné napätie operačného zosilňovača sa vypočíta ako:<br />
<br />
:<math>U_{out} = A \cdot (U_+ - U_-)</math><br />
<br />
kde <br />
** U<sub>out</sub> je výstupné napätie<br />
** U<sub>+</sub> je napätie na neinvertujúcom vstupe<br />
** U<sub>-</sub> je napätie na invertujúcom vstupe<br />
** A je zosilnenie (označované tiež ako ''zisk'') operačného zosilňovača v otvorenej smyčke (bez spätnej väzby)<br />
<br />
'''Ideálny operačný zosilňovač''' má nasledujúce vlastnosti:<br />
<br />
# nekonečne velké napäťové zosilnenie (A = *),<br />
# nekonečne velký vstupný odpor (R<sub>in</sub> = *),<br />
# nulový výstupný odpor (R<sub>out</sub>= 0),<br />
# nulové výstupné napätie (U<sub>out</sub> = 0) pri rovnosti napätí na vstupoch (U+ = U- ),<br />
# nekonečne velká šírka pásma (nulové omeškanie signálu prechádzajúceho zosilovačom)<br />
# nekonečná vstupná impedancia<br />
# nulová výstupná impedancia<br />
# nekonečnú šírku pásma (zosiluje od nulovej do nekonečnú frekvenciu)<br />
# nekonečný vstupný odpor oboch vstupov<br />
# nulový šum<br />
# nulové offsetové napätie (ak sú napätia na vstupoch zhodné, je na výstupe skutočne presne nulové napätie)<br />
# fázový posun vstupný ku výstupnému je 0 alebo π<br />
# žiadny z parametrov nezávisí na teplote<br />
<br />
V praxi žiadná z vyššie uvedených vlastností neplatí, avšak v mnohých aplikáciach sa k nim môžeme priblížiť s dostatočnou presnosťou. Napríklad, ak je zosilnenie obmedzené prostredníctvom spätnej väzby na hodnotu 20 dB, môžeme zosilnenie vlastného zosilovača o hodnote 80 dB s dostatočnou presnosťou považovať za nekonečné<br />
<br />
=== Reálny operačný zosilňovač ===<br />
<br />
V skutočnosti neexistujú ideálne operačné zosilňovače. Reálne operačné zosilovače sa charakterizujú radou parametrov: <br />
<br />
==== Jednosmerné parametre ====<br />
<br />
* Zisk neni nekonečný - prejavuje se to najmä v obvodoch, ktoré majú mať zisk blížiaci sa vnútornému zisku OZ<br />
* Vstupný odpor neni nekonečný - to obmedzuje maximálne použiteľné odpory spätnoväzobných obvodov<br />
* Nenulový výstupný odpor - spravidla nehrá rolu pretože skôr sa prejavia výkonové limity súčiastky<br />
* Nenulový vstupný prúd - do vstupov tečie rádovo desiatka nA u bipolárnych a jednotky pikoampér u unipolárnych OZ<br />
* Nenulové ofsetové napätie - pri zhode napätia na vstupe neni nulové napätie na výstupe. U presných obvodov sa musí offset kompenzovať vonkajšími súčiastkami alebo má OZ špeciálne kompenzačné vstupy <br />
<br />
==== Striedavé parametre ====<br />
<br />
* Konečná šírka pásma - vnútorný zisk OZ sa znižuje so zvyšujúcou se frekvenciou, takže OZ dokáže zosilovať iba do určitej frekvencie<br />
* Vstupná kapacita - hraje vplyv najmä u vysokofrekvenčných obvodov postavených z OZ<br />
<br />
==== Nelinearity ====<br />
<br />
* Saturácia - výstupné napätie je obmedzené (spravidla dosahuje hodnôt blížiacich se napájaciemu napätiu)<br />
* Rýchlosť priebehu SR (Slew Rate) V/s - rýchlosť zmeny výstupného napätia neni nekonečná. Spravidla je obmedzená vnútornými kapacitami obvodu. Je to reakcia výstupu na zmenu vstupu.<br />
* Nelineárna prenosová funkcia - výstupné napätie neni presne lineárne závislé na vstupnom<br />
<br />
==== Výkonové parametre ====<br />
<br />
* Obmedzený výstupný výkon - bežné operačné zosilovače dávajú len veľmi malý výstupný výkon. Konštruujú se ale aj špeciálne OZ s vyšším výkonom použiteľné napríklad ako koncové stupne menších audiozosilovačov <br />
* Obmedzený výstupný prúd - maximálny výstupný prúd bežných OZ dosahuje obvykle rádovo hodnôt okolo 20 mA</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6051Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-02T00:03:04Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnútorné zapojenie ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnútorné zapojenie klasického operačného zosilňovača 741 skladá sa z nasledujúcích blokov:<br /><br />
'''Vstupný diferenciálny zosilovač''' (modro orámovaná časť)<br /><br />
'''Napäťový zosilňovač''' (purpurovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Výstupný zosilňovač''' (azúrovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Prúdové zrkadlá''' (červeno orámované časti)]]<br />
<br />
Vnútorná štruktúra operačného zosilňovača je väčšinou tvorená tromi zosilovacími stupňami. Vstupný zosilovací stupeň je tvorený diferenčným zosilovačom s velkým zosilnením rozdielu vstupných signálov U+ - U- (zosilnenie rozdielového signálu Ad) a nízkym zosilnením súhlasných signálov, privedených súčasne na obidva vstupy (zosilenie súhlasného signálu Ag). Diferenčný vstupný zosilovač má velký vstupný odpor. Za vstupným zosilovacím stupnom nasleduje jeden alebo niekoľko stredných zosilovacích stupňov, ktoré zaisťujú napäťové i prúdové zosilenie. Postupné napäťové zosilenie je nutné pre zabezpečenie veľkého zosilenia operačného zosilovača, prúdové zosilnenie je potrebné pre činnosť jeho koncového stupna, ktorý má malý výstupný odpor.<br />
<br />
=== Vlastnosti operačnýchch zosilňovačov ===<br />
<br />
==== Zosilnenie rozdielového signálu ====<br />
<br />
Zosilnenie rozdielového signálu A<sub>d</sub> môže byť vyjadrené ako <br />
<br />
<math> A_d = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_d} = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle {U_+-U_-}} </math><br />
<br />
a u reálnych operačných zosilovačov leží v intervale 80 -100 dB, nazýva sa vlastným zosilnením (zosilnenie bez spätnej väzby). <br />
<br />
[[Súbor:400px-Graph dependencies output voltage on difference input voltage(Operational amplifier).png|thumb|centre|400px|Závislosť výstupného napätia U<sub>out</sub> na rozdielu vstupných napätí U<sub>d</sub>]]<br />
<br />
V intervale <math> U_{out}^{min}-U_{out}^{max} </math> výstupné napätie U<sub>out</sub> závisí na U<sub>d</sub> takmer lineárne, táto oblasť sa nazýva oblasťou zosilnenia. V oblasti (<math> U_{out} > U^{max}_{{out}} </math> alebo <math> U_{out}< U_{out}^{min} </math>) zmena U<sub>d</sub> nevyvolá zmenu výstupného napätia. OZ je v saturácií.<br />
<br />
Zosilňovacia charakteristika ideálneho operačného zesilňovača prechádza počiatkom (plná krivka na obrázku). Zosilňovacia charakteristika reálneho operačného zesilňovača (čiarkovaná krivka na obrázku) je posunutá na osi U<sub>d</sub> o veličinu U<sub>0</sub>. Posun zosilovacej charakteristiky U<sub>0</sub> môže byť u väšiny operačných zosilovačov zanedbaný alebo vykompenzovaný. V praxi se tento posun zanedbáva.<br />
<br />
==== Zosilnenie súhlasného signálu A<sub>g</sub> ====<br />
<br />
Ak je na invertujúcí i neinvertujúcí vstup privedené súčasne zhodné napätie U<sub>s</sub>, rozdiel vstupních napätí U<sub>d</sub> sa nemení a v súlade so vzťahom pre zosilnenie rozdielového signálu se výstupné napätie U<sub>out</sub> tiež nemení. V skutočnosti u reálnych operačných zosilňovačov toto neplatí a zosilnenie súhlasného signálu je definované vzťahom<br />
<br />
<math> A_s = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_s} </math><br />
<br />
neni rovné nule. Zosilnenie As je u reálnych operačných zosilovačov približne rovné jednej. Neideálnosť operačných zosilovačov je často charakterizovaná tzv. činiteľom potlačenia súhlasného rušenia CMRR (Common Mode Rejection Ratio-pomer)[bezrozmerné číslo] alebo len CMR-[dB], ktoré je definováné ako<br />
<br />
<math> CMR = \frac{A_d}{A_s} </math><br />
<br />
a je přibližne rovné 70-75 dB (u kvalitnejších OZ 110 - 140 dB)<br />
<br />
==== Vstupný odpor ====<br />
<br />
Reálne operačné zosilovače majú konečný vstupný odpor. Rozlišujeme vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> a vstupný odpor voči súhlasnému signálu R<sub>g</sub>. V operačných zosilovačoch s bipolárnymi tranzistormi vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> nadobúdá hodnôt miliónov Ohmov (megaohm) a vstupný odpor voči súhlasnému signálu môže byť až o tri rády väčší a je vyjadrený v miliardách ohmov (gigaohm).<br />
<br />
==== Kmitočtová charakteristika ====<br />
[[Súbor:Frequency characteristics operational amplifier.png|right|200px|thumb|Frekvenčná (kmitočtová) charakteristika univerzálneho operačného zosilovača]]<br />
<br />
Kmitočtová charakteristika univerzálneho operačného zosilovača je totožná s kmitočtovou charakteristikou dolnofrekvenčnej priepusti. Pri kmitočtoch signálu väčších než f<sub>g</sub> (f<sub>g</sub> - medzný kmitočet, na ktorom modul zosilnenia |A<sub>d</sub>| klesne o 3 dB) je |A<sub>d</sub>| nepriamo úmerné kmitočtu. Zosilnenie klesá o 6 dB na oktávu. Na kmitočte f<sub>t</sub> modul zosilenia |Ad| = 1.<br />
<br />
=== Ideálny operačný zosilňovač ===<br />
<br />
Výstupné napätie operačného zosilňovača sa vypočíta ako:<br />
<br />
:<math>U_{out} = A \cdot (U_+ - U_-)</math><br />
<br />
kde <br />
** U<sub>out</sub> je výstupné napätie<br />
** U<sub>+</sub> je napätie na neinvertujúcom vstupe<br />
** U<sub>-</sub> je napätie na invertujúcom vstupe<br />
** A je zosilnenie (označované tiež ako ''zisk'') operačného zosilňovača v otvorenej smyčke (bez spätnej väzby)<br />
<br />
'''Ideálny operačný zosilňovač''' má nasledujúce vlastnosti:<br />
<br />
# nekonečne velké napäťové zosilnenie (A = *),<br />
# nekonečne velký vstupný odpor (R<sub>in</sub> = *),<br />
# nulový výstupný odpor (R<sub>out</sub>= 0),<br />
# nulové výstupné napätie (U<sub>out</sub> = 0) pri rovnosti napätí na vstupoch (U+ = U- ),<br />
# nekonečne velká šírka pásma (nulové omeškanie signálu prechádzajúceho zosilovačom)<br />
# nekonečná vstupná impedancia<br />
# nulová výstupná impedancia<br />
# nekonečnú šírku pásma (zosiluje od nulovej do nekonečnú frekvenciu)<br />
# nekonečný vstupný odpor oboch vstupov<br />
# nulový šum<br />
# nulové offsetové napätie (ak sú napätia na vstupoch zhodné, je na výstupe skutočne presne nulové napätie)<br />
# fázový posun vstupný ku výstupnému je 0 alebo π<br />
# žiadny z parametrov nezávisí na teplote<br />
<br />
V praxi žiadná z vyššie uvedených vlastností neplatí, avšak v mnohých aplikáciach sa k nim môžeme priblížiť s dostatočnou presnosťou. Napríklad, ak je zosilnenie obmedzené prostredníctvom spätnej väzby na hodnotu 20 dB, môžeme zosilnenie vlastného zosilovača o hodnote 80 dB s dostatočnou presnosťou považovať za nekonečné</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6050Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T23:52:12Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnútorné zapojenie ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnútorné zapojenie klasického operačného zosilňovača 741 skladá sa z nasledujúcích blokov:<br /><br />
'''Vstupný diferenciálny zosilovač''' (modro orámovaná časť)<br /><br />
'''Napäťový zosilňovač''' (purpurovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Výstupný zosilňovač''' (azúrovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Prúdové zrkadlá''' (červeno orámované časti)]]<br />
<br />
Vnútorná štruktúra operačného zosilňovača je väčšinou tvorená tromi zosilovacími stupňami. Vstupný zosilovací stupeň je tvorený diferenčným zosilovačom s velkým zosilnením rozdielu vstupných signálov U+ - U- (zosilnenie rozdielového signálu Ad) a nízkym zosilnením súhlasných signálov, privedených súčasne na obidva vstupy (zosilenie súhlasného signálu Ag). Diferenčný vstupný zosilovač má velký vstupný odpor. Za vstupným zosilovacím stupnom nasleduje jeden alebo niekoľko stredných zosilovacích stupňov, ktoré zaisťujú napäťové i prúdové zosilenie. Postupné napäťové zosilenie je nutné pre zabezpečenie veľkého zosilenia operačného zosilovača, prúdové zosilnenie je potrebné pre činnosť jeho koncového stupna, ktorý má malý výstupný odpor.<br />
<br />
=== Vlastnosti operačnýchch zosilňovačov ===<br />
<br />
==== Zosilnenie rozdielového signálu ====<br />
<br />
Zosilnenie rozdielového signálu A<sub>d</sub> môže byť vyjadrené ako <br />
<br />
<math> A_d = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_d} = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle {U_+-U_-}} </math><br />
<br />
a u reálnych operačných zosilovačov leží v intervale 80 -100 dB, nazýva sa vlastným zosilnením (zosilnenie bez spätnej väzby). <br />
<br />
[[Súbor:400px-Graph dependencies output voltage on difference input voltage(Operational amplifier).png|thumb|centre|400px|Závislosť výstupného napätia U<sub>out</sub> na rozdielu vstupných napätí U<sub>d</sub>]]<br />
<br />
V intervale <math> U_{out}^{min}-U_{out}^{max} </math> výstupné napätie U<sub>out</sub> závisí na U<sub>d</sub> takmer lineárne, táto oblasť sa nazýva oblasťou zosilnenia. V oblasti (<math> U_{out} > U^{max}_{{out}} </math> alebo <math> U_{out}< U_{out}^{min} </math>) zmena U<sub>d</sub> nevyvolá zmenu výstupného napätia. OZ je v saturácií.<br />
<br />
Zosilňovacia charakteristika ideálneho operačného zesilňovača prechádza počiatkom (plná krivka na obrázku). Zosilňovacia charakteristika reálneho operačného zesilňovača (čiarkovaná krivka na obrázku) je posunutá na osi U<sub>d</sub> o veličinu U<sub>0</sub>. Posun zosilovacej charakteristiky U<sub>0</sub> môže byť u väšiny operačných zosilovačov zanedbaný alebo vykompenzovaný. V praxi se tento posun zanedbáva.<br />
<br />
==== Zosilnenie súhlasného signálu A<sub>g</sub> ====<br />
<br />
Ak je na invertujúcí i neinvertujúcí vstup privedené súčasne zhodné napätie U<sub>s</sub>, rozdiel vstupních napätí U<sub>d</sub> sa nemení a v súlade so vzťahom pre zosilnenie rozdielového signálu se výstupné napätie U<sub>out</sub> tiež nemení. V skutočnosti u reálnych operačných zosilňovačov toto neplatí a zosilnenie súhlasného signálu je definované vzťahom<br />
<br />
<math> A_s = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_s} </math><br />
<br />
neni rovné nule. Zosilnenie As je u reálnych operačných zosilovačov približne rovné jednej. Neideálnosť operačných zosilovačov je často charakterizovaná tzv. činiteľom potlačenia súhlasného rušenia CMRR (Common Mode Rejection Ratio-pomer)[bezrozmerné číslo] alebo len CMR-[dB], ktoré je definováné ako<br />
<br />
<math> CMR = \frac{A_d}{A_s} </math><br />
<br />
a je přibližne rovné 70-75 dB (u kvalitnejších OZ 110 - 140 dB)<br />
<br />
==== Vstupný odpor ====<br />
<br />
Reálne operačné zosilovače majú konečný vstupný odpor. Rozlišujeme vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> a vstupný odpor voči súhlasnému signálu R<sub>g</sub>. V operačných zosilovačoch s bipolárnymi tranzistormi vstupný odpor voči rozdielovému signálu R<sub>d</sub> nadobúdá hodnôt miliónov Ohmov (megaohm) a vstupný odpor voči súhlasnému signálu môže byť až o tri rády väčší a je vyjadrený v miliardách ohmov (gigaohm).<br />
<br />
==== Kmitočtová charakteristika ====<br />
[[Súbor:Frequency characteristics operational amplifier.png|right|200px|thumb|Frekvenčná (kmitočtová) charakteristika univerzálneho operačného zosilovača]]<br />
<br />
Kmitočtová charakteristika univerzálneho operačného zosilovača je totožná s kmitočtovou charakteristikou dolnofrekvenčnej priepusti. Pri kmitočtoch signálu väčších než f<sub>g</sub> (f<sub>g</sub> - medzný kmitočet, na ktorom modul zosilnenia |A<sub>d</sub>| klesne o 3 dB) je |A<sub>d</sub>| nepriamo úmerné kmitočtu. Zosilnenie klesá o 6 dB na oktávu. Na kmitočte f<sub>t</sub> modul zosilenia |Ad| = 1.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6049Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T23:41:53Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnútorné zapojenie ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnútorné zapojenie klasického operačného zosilňovača 741 skladá sa z nasledujúcích blokov:<br /><br />
'''Vstupný diferenciálny zosilovač''' (modro orámovaná časť)<br /><br />
'''Napäťový zosilňovač''' (purpurovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Výstupný zosilňovač''' (azúrovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Prúdové zrkadlá''' (červeno orámované časti)]]<br />
<br />
Vnútorná štruktúra operačného zosilňovača je väčšinou tvorená tromi zosilovacími stupňami. Vstupný zosilovací stupeň je tvorený diferenčným zosilovačom s velkým zosilnením rozdielu vstupných signálov U+ - U- (zosilnenie rozdielového signálu Ad) a nízkym zosilnením súhlasných signálov, privedených súčasne na obidva vstupy (zosilenie súhlasného signálu Ag). Diferenčný vstupný zosilovač má velký vstupný odpor. Za vstupným zosilovacím stupnom nasleduje jeden alebo niekoľko stredných zosilovacích stupňov, ktoré zaisťujú napäťové i prúdové zosilenie. Postupné napäťové zosilenie je nutné pre zabezpečenie veľkého zosilenia operačného zosilovača, prúdové zosilnenie je potrebné pre činnosť jeho koncového stupna, ktorý má malý výstupný odpor.<br />
<br />
=== Vlastnosti operačnýchch zosilňovačov ===<br />
<br />
==== Zosilnenie rozdielového signálu ====<br />
<br />
Zosilnenie rozdielového signálu A<sub>d</sub> môže byť vyjadrené ako <br />
<br />
<math> A_d = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_d} = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle {U_+-U_-}} </math><br />
<br />
a u reálnych operačných zosilovačov leží v intervale 80 -100 dB, nazýva sa vlastným zosilnením (zosilnenie bez spätnej väzby). <br />
<br />
[[Súbor:400px-Graph dependencies output voltage on difference input voltage(Operational amplifier).png|thumb|centre|400px|Závislosť výstupného napätia U<sub>out</sub> na rozdielu vstupných napätí U<sub>d</sub>]]<br />
<br />
V intervale <math> U_{out}^{min}-U_{out}^{max} </math> výstupné napätie U<sub>out</sub> závisí na U<sub>d</sub> takmer lineárne, táto oblasť sa nazýva oblasťou zosilnenia. V oblasti (<math> U_{out} > U^{max}_{{out}} </math> alebo <math> U_{out}< U_{out}^{min} </math>) zmena U<sub>d</sub> nevyvolá zmenu výstupného napätia. OZ je v saturácií.<br />
<br />
Zosilňovacia charakteristika ideálneho operačného zesilňovača prechádza počiatkom (plná krivka na obrázku). Zosilňovacia charakteristika reálneho operačného zesilňovača (čiarkovaná krivka na obrázku) je posunutá na osi U<sub>d</sub> o veličinu U<sub>0</sub>. Posun zosilovacej charakteristiky U<sub>0</sub> môže byť u väšiny operačných zosilovačov zanedbaný alebo vykompenzovaný. V praxi se tento posun zanedbává.<br />
<br />
==== Zesílení souhlasného signálu A<sub>g</sub> ====<br />
<br />
Je-li na invertující i neinvertující vstup přivedeno současně shodné napětí U<sub>s</sub>, rozdíl vstupních napětí U<sub>d</sub> se nemění a v souladu se vztahem pro zesílení rozdílového signálu se výstupní napětí U<sub>out</sub> také nemění. Ve skutečnosti u reálných operačních zesilovačů toto neplatí a zesílení souhlasného signálu definováno vztahem<br />
<br />
<math> A_s = \frac{\triangle U_{{out}}}{\triangle U_s} </math><br />
<br />
není rovno nule. Zesílení As je u reálných operačních zesilovačů přibližně rovno jedné. Neideálnost operačních zesilovačů je často charakterizováno tzv. činitelem potlačení souhlasného rušení CMRR (Common Mode Rejection Ratio-poměr)[bezrozměrné číslo] nebo jen CMR-[dB], které je definováno jako<br />
<br />
<math> CMR = \frac{A_d}{A_s} </math><br />
<br />
a je přibližně rovno 70-75 dB (u kvalitnějších OZ 110 - 140 dB)<br />
<br />
==== Vstupní odpor ====<br />
<br />
Reálné operační zesilovače mají konečný vstupní odpor. Rozlišujeme vstupní odpor vůči rozdílovému signálu R<sub>d</sub> a vstupní odpor vůči souhlasnému signálu R<sub>g</sub>. V operačních zesilovačích s bipolárními tranzistory vstupní odpor vůči rozdílovému signálu R<sub>d</sub> nabývá hodnot miliónů [[Ohm]]ů (megaohm) a vstupní odpor vůči souhlasnému signálu může být až o tři řády větší a je vyjádřen v miliardách ohmů (gigaohm).<br />
<br />
==== Kmitočtová charakteristika ====<br />
[[Súbor:Frequency characteristics operational amplifier.png|right|200px|thumb|Frekvenční (kmitočtová) charakteristika univerzálního operačního zesilovače]]<br />
<br />
[[Kmitočtová charakteristika]] univerzálního operačního zesilovače je totožná s kmitočtovou charakteristikou [[dolnofrekvenční propusť|dolnofrekvenční propusti]]. Při kmitočtech signálu větších než f<sub>g</sub> (f<sub>g</sub> - mezní [[kmitočet]], na kterém modul zesílení |A<sub>d</sub>| klesne o 3 dB) je |A<sub>d</sub>| nepřímo úměrné kmitočtu. Zesílení klesá o 6 dB na [[oktáva|oktávu]]. Na kmitočtu f<sub>t</sub> modul zesílení |Ad| = 1.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6048Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T23:33:05Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnútorné zapojenie ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnútorné zapojenie klasického operačného zosilňovača 741 skladá sa z nasledujúcích blokov:<br /><br />
'''Vstupný diferenciálny zosilovač''' (modro orámovaná časť)<br /><br />
'''Napäťový zosilňovač''' (purpurovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Výstupný zosilňovač''' (azúrovo orámovaná časť)<br /><br />
'''Prúdové zrkadlá''' (červeno orámované časti)]]<br />
<br />
Vnútorná štruktúra operačného zosilňovača je väčšinou tvorená tromi zosilovacími stupňami. Vstupný zosilovací stupeň je tvorený diferenčným zosilovačom s velkým zosilnením rozdielu vstupných signálov U+ - U- (zosilnenie rozdielového signálu Ad) a nízkym zosilnením súhlasných signálov, privedených súčasne na obidva vstupy (zosilenie súhlasného signálu Ag). Diferenčný vstupný zosilovač má velký vstupný odpor. Za vstupným zosilovacím stupnom nasleduje jeden alebo niekoľko stredných zosilovacích stupňov, ktoré zaisťujú napäťové i prúdové zosilenie. Postupné napäťové zosilenie je nutné pre zabezpečenie veľkého zosilenia operačného zosilovača, prúdové zosilnenie je potrebné pre činnosť jeho koncového stupna, ktorý má malý výstupný odpor.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6047Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T23:20:06Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.<br />
<br />
=== Stavba ===<br />
[[Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png|thumb|left|200px|Symbolické značenie operačného zosilňovača s týmito vývodmi:<br /><br />
1. napájacie vývody +U<sub>n</sub> , -U<sub>n</sub> <br /><br />
2. vývody frekvenčnej korekcie <br /><br />
3. výstup operačného zosilňovača U<sub>out</sub> <br /><br />
4. neinvertujúcí vstup U+ - <br /><br />
5. invertujúcí vstup U-]]<br />
<br />
Operačné zosilňovače fungujú ako diferenciálný napäťový zosilňovač s vysokým ziskom a jednosmernou vnútrnou väzbou (modulárnou stavbou) a diferenčnými vstupmi, invertujúci (označovaný -) a neinvertujúcí (označovaný +) vstup a obvykle jednoduchý výstup. <br />
<br />
Vývody frekvenčnej korekcie se používajú k potlačeniu zákmitov operačného zosilňovača, ak nieje vstup vybavený vnútornou korekciou. Ak je invertujúcí vstup U<sup>-</sup> uzemnený a signál privedený na neinvertujúcí vstup, potom signál na výstupe je vo fáze s vstupným signálom.<br />
Ak je neinvertujúcí vstup U<sup>+</sup> uzemnený a signál privedený na invertujúcí vstup, potom signál na výstupe je fázovo posunutý o 180° vzhľedom k vstupnému signálu.<br />
<br />
Niekteré špeciálne operačné zosilňovače ale bývajú vybavené diferenciálnym výstupom. Vzhľadem k vysokému zisku sú obvody konštruované s operačnými zosilňovačmi väčšinou vybavené zápornou spätnou väzbou, ktorá takmer výhradne určuje ich chovanie.<br />
<br />
==== Vnitřní zapojení ====<br />
<br />
[[Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png|thumb|right|300px|Vnitřní zapojení klasického operačního zesilovače 741 skládá se z následujících bloků:<br /><br />
'''Vstupní diferenciální zesilovač''' (modře orámovaná část)<br /><br />
'''Napěťový zesilovač''' (purpurově orámovaná část)<br /><br />
'''Výstupní zesilovač''' (azurově orámovaná část)<br /><br />
'''[[Proudové zrcadlo|Proudová zrcadla]]''' (červeně orámované části)]]<br />
<br />
Vnitřní struktura operačního zesilovače je většinou tvořena třemi zesilovacími stupni. Vstupní zesilovací stupeň je tvořen [[diferenční zesilovač|diferenčním zesilovačem]] s velkým zesílením rozdílu vstupních signálů U+ - U- (zesílení rozdílového signálu Ad) a nízkým zesílením souhlasných signálů, přivedených současně na oba vstupy (zesílení souhlasného signálu Ag). Diferenční vstupní zesilovač má velký [[vstupní odpor]]. Za vstupním zesilovacím stupněm následuje jeden nebo několik středních zesilovacích stupňů, které zajišťují napěťové i proudové zesílení. Postupné napěťové zesílení je nutné pro zabezpečení velkého zesílení operačního zesilovače, proudové zesílení je potřebné pro činnost jeho koncového stupně, který má malý výstupní odpor.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6046Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T23:06:59Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.<br />
<br />
=== História ===<br />
[[Súbor:800px-ELWAT.PNG|250px|right|thumb|Analogový počítač ELWAT.]]<br />
Operačné zosilňovače boli pôvodne vyvinuté pre realizáciu matematických operácií (odtiaľ ich názov) v ére analogových počítačov.<br />
<br />
Prvé operačné zosilňovače boli konštruované z elektróniek a neskôr se prešlo na diskrétne polovodičové súčiastky. Dnešné operačné zosilňovače sú takmer výhradne konštruované ako integrované obvody, pričom často jeden taký obvod združuje niekoľko OZ.<br />
[[Súbor:319px-K2-W.PNG|110px|left|thumb|OZ K2-W.]]<br />
Prvné integrované operačné zosilňovače pochádzajú z konca 60. rokov 20. storočia. Vôbec prvý bol obvod Fairchild μA709, ale ten bol skoro vytlačený obvodom μA741, ktorý je klasikou vo svete operačných zosilňovačov a vyrába ho mnoho firiem v mnoho prevedení dodnes. Obidva uvedené typy ako aj rada dalších OZ sú konštruované iba z bipolárnych tranzistorov. <br />
<br />
[[Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG|right|100px|thumb|µA741 [[pouzdro čipu]] TO-5]]<br />
Až v 70. rokoch sa začali v OZ používať unipolárne tranzistory FET a v 80. rokoch tranzistory MOSFET. Tieto súčiastky výrazne zlepšujú parametre OZ, takže se takmer blížia ideálnemu OZ. Konštrukcia mnohých OZ vybavených unipolárnymi tranzistormi aj tak stále vychádza z klasického obvodu 741, u neho je len niekoľko bipolárnych tranzistorov zamenených za unipolárne.<br />
<br />
Behom tridsaťročného vývoja operačných zosilňovačov sa ťažisko ich aplikácií prenieslo z výskumných laboratórií aj do priemyselného využitia.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:Symbolic_notation_operational_amplifier.png&diff=6045Súbor:Symbolic notation operational amplifier.png2010-07-01T22:53:40Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:Frequency_characteristics_operational_amplifier.png&diff=6044Súbor:Frequency characteristics operational amplifier.png2010-07-01T22:53:31Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:800px-ELWAT.PNG&diff=6043Súbor:800px-ELWAT.PNG2010-07-01T22:53:18Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:780px-OpAmpTransistorLevel_Colored_Labeled.svg.png&diff=6042Súbor:780px-OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg.png2010-07-01T22:52:59Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:741_op-amp_in_TO-5_metal_can_package_close-up.PNG&diff=6041Súbor:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.PNG2010-07-01T22:52:46Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:400px-Graph_dependencies_output_voltage_on_difference_input_voltage(Operational_amplifier).png&diff=6040Súbor:400px-Graph dependencies output voltage on difference input voltage(Operational amplifier).png2010-07-01T22:52:32Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=S%C3%BAbor:319px-K2-W.PNG&diff=6039Súbor:319px-K2-W.PNG2010-07-01T22:46:50Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div></div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6038Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T22:30:10Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC<br />
<br />
<br />
== Operačný zosilňovač ==<br />
Operačný zosilňovač (skratka OZ) je univerzálny jednosmerný zosilovací analogový elektronický obvod, ktorý je základným prvkem analógových elektronických systémov. Operačný zosilňovač je často v praxi a pre výpočty nahradzovaný ideálnym operačným zosilňovačom.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6037Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T22:25:32Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.<br />
<br />
=== Podľa zapojenia tranzistorov ===<br />
*zo spoločným emitorom SE<br />
*zo spoločnou bázou SB<br />
*zo spoločným kolektorom SC</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6036Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T22:22:41Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Trieda D - Zosilňovače triedy D produkujú pulzne spracovaný signál s kmitočtom, výrazne presahujúcim najvyššie zložky, ktoré ešte potrebujeme reprodukovať. Odozva výstupného, dolnopropustného filtru potom odpovedá privedenému vstupnému signálu. Základnou výhodou celej štruktúry je vysoká účinnost, ktorá často presiahne i 90 %, pretože výstupné tranzistory sú behom svojej činnosti buď celkom zopnuté nebo úplne deaktivované. Týmto spôsobom celkom vylúčime účasť lineárnej oblasti daného tranzistoru, ktorá je príčinou neúčinnosti zostávajúcich metód. Moderné zosilňovače triedy D pritom v otázke vernej reprodukcie dosahujú výsledkov zrovnateľných s triedou AB.<br />
<br />
*Trieda G - Trieda G sa veľmi podobá zosilňovacím štruktúrám triedy AB, snáď len s tým rozdielom, že s radosťou využije dve alebo i viac napájacích hladín. Pokiaľ potrebujeme spracovať malé signálové úrovne, zosilňovač zvolí nižšie napájanie. Ak sa zvýšia amplitúdy, pomôže si celá štruktúra vyššou hladinou napájacieho napätia. Zosilňovače triedy G tak môžu v zrovnaní s triedou AB premrhať menej drahocennej energie, pretože maximálna veľkost napájecieho napätia využijú len v prípade skutočnej potreby, zatiaľčo zosilňovače triedy AB pobežia z plného napájania neustále.<br />
<br />
*Trieda H - Zosilňovače triedy H regulujú svoje napájacie napätie s cieľom minimalizovať napäťové úbytky na koncovom stupni. Praktické prevedenie tak zahrňuje väčší počet diskrétnych úrovní alebo dokonca plynule nastaviteľnú veľkost napájacieho napätia. Aj keď sa na prvý pohľad môže veľmi podobať spôsobu, ktorým znižuje výkonové straty trieda G, nebudeme v prípade triedy H nutne vyžadovat viac napájacích zdrojov. Tento prístup je pri obecnom zrovnaní s inými návrhmi komplexnejší, pretože vyžaduje špeciálne štruktúry, ktorými zaistí predvídateľnost zmien i následné riadenie napájania.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6035Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T22:04:12Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou<br />
<br />
=== Podľa polohy kľudového pracovného bodu ===<br />
*Trieda A - Triedou A rozumieme nejjednoduchšie riešenie, v ktorom výstupné tranzistory vedú (tj. nebudú celkom uzavrené) bez ohľadu na časový priebeh výstupného signálu. V tejto súvislosti potom hovoríme o vysokej linearite, ale malej účinnosti.<br />
<br />
*Trieda B - U zosilňovačov, pracujúcich v triede B, vedú výstupné tranzistory len v rámci jednej polperiody (180 °) časového priebehu vstupného signálu. Inými slovami, k zosilneniu celého signálu budeme potrebovať dva prvky, jeden spracuje kladné výstupné úrovne a druhý tie zostávajúce – záporné. Trieda B síce vykazuje v zrovnaní s predchádzajúcim prípadom oveľa väčšiu účinnosť, trpí však zásadným prechodovým skreslením v oblasti, kde výstupný signál prechádza nulou.<br />
<br />
*Trieda AB - Spojením toho najlepšieho z tried A a B vznikne trieda AB, ktorú charakterizujeme väčšou účinnosťou (v zrovnaní s triedou A) a menším skreslením (keď zrovnáme s triedou B). Za všetko môže jednoduchý posun pracovného bodu oboch tranzistorov tak, aby viedli aj v oblasti minimálnych amplitúd, kde inak východzia trieda B vykazuje nepríjemné nelinearity. V praxi to potom znamená aktivitu oboch tranzistorov i v prípadě malých signálov (trieda A). Väčšie amplitúdy sú potom spracované tak ako v triede B, pričom pre každú polperiódu je opět aktivovaný len jeden tranzistor.<br />
<br />
*Třída D - Zesilovače třídy D produkují pulsně zpracovaný signál s kmitočtem, výrazně přesahujícím nejvyšší složky, které ještě potřebujeme reprodukovat. Odezva výstupního, dolnopropustného filtru pak odpovídá přivedenému vstupnímu signálu. Základní výhodou celé struktury je vysoká účinnost, která často přesáhne i 90 %, protože výstupní tranzistory jsou během své činnosti buď zcela sepnuty nebo úplně deaktivovány. Tímto způsobem naprosto vyloučíme účast lineární oblasti daného tranzistoru, která je příčinou neúčinnosti zbylých metod. Moderní zesilovače třídy D přitom v otázce věrné reprodukce dosahují výsledků srovnatelných s třídou AB.<br />
<br />
*Třída G - Třída G se velmi podobá zesilovacím strukturám třídy AB, snad jen s tím rozdílem, že s radostí využije dvě nebo i více napájecích hladin. Pokud potřebujeme zpracovat malé signálové úrovně, zesilovač zvolí nižší napájení. Porostou – li amplitudy, pomůže si celá struktura vyšší hladinou napájecího napětí. Zesilovače třídy G tak mohou ve srovnání s třídou AB promrhat méně drahocenné energie, protože maximální velikost napájecího napětí využijí jen v případě skutečné potřeby, zatímco zesilovače třídy AB poběží z plného napájení neustále.<br />
<br />
*Třída H - Zesilovače třídy H regulují své napájecí napětí s cílem minimalizovat napěťové úbytky na koncovém stupni. Praktické provedení pak zahrnuje větší počet diskrétních úrovní nebo dokonce plynule nastavitelnou velikost napájecího napětí. Ačkoli se na první pohled může velmi podobat způsobu, kterým snižuje výkonové ztráty třída G, nebudeme v případě třídy H nutně vyžadovat více napájecích zdrojů. Tento přístup je při obecném srovnání s jinými návrhy komplexnější, protože vyžaduje speciální struktury, kterými zajistí předvídatelnost změn i následné řízení napájení.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6034Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T21:50:31Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné<br />
<br />
=== Podľa veľkosti vstupného (budiaceho) signálu ===<br />
*predzosilovače - zosilujú signály malej úrovne<br />
*výkonové zosilňovače – zosilují signály z predzosilovačov na požadovaný výkon<br />
<br />
=== Podľa počtu stupňov ===<br />
*jednostupňové<br />
*viacstupňové<br />
<br />
=== Podľa šírky přenášaného (zosilovaného) kmitočtového pásma ===<br />
*úzkopásmové<br />
*širokopásmové<br />
<br />
=== Podľa väzby medzi zosilovacími stupňami ===<br />
*s väzbou RC (kapacitná väzba) – patrí medzi najpoužívanejšie väzby.<br />
*s transformátorovou väzbou<br />
*s priamou väzbou</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6033Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T21:45:47Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )<br />
<br />
=== Podľa druhu a kmitočtu vstupného signálu ===<br />
*nízkofrekvenčné (20Hz-20Khz. Použitie v elektroakustických zariadeniach)<br />
*vysokofrekvenčné (20Khz a viac. K bezdrôtovému prenosu správ )<br />
*impulzové (Používa se tam kde se pracuje s impulzmi …. Televízna technika, PC, rádiolokácia)<br />
*jednosmerné (podstatná súčást meracích a regulačných zariadení, analógových PC atp.)<br />
*mikrovlnné<br />
*operačné</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6032Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T21:42:10Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.<br />
<br />
=== Podľa použitých aktívnych súčiastok ===<br />
*elektrónkové zosilňovače<br />
*tranzistorové zosilňovače<br />
*zosilňovače s integrovanými obvodmi<br />
*zosilňovače s inými súčiastkami (výbojky, relé, optoelektrické prvky … )</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6031Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T21:38:40Z<p>1kefo1: </p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.<br />
<br />
== Rozdelenie zosilňovačov ==<br />
Zosilňovače môžeme deliť podľa konštrukcie, zosilňovacieho média, podľa veľkosti budiaceho signálu, podľa typu budiaceho signálu alebo napríklad podľa triedy zapojenia. Obvykle udávanými parametrami sú u nich zisk, šírka zosilovaného pásma a skreslenie.<br />
<br />
Často býva v zariadeniach použitá kombinácia zosilňovačov ktoré signál upravujú postupne – najprv je zosilnený predzosilovačom, potom zosilňovačem (ktorý by ale s nepredzosilneným signálom nebol schopný pracovať) a nakoniec výkonový zosilňovač.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Anal%C3%B3gov%C3%A9_spracovanie_sign%C3%A1lov_-_zosil%C5%88ova%C4%8De&diff=6030Analógové spracovanie signálov - zosilňovače2010-07-01T21:32:50Z<p>1kefo1: Vytvorená stránka „'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signá…“</p>
<hr />
<div>'''Zosilňovač''' je elektronické zariadenie, ktoré je schopné transformáciou elektrickej energie z vonkajšieho napájacieho zdroja meniť parametre vstupného signálu. Z hľadiska elektroniky býva považovaný za aktívny dvojbran (nelineárny), ktorý je tvorený zosilovacím prvkom a pomocnými obvodmi zaisťujúcimi nastavenie a stabilizáciu pracovného bodu.<br />
<br />
Obvykle zosilňovač slúži predovšetkým k zosilneniu amplitúdy signálu, alebo jeho úrovne na požadovanú hodnotu. Používa se ale i v zapojeniach, kde je potreba zmeniť tvar signálu a iných.</div>1kefo1http://www.kiwiki.info/index.php?title=Konfigurovate%C4%BEn%C3%A9_mikroprocesorov%C3%A9_syst%C3%A9my&diff=5955Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy2010-06-26T20:21:33Z<p>1kefo1: /* Podklady k cvičeniam */</p>
<hr />
<div>__NOTOC__<br />
[[Category:Mikroprocesorové systémy]]<br />
[[Kategória:Študijné materiály]]<br />
<properties><br />
Názov=Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy<br />
Forma=Prednáška a praktické cvičenia<br />
Abstrakt=Všeobecnej architektúra počítača a mikrokontroléra, rozdiely a porovnanie. Návrh a tvorb hybridných elektronických systémov na báze mikrokontrolérov PSoC. Komunikácia mikrokontroléra s prostredím. Komunikačné protokoly a štandardy. Pripájanie a riadenie periférií. <br />
Rozvrh=3/0/2<br />
Hodnotenie=Spracovanie projektu a skúška<br />
Poznámky=Predmetom projektu môže byť téma podľa vlastného výberu z oblasti prednášky a/alebo cvičení spracovaná v písomnej elektronickej podobe a verejne publikovaná na serveri KiWiKi. Hodnotenie a poznámky k projektu budú verejné a zverejnené v diskusii k práci. Pri písaní článkov sa riadte [[Pomoc:Obsah | návodom]] s dôrazom na zadávanie vzťahov vo formáte kiwiki a korektné spracovanie obrázkov. <br />
</properties><br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
== Všeobecný úvod ==<br />
* [[Od počítača k mikrokontroléru]]<br />
* [[Architektúra všeobecného počítača]]<br />
* [[Architektúra mikrokontroléra]]<br />
* [[Prehľad aktuálneho stavu mikroprocesorových systémov]]<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== Úvod do technológie PSoC ==<br />
* [[Prehľad architektúry PSoC]] <br />
* [[Elektrické a mechanické parametre architektúry PSoC]]<br />
* [[Vývojové prostredie pre systémy PSoC]]<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== Assembler M8C ==<br />
* Štruktúra assembleru - Assembler M8C<br />
* Pseudoinštrukcie assembleru - Assembler M8C<br />
* Makrá - Assembler M8C<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:220px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
== Inštrukcie procesora M8C ==<br />
* [[Prehľad inštrukcií procesora M8C]]<br />
* [[Inštrukcie presunu dát - M8C]]<br />
* [[Aritmetické inštrukcie - M8C]]<br />
* [[Logické inštrukcie - M8C]]<br />
* [[Inštrukcie pre prácu zo zásobníkom - M8C]]<br />
* [[Skoky a podprogramy - M8C]]<br />
* Špeciálne inštrukcie - M8C<br />
* Prerušenia - M8C<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:100px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== Programové konštrukcie assembleru M8C ==<br />
* Konštrukcia IF-ELSE (assembler)<br />
* Konštrukcia SWITCH-CASE (assembler)<br />
* Cykly DO-WHILE, FOR-LOOP (assembler)<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:180px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== GPIO - Všeobecne vstupy a výstupy PSoC==<br />
* [[Popis GPIO]]<br />
* [[Konfigurácia GPIO pomocou designera obvodu]]<br />
* [[Programová konfigurácia GPIO]]<br />
* [[Módy portov (M8C)]]<br />
* [[Pripojenie periférnych obvodov]]<br />
* [[Pripojenie tlačítok a ošetrenie zákmitov]]<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:200px;border: none; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
== Sériová asynchrónna komunikácia - UART ==<br />
* [[Historický vývoj UART]]<br />
* [[Štandard RS232]]<br />
* [[Štandard RS485]]<br />
* [[Blok UART]]<br />
* [[API UART]]<br />
* Protokol MODBUS/uBUS<br />
** [[Popis protokolu MODBUS/uBUS]]<br />
** [[Implementácia protokolu MODBUS/uBUS]]<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:200px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== Sériové komunikačné zbernice==<br />
* [[Synchrónna komunikácia I2C]]<br />
** [[Meranie teploty pomocou LM92]]<br />
** [[Hodiny reálneho času]] <br />
* [[Synchrónna komunikácia SPI]]<br />
* Distribuovaný systém zber dát 1-Wire<br />
** [[Protokol 1-Wire]]<br />
** Meranie teploty pomocou teplomera DS18S20<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:250px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC==<br />
* Blok čítača a časovača (M8C)<br />
* API čítača a časovača (M8C)<br />
* Generovanie časových intervalov (M8C)<br />
* Meranie času a frekvencie (M8C)<br />
** [[Presné meranie kapacity]]<br />
** Meranie polohy pomocou magnetostrikčného senzoru<br />
* [[Šírkový modulátor PWM]]<br />
* API PWM<br />
** Riadenie modelárskeho servomotora pomocou PWM<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:250px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
== Analógové spracovanie signálov ==<br />
* [[Prevodníky ADC]]<br />
** Aproximačné prevodníky<br />
** [[Delta-Sigma prevodníky]]<br />
* [[Prevodníky DAC]]<br />
* [[Analógové spracovanie signálov - zosilňovače]]<br />
* [[Analógové spracovanie signálov - komparátor]]<br />
** Spracovanie prerušenia od komparátora<br />
* [[Analógové spracovanie signálov - filtre]]<br />
** Návrh a realizácia filtrov<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
<br />
== Všeobecné zásady tvorby programov ==<br />
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - analýza]]<br />
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - návrh]] <br />
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - implementácia]]<br />
* [[Všeobecné zásady tvorby programov - testovanie a ladenie programu]]<br />
</div><br />
<br />
<br />
<div style="width:600px; padding:15px;position:relative; text-align:left;height:150px;border: 10px; -moz-border-radius:15px;background-color: #F3F781;" ><br />
== RC-5 ==<br />
* [[Protokol RC-5]]<br />
</div><br />
<br />
== Podklady k cvičeniam ==<br />
# [[Binárne čísla]]<br />
## Reprezentácia a formáty zobrazenia čísel<br />
## Prevody medzi číselnými sústavami<br />
## Matematické operácie s binárnymi číslami<br />
# Vývojové prostredie PSoC<br />
## Tvorba programov v PSoC Designer<br />
## Vývojový kit CY3210</div>1kefo1