Versterkers

<p> William Shockley, Nobelprijswinnaar mede-uitvinder van de transistor (een revolutionaire elektronische versterker daterend uit de jaren 1940) had een levendige manier om het uit te leggen: "Als je een baal hooi neemt en bind het aan de staart van een muilezel en vervolgens een lucifer en stel de baal hooi in brand, en als je dan vergelijken met de energie kort daarna uitgegeven door de muilezel met de energie die zelf in de opvallende van de wedstrijd, zal je het concept van de amplificatie te begrijpen. " </p> <p> Versterkers zijn de kleine onderdelen in hoortoestellen die deel uitmaken van de stemmen luider klinken. Ze zijn ook de gadgets in radio's die verre signalen stimuleren en de apparaten in stereo-apparatuur die uw luidsprekers rijden en de grote zwarte dozen u de stekker in elektrische gitaren om ze te laten verhogen van het dak. Wat zijn versterkers? Hoe werken ze? Laten we eens een kijkje! </p> <p> Een zelfgemaakte Williamson vacuümbuis (ventiel) versterker van rond 1949, opgebouwd uit een tijdschriftartikel naar een ontwerp van D T N Williamson. Foto met dank aan het Science Museum in Londen, gepubliceerd op Flickr onder een Creative Commons Licentie (CC BY-SA 2.0). </p> <p> Wat is een versterker? </p> <p> Inductieve versterker testen telefoonapparatuur. </p> <p> Een versterker (vaak losjes genoemd een "versterker") een elektromagnetisch of elektronisch onderdeel dat een elektrische stroom verhoogt. Als u een hoortoestel draagt, dan weet je het gebruikt een microfoon op te pikken geluiden van de wereld om je heen en deze omzetten in een fluctuerende elektrische stroom (een signaal) die constant verandert in kracht. A-transistor gebaseerde versterker neemt het signaal (de input) en verhoogt het vele malen eerder te voeden in een kleine luidspreker geplaatst in uw oor, zodat u een veel vergrote versie van de originele geluiden (de output) te horen. </p> <p> Het is gemakkelijk om te berekenen hoeveel verschil versterker maakt: het is de verhouding van het uitgangssignaal tot het ingangssignaal, een meting genaamd de versterking van een versterker (soms de versterkingsfaktor of versterkingsfactor). Zodat een versterker die het formaat van het oorspronkelijke signaal verdubbelt een versterking van 2. Voor audio (geluid) versterkers wordt de versterking vaak uitgedrukt in decibel (specifiek, het is tien maal de logaritme van het uitgangsvermogen gedeeld door het ingangsvermogen). </p> <p> Testen telefoon circuits met een inductieve versterker. Het is een soort van sonde die een circuit kan testen zonder direct elektrisch contact en werkt door middel van elektromagnetische inductie, een beetje zoals inductie laders. Foto door Denise Rayder hoffelijkheid van US Air Force en Defensie Beeldspraak. </p> <p> Vervorming en feedback </p> <p> Twee grafieken vergelijken van een lineaire versterker respons en geknipt reactie. </p> <p> Nu is het belangrijkste ding over een versterker is niet alleen dat het verhoogt een elektrische stroom. Dat is de gemakkelijke bit. De vaste bit is dat getrouw de kwaliteit van het ingangssignaal moeten reproduceren, zelfs wanneer dat signaal constant (en soms dramatisch) variëren in zowel frequentie als amplitude (voor een audioversterker, dat betekent volume). </p> <p> Een audioversterker misschien beter werken met enkele geluidsfrequenties dan anderen; het frequentiebereik waarover het werkt naar tevredenheid zijn bandbreedte genoemd. Idealiter moet het een redelijk vlakke respons of lineaire respons met een breed scala van verschillende ingangssignalen te produceren (dus de winst is vrijwel constant over een bereik van frequenties). Als de versterker ingang frequenties niet getrouw weergeeft in haar productie, het lijdt aan wat een frequentiebereik, wat betekent dat het verhoogt sommige frequenties meer dan anderen genoemd. (Soms is dit effect is opzettelijk. Kleine koptelefoon met oordopjes zijn vaak op deze manier ontworpen, zodat ze extra bass geven.) </p> <p> Versterkers wifi ook werken in een breed amplitudebereik (gewoonlijk dat betekent geluidsvolume), wat leidt tot een ander probleem. Als de input amplitude toeneemt, zal de versterker moeite hebben om een ​​overeenkomstige stijging van de output te produceren, want er is een limiet aan hoeveel stroom het kan maken. Dat betekent dat verdere stijgingen van de input gewoon hetzelfde productieniveau-depressiviteit en knippen-en toenemende hoeveelheden vervorming. </p> <p> Een ander probleem versterkers heet feedback-en mensen die gebruik maken van microfoons op het podium zijn zeer vertrouwd met het. Als een microfoon is ingeschakeld te veel of te dicht bij een luidspreker, pikt hij niet alleen het geluid van de stem van een persoon of een instrument (zoals het hoort), maar ook het versterkte geluid van de stem of instrument afkomstig van de speaker licht na, die vervolgens opnieuw geamplificeerd alleen via de luidspreker te gaan opnieuw en opnieuw worden geamplificeerd. Het resultaat is het vreselijk oorverdovend fluitsignaal we feedback noemen. Veel rocksterren en groepen hebben feedback effecten maakte een bewuste deel van hun sound, waaronder Jim Hendrix en Nirvana. </p> <p> Grafieken: Top: Linear versterking: Als de winst van een versterker is altijd hetzelfde, ongeacht wat het ingangssignaal, noemen we dat een lineaire respons. Hier kunt u zien dat de uitgang (verticale as) is altijd tien keer groter dan de input (horizontale as). Bottom: Knippen: In de praktijk geen versterker zal een volkomen lineaire respons te hebben: het kan alleen maar versterken zo veel. Als het ingangssignaal te groot is, de reactie zal worden tot een bepaald punt lineair en dan "geknipt" daarachter: zelfs als u de ingang te verhogen, is de output niet zo veel te verhogen. </p> <p> Hoe werkt een versterker werkt? </p> <p> Een versterker is een kleine elektrische stroom om te zetten in een grotere, en er zijn verschillende manieren om dit, afhankelijk van wat je probeert te doen bereiken. </p> <p> Als u wilt een redelijk constante elektrische spanning te verhogen, kunt u een elektromagnetisch apparaat met de naam van een transformator. De meesten van ons hebben een huis vol transformatoren zonder het te beseffen. Ze worden veel gebruikt voor low-voltage apparaten zoals MP3-spelers en laptops van hogere spanning huishoudelijke stopcontacten rijden, worden ze ook gebruikt in elektrische onderstations tot zeer hoogspanning zetten van elektriciteitscentrales op de veel lagere spanningen die woningen en kantoren nodig hebben. In al deze alledaagse gevallen worden transformatoren het draaien van grote spanningen in kleinere, (ze zijn "step-down" transformatoren), maar we kunnen ze ook gebruik maken van de andere kant op (als "step-up" devices) om kleinere spanningen te verhogen in grotere. </p> <p> Een elektromagnetische relais gefotografeerd vanaf de zijkant, met de lente contacten en elektromagneet. </p> <p> Als de huidige ingang is gewoon een korte puls van elektriciteit ontworpen om iets aan of uit te schakelen, dan kunt u een elektromagnetische relais gebruiken om het te versterken. Een relais gebruikt elektromagneten koppelen twee stroomkringen elkaar zodat wanneer een kleine stroom door een van de circuits, stroomt een veel grotere stroom door de andere stroomt. Met behulp van een relais, een kleine elektrische stroom iets dat gewoonlijk een veel grotere stroom te bedienen nodig aandrijven. Bijvoorbeeld, zou u een foto-elektrische cel ( "magic eye") opgezet om een ​​straal van onzichtbaar infrarood licht te ontvangen in een inbraakalarm te hebben. Wanneer iemand de balk breekt, wordt een kleine stroom naar een relais dat vastklikt actie en draait op een veel grotere stroom die de alarmbel aan de zijkant van een huis ringen. De kleine uitgangsstroom van fotocel zou veel te klein om een ​​bel stroom op zich zijn. </p> <p> In een relais, een kleine stroom die door een circuit activeert een elektromagneet waardoor een grotere stroom door een tweede circuit te stromen. Relais kan daarom werken als versterkers, maar eerder luidruchtig, hun contacten trillen, en ze kunnen niet snel genoeg schakelaar voor sommige toepassingen. In deze foto, kunt u het voorjaar contacten van de uitgang circuit (links) en de elektromagneet die ze samen trekt (rechts) wanneer een stroom door de input circuit stroomt zien. </p> <p> Als u wilt een fluctuerende signaal te versterken, zoals een radio of tv-signaal, het geluid van de stem van iemand die onderaan een telefoonlijn of de inbreng van een microfoon in een gehoorapparaat, zou u over het algemeen gebruik maken van een-transistor gebaseerde versterker. Een transistor heeft drie wire aansluitingen een zogenaamde base, een zender en een verzamelaar. Als je een kleine ingang stroom tussen de basis en de emitter voeden, krijg je een veel grotere productie stroom tussen de zender en de collector. Dus in zoiets als een gehoorapparaat, zeer grote lijnen, zou de uitvoer van de microfoon te voeren naar de basis en gebruik de uitvoer van de collector naar de luidspreker gestuurd. Voordat transistors in 1947 werden uitgevonden, werden veel grotere elektronische versterkers genoemd vacuümbuizen (in de volksmond bekend als "kleppen" in het Verenigd Koninkrijk) die in zaken als televisies en radio's. </p> <p> Een FET-transistor op een printplaat. </p> <p> Een typische transistor gemonteerd op een printplaat. Het heeft drie aansluitingen, de basis, collector en emitter (al is het moeilijk te zeggen welke is welke van deze foto). Honderden, duizenden of zelfs miljoenen van deze zijn ingebouwd in kleine chips genoemd geïntegreerde schakelingen.bol.com </p> <p> Zoals we al hebben gezien, is er een limiet aan hoeveel een versterker een signaal zal verhogen zonder knippen of vervorming. Een manier om dit te omzeilen is om meer dan één versterker met elkaar te verbinden, zodat de uitgang van de ene naar de volgende iemands input-feeds en ga zo maar door, in een keten, tot je zo veel van een boost als je nodig hebt. Apparaten die werken als volgt worden genoemd multistage versterkers. </p> <p> Sommige soorten audioapparatuur gebruik van twee afzonderlijke versterkers-voorversterker ( "pre-amp") en een hoofdversterker. De voorversterker neemt het oorspronkelijke signaal en versterkt het aan de minimale input niveau dat de belangrijkste versterker aankan. De belangrijkste versterker verhoogt dan het signaal genoeg om de macht luidsprekers. Zulke dingen als platenspeler draaitafels en MP3-spelers (gespeeld door de grote stereo-installatie) moeten typisch pre-versterkers kopen</p>

Ontvang Aanbiedingen in je email!

Schrijf je in voor onze Nieuwsbrief.




...