מגברים אלקטרוניים הם מכשירים מיוחדים המגבירים את ההספק, המתח או הזרם של האותות הנכנסים. המטרה המדויקת ועקרונות הפעולה שלהם תלויים בסוג המכשיר הספציפי, שיש די הרבה מהם. הם משמשים באולפני הקלטות, טלוויזיה ורדיו, ומסייעים בקליטת אותות ואותות Wi-Fi מהחלל. וזו לא כל רשימת הפונקציות, כי קשה להפריז בערכם של המכשירים האלה.
טריודות ומגברים מוקדמים
בתחילת המאה ה-20, העולם חווה התפתחות מהירה של טכנולוגיה. הנדסת מכונות, תעשייה, אנרגיה מפותחת. בתקופה זו נולד מדע כמו אלקטרוניקה. בהתחלה לא היה לו יישום מעשי רחב, אבל לאחר חצי מאה כיוון זה הפך להיות החשוב ביותר עבור הציוויליזציה האנושית. כל מה שאנשים משתמשים בו היום יהיה בלתי אפשרי ללא פיתוח טכנולוגיות אלקטרוניות. פריצת דרך חשובה של אותה תקופה הייתה המצאת מכשיר בשם הטריודה.
ראשוןהדגם של המכשיר הזה היה מנורת זכוכית עם שלושה מגעים חשמליים ונועד לשנות את אות הכניסה של זרם חשמלי. השינוי התרחש על ידי הגברה של אות הכניסה. כך הופיע המגבר האלקטרוני הראשון בהיסטוריה, שבתחילת המאה אפשר לעשות פריצת דרך בתעשיית התקשורת - נוצר הטלגרף האלחוטי הראשון.
עקרונות כלליים
העיקרון הבסיסי של הפעולה של כל מגבר של אותות חשמליים, ללא קשר למטרתו הפונקציונלית, נובע מהעובדה שעם שינויים קטנים בערכי הזרם החשמלי ו/או המתח בכניסה של מעגל הגברה, ישנה עלייה משמעותית בפרמטרים אלו במוצא, שניתן ליישם בפועל.
החלק העיקרי של כל מגבר הוא התקן שנקרא טרנזיסטור. הוא מורכב משלושה אלמנטים מוליכים למחצה נפרדים שיש להם מגעים חשמליים - אספן, בסיס, פולט. כאשר זרם חילופין זורם דרכם, בהתאם לכיוון שלו, הטרנזיסטור מגביר או מחליש את עוצמת אות הכניסה.
פרמטרי מגבר
המאפיין החשוב ביותר של המגבר הוא ההגבר, והוא שווה ליחס בין ערך הפרמטר בכניסה לערך הפרמטר במוצא המעגל. למעשה, מחוון זה נותן את הרעיון העיקרי של איכות המכשיר ויכולותיו. פרמטר חשוב נוסף הוא מאפיין המשרעת. למעשה, זוהי תלות תפקודית של משרעת של מחווני הפלטערכי אות קלט. החשיבות של פרמטר זה טמונה בעובדה שהתלות הזו אינה ליניארית, מה שאומר שהמעגל יגיב בצורה שונה לערכים שונים של האות בכניסה. הפרמטר החשוב השלישי של מגבר אלקטרוני הוא תגובת התדר, המראה למעשה את התלות של ערך ההגבר בתדר אות הכניסה. כפי שמתברר בפועל, בתדרים שונים של זרם החילופין, ההגברה מתרחשת בדרכים שונות.
Classification
ישנם מספר סימנים שבאמצעותם ניתן להבחין בין סוגים מסוימים של מגברים. הראשון הוא תדירות. התקנים בתדר נמוך מסוגלים להגדיל את הקצב בלא יותר ממאה קילו-הרץ. בתדרים גבוהים הוא גדל בטווח שבין 100 קילו-הרץ ל-100 מגה-הרץ, לפעמים קצת יותר. ישנם גם מכשירים שנקראים "סלקטיביים" הפועלים בטווח תדרים קטן מסוים. לסוג הרביעי של המכשירים יש את הכיסוי הרחב ביותר. פס רחב המסוגל להגביר מ-10 הרץ ל-100 מגה-הרץ.
טיפולוגיה נוספת קשורה לעובדה שמכשירים מכילים אלמנט פעיל. זה יכול להיות, למשל, טרנזיסטור. הקצאת מוליכים למחצה, מגברי מיקרוגל, דיודה, צינור.
אחד הזנים החדשים ביותר הוא פרמטרי, כאשר הגידול בהספק האות מתרחש באמצעות האנרגיה של מקור חיצוני המייצר. הקיבול של אלמנט אינדוקטיבי לא ליניארי במעגל חשמלי משתנה מדי פעם. ישנם מכשירי הגברה של דיודות מנהרה המשמשים להעברת סאונד במקלטי רדיו.
עודסיווג לפי אופנים ידוע. הם מסומנים באותיות גדולות של האלפבית הלטיני. עד שנות ה-60 של המאה הקודמת, היו רק ארבע מחלקות: A, B, C, D. בהמשך, הטכנולוגיות השתפרו והסתבכו, הופיעו סוגים נוספים של מצבים, תת מחלקות, מגברי מתח משתנה.
יסודות השידור
הגורם השלילי החשוב ביותר המשפיע על איכות אות הטלוויזיה הוא המרחק מהמקור (מגדל הטלוויזיה). אם המרחק ממגדל הטלוויזיה כל כך גבוה שהאנטנה פשוט לא מצליחה לתפוס את האות, הגיוני לכלול מגבר טלוויזיה ברשת.
אות טלוויזיה הוא דחף אלקטרומגנטי מורכב הנושא מידע וידאו ואודיו. בגלל זה, מגברים עבור אנטנות טלוויזיה שונים באופן ניכר ממכשירי רדיו. ישנם מגברי טלוויזיה רבים, שונים במאפיינים ובפונקציונליות.
הם מחולקים בעיקר לשתי קטגוריות - אות אנלוגי ומגברי טלוויזיה דיגיטליים (DVB-T2). כדאי גם לקחת בחשבון שבחירת המכשיר תלויה בכמה מקלטי טלוויזיה אתה צריך לשדר את האות אליהם.
אפליקציות לנייד
המכשיר החשוב ביותר לאדם כיום הוא, כמובן, טלפון נייד. כיום, ישנם כמה מיליארדי מכשירי תקשורת כף יד בעולם. אבל מה היה השימוש בהם אם לא היו רשתות סלולריות? הטלפון הופך לצעצוע יקר בלבד כאשר המנוי נמצא במקומות שבהם אין כיסוי של אותות ניידים. כל מכשיר ניידיש מגבר קישור. העובדה היא שאנטנה אחת מובנית לקבלת אות ממפעיל סלולרי לא תספיק בגלל העובדה שהאות נחלש עם המרחק מהמקור.
כדי שהתקשורת תתקיים ללא הפרעות, מגבר תקשורת מיוחד בטלפון מגביר את עוצמת האות הנקלט באנטנה ומתרגם אותו לצורה נוחה למנוי. אבל לפעמים אפילו המגבר המובנה הזה לא מספיק כאשר כיסוי השטח חלש מדי. ואז משתמשים במגברים חיצוניים מיוחדים - רפיטרים שעוברים בנפרד מערך הטלפון.
יישום Wi-Fi
בעידן המידע של היום, קשה לדמיין את חייך ללא גישה ל-World Wide Web. הסוג הפופולרי ביותר של חיבור אלחוטי הוא ללא ספק Wi-Fi. עם זאת, לטכנולוגיה זו יש חסרון בולט - טווח מוגבל. בהיעדר מכשולים, מכשירים יכולים לקבל את הרשת במרחק של עד 100 מטר בלבד. זה לא תמיד נוח, במיוחד עבור חברות או חברות גדולות שהסניפים שלהן ממוקמים בחלקים שונים של העיר.
מגברי WiFi מסירים את החיסרון הזה. מדובר במכשירי משחזר מיוחדים שמקבלים אות אלקטרומגנטי חלש, ממירים אותו לחזק יותר ומעבירים אותו למקלטי אותות אינטרנט קרובים. מאיצי WiFi הופכים פופולריים יותר ויותר באזורים הכפריים, מה שהופך סוג זה של חיבור לאינטרנט לפופולרי כמו חיבור נייד.
שינוי תדר האודיו
אדם מסוגל לשמוע קול רק בגבולות מסוימיםתפיסה. למעשה, אנשים לא יכולים להגיב לאותות קול בתדר של יותר מ-20 אלף הרץ. גלים אולטראסוניים נשמעים רק על ידי מינים מסוימים של בעלי חיים, בעיקר ליליים. לגבי אלה בתדר נמוך, כאן הסף לאדם הוא מ-16 הרץ. כל דבר נמוך יותר נקרא אינפרסאונד. גלים דומים נוצרים כאשר מטאוריט נופל, במהלך סערות. אבל אותות כאלה אינם נשמעים לאוזן האנושית.
מגבר התדר משמש במכשירים ומכשירים ביתיים רבים. אלה טלוויזיות, משדרי רדיו, מרכזי מוזיקה. ישנם גם מכשירים מיוחדים נפרדים. המהות שלהם היא להשיג טווח תדרים מסוים, שווה למה שהמוח האנושי מסוגל לתפוס. תדרים נמוכים מומרים, כוחן של תנודות משתנה. במכשירים מסוימים, ניתן להתאים את הגוונים, את עוצמת הקול. עם האקולייזר המובנה, אתה אפילו יכול לכוונן את משרעת האות.
שימוש בצינורות רדיו
שפופרות ואקום משמשות במגברי שפופרות. מכשירים כאלה פופולריים באולפני הקלטות ומוזיקה. היתרון שלהם הוא שבנוסף להשגת תדרים מתאימים, ניתן לקבל צלילים נוספים. הם נקראים הרמוניות, ואם במכשירי מוליכים למחצה הם זוגיים וגם אי-זוגיים, אז במכשירי צינור - בעיקר רק הראשונים. הצליל ברור יותר, המוזיקה טובה יותר.
הספק של מגברי שפופרות נמוך יותר מאשר בטרנזיסטורים, אבל המעגלים שלהם הרבה יותר פשוטים, ללא שפע של חלקים מורכבים. הוא האמין כי מכשירים כאלה הם טבעיים יותרלשדר צליל, במיוחד טווחי תדרים גבוהים. שיחזור בס עשויה להוות בעיה. לכן, מומלץ להאזין למוזיקה ווקאלית או ג'אז בעיקר באמצעות מכשירים.
על מונובלוקים
יש מגוון של מגברים אלקטרוניים, הנקראים מונובלוק. השפעתם משתרעת רק על ערוץ קול אחד. מכאן המונח, שבו "מונו" פירושו "רווק". יחידות דומות שימשו מוזיקאים מלהקות ידועות למדי כמו ה-Grateful Dead. מגברים פועלים על צינורות, אבל יש גם טרנזיסטורים. היתרון שלהם: הם נותנים איכות צליל מעולה.
לציוד מערכת סטריאו, נדרשים שני מונובלוקים. זה נובע מהשפעה על ערוץ הקול הימני או השמאלי. בנוסף, רצוי לרכוש קדם מגבר. מונובלוקים הם מכשירים שנבדקו בזמן. הם הופיעו בין הראשונים מסוגם ושכיחים עד היום. חסרונות - מחיר גבוה למדי ודרישות מיוחדות למיקום ושימוש. לכן, רק מוזיקאים מקצועיים שיש להם את האמצעים יכולים להרשות לעצמם לצייד מערכת שמע כזו.
