2
Uvod
Signal predstavlja fizičku veličinu čija vrednost ili promena tokom vremena sadrži neku informaciju. U
elektrotehnici se informacija često prenosi pomoću napona ili struje, pa imamo naponski ili strujni signal.
Na primer, veličina napona iz mikrofona pokazuje koliko je zvuk bio jak, a učestanost tog napona
pokazuje kolika je bila visina tona.
Pojačavač je elektronsko kolo na čiji se ulaz dovodi neki signal i na njegovom izlazu se dobije signal istog
oblika,ali veće vrednosti i veće snage. Na primjer, na ulaz pojačavača se dovodi naizmenični napon od
1mV, a na njegovom izlazu se dobije takođe naizmeničan napon istog oblika od 100mV.
Pojačavač snage treba da obezbedi veliku snagu na njegovom izlazu i da tu snagu preda potrošaču, tj.
zvučniku. Tranzistori se napajaju iz jednosmernog električnog izvora (transformator, Grecov spoj i
elektrolit), a služe za pojačanje naizmeničnog signala(signal iz cd plejera, kasetofona, gramofona…) koji
se dovodi na ulaz pojačavača. Prilikom rada tranzistor uzima električnu energiju iz jednosmernog izvora
napajanja i jedan njen dio pretvara u naizmeničnu energiju signala na izlazu. To znači da tranzistorski
pojačavač prilikom svog rada ne proizvodi električnu energiju,nego pretvara energiju jednosmernog
izvora u energiju pojačanog signala na izlazu.
Kvalitet reprodukcije je bonji ukoluko je širi prorpusni opseg pojačavača. Audio pojačavači se mogu
podeliti na:
1. Predpojačavače
2. Pojačavače snage
U predpojačavačima se vrši naponsko pojačanje signala izvora audio-signala i korekcija frekvencijske
karakteristike pojačavača. Pojačavači snage obezbeđuju snagu potrebnu za pogon zvučnika.
Na sledećoj slici data je blok šema tipičnog audio-pojačavača. Na ulazu audio-pojačavača nalazi se
niskošumni predpojačavač, izrađen u disketnoj tehnici sa bipolarnim ili FET tranzistorima ili IC
kolima.Nakon ovog predpojačavača nalazi se kolo za kontrolu tona, čija je uloga da uobliči amplitudnu
karakteristiku celog audio-pojačavača, zbog dobijanja što vernije reprodukcije audio-signala. U ovom
kolu se odvija ekvilizacija ili izjednačavanje.
Slika 1. Blok šema tipičnog audio-pojačavača
4
2. Operacioni pojačavač
Operacioni pojačavač (Operational Amplifier) je integrisano elektronsko kolo široke primene, čiju
funkciju definiše spoljašnja povratna sprega. Naziv potiče iz vremena analognih računara, gde je
označavao kolo koje je vršilo neku računsku operaciju. U današnje vreme operacioni pojačavači sa
veoma visokim pojačanjem koriste spoljašnje komponente koje u kolu povratne sprege definišu odziv, a
time i funkciju celog kola.
Za operacioni pojačavač bez kola povratne sprege kaže se da radi u otvorenoj petlji (open- loop). Ovaj
termin obično se vezuje za idealni operacioni pojačavač.
Operacioni pojačavač je pojačavač koji ima za cilj da pojača razliku između dva ulazna signala. Jedan ulaz
ima pozitivan efekat dok drugi ima negativan efekat na izlazni signal, te je u skladu sa tim jedan
neinvertujući (+) a drugi invertujući (-). Operacioni pojačavač pored dva ulazna i jednog izlaznog
priključka ima i dve baterije za napajanje od kojih je jedna pozitivna (+Vcc) a drugi negativna (-Vcc). Radi
jednostavnosti obično se operacioni pojačavač na šemama prikazuje bez ove dve baterije.
Operacioni pojačavači se najčešće izrađuju u integrisanoj tehnici, obično u 8-pinskom ili 14-pinskom
kućištu. Sastoje se iz tri osnovna dela:
1. ulaznog stepena
2. naponskog pojačavača
3. izlaznog stepena
Slika 4. Prikaz operacionog pojačavača
ulazni stepen
pojačava razliku napona na ulaznim priključcima
naponski pojačavač
uvodi dodatno pojačanje signala
izlazni stepen obezbeđuje dovoljno veliku snagu na izlazu odnosno dovoljno veliko strujno
pojačanje
5
Karakteristike idealnog operacionog pojačavača
beskonačna ulazna otpornost (rezultuje nultim ulazim strujama)
nulta izlazna otpornost
beskonačno pojačanje u otvorenoj petlji
beskonačna širina propusnog opsega
beskonačna brzina odziva
beskonačan faktor potiskivanja srednje vrednosti signala
nulta naponska i strujna razdešenost
nulti šum
Slika 5. Blok šema idealnog operacionog pojačavača
U praksi, karakteristike idealnog operacionog pojačavača nije moguće ostvariti, međutim mogu se postići
dovoljno dobre osobine da nesavršenosti ne ometaju funkcionalnost. Operacioni pojačavači konstruisani
na bazi FET-ova odnosno MOSFET-ova znatno su bliži idealnim karakteristikama u poređenju sa onim koji
su izrađeni na bazi bipolarnih tranzistora.
Ipak pojava nesavršenosti je neminovna i ogleda se u sledećim karakteristikama:
