Kas ir tranzistora pastiprinātājs?

Tranzistora pastiprinātājs ir elektroniska shēma, kas izmanto pusvadošu tranzistoru, nevis lampu vai integrālās shēmas mikroshēmu, lai pastiprinātu elektriskos signālus. Tranzistora pastiprinātājs, ko parasti izmanto audio lietojumprogrammās, nodrošina izcilu veiktspēju salīdzinoši nelielā iepakojumā. Tas lielā mērā ir aizstājis vakuuma lampas signāla pastiprinātāju un joprojām ir spēcīgs konkurents modernākajam integrētās shēmas (IC) pastiprinātājam.

Pirms tranzistora izgudrošanas 1947. gadā pastiprinātāji izmantoja vakuuma lampas. Vakuuma caurules bija lielas, apjomīgas, trauslas un neefektīvas, un tām bija vajadzīgs laiks, lai tās iesildītos. Tranzistori novērsa visas šīs problēmas, vienlaikus piedāvājot arī iespēju pastiprināt signālus ar daudz mazākiem traucējumiem. Turklāt tie varēja izvadīt jaudīgākus signālus, ļaujot dažiem tranzistoru pastiprinātājiem izvadīt simtiem vatu vienā kanālā. To mazais izmērs un zemais enerģijas patēriņš ļāva arī izgudrot ar akumulatoru darbināmus portatīvos audio komponentus, piemēram, tranzistoru radio.

Tranzistora pastiprinātāja shēmas struktūra ir salīdzinoši vienkārša. Tajā tranzistora kolektora spailei tiek pievienots barošanas avots, un pastiprināmais signāls tiek ievadīts bāzes spailē. Tranzistors izmanto signālu pie bāzes, lai noteiktu, cik daudz jaudas no kolektora plūst caur tā vārtiem uz emitētāja spaili, kas pārsūta pastiprināto signālu. Ja tranzistoru salīdzina ar jaucējkrāna vārstu, kolektors būtu padeves caurule, izstarotājs būtu vieta, kur izplūst ūdens, un pamatne būtu roka, kas ieslēdz, izslēdz vai kaut kur pa vidu.

Pastiprinātāji, kas izmantoja IC mikroshēmas, sāka aizstāt tranzistora pastiprinātāju 1960. gados. IC mikroshēma apvienoja vairākus elektroniskus komponentus vienā mazā silīcija gabalā, ļaujot tai paveikt vairāk daudz mazākā telpā. Slikta skaņas kvalitāte un ļoti ierobežotas jaudas izvades iespējas skāra šāda veida pastiprinātājus. Tomēr gadu gaitā tehnoloģija ir uzlabojusies tiktāl, ka lielākā daļa pārnēsājamo un lētāko mājas audio komponentu izmanto IC pastiprinātājus.

Pat ar zemu izmaksu IC, daudzi mājas audio komponenti joprojām izmanto tranzistoru pastiprinātājus, lai gan tie bieži tiek aprakstīti kā diskrēti pastiprinātāji. Šis ķēdes veids ir vairāk izplatīts jaudas pastiprinātājos un pastiprinātāju pēdējā izejas posmā, kas abi ņem līnijas līmeņa signālu no priekšpastiprinātāja un pastiprina to izvadīšanai uz skaļruņiem. Tomēr daži augstākās klases avota komponenti un priekšpastiprinātāji izmanto arī tranzistoru pastiprinātājus. Jebkurā gadījumā šajās pastiprinātāju shēmās kā pastiprināšanas avots tiek izmantoti metāla oksīda pusvadītāju lauka efekta tranzistori (MOSFET).