تقویت کننده الکترونیکی

تقویت کنندهٔ الکترونیکی یا ساده تر، تقویت کننده، که به آن آمپلی فایر ( به انگلیسی: Amplifier ) نیز می گویند، مدار یا سیستمی برای تقویت دامنه یا توان سیگنال است. تقویت کننده باید شکل سیگنال را تا جای ممکن حفظ کرده و آن را به هم نریزد و اصطلاحاً سیگنال را دچار اِعوِجاج نکند. [ ۱]
تقویت کنندگی یک تقویت کننده را با بهره آن می سنجند. بهره، نسبت ولتاژ، جریان یا توان خروجی، به ورودی ست. تقویت کننده، مداری است که بهره آن بزرگتر از یک است. [ ۲] [ ۳] [ ۴]
تقویت کننده ، یکی از اساسی ترین واحدها در مهندسی الکترونیک است. کاربرد تقویت کننده ها بسیار گسترده است و آن ها انواع فراوانی دارند. تقریباً در همه کاربردهایی که در آنها، عملیات یا پردازشی روی سیگنال اجرا می شود، دست کم یک بار تقویت سیگنال لازم است؛ از تقویت کننده ها برای تقویت صدا در سازهایی مانند گیتار برقی، برای تقویت سیگنال دریافت شده در یک گیرنده رادیویی، یا برای تقویت صدا در دستگاه های پخش خانگی و خودرو، و . . . استفاده می شود.
تقویت کننده ها را می توان از چندین دیدگاه ، مثلاً بر اساس محدودهٔ فرکانسی سیگنال ورودی، دسته بندی کرد. برای مثال، تقویت کنندهٔ صدا، سیگنال صدا را در محدودهٔ تا کمتر از ۲۰ کیلوهرتز تقویت می کند. تقویت کننده های فرکانس رادیویی ( RF ) ، سیگنال رادیویی که کاریِر آن ها در محدوده چند ده کیلوهرتز تا چند ده گیگاهرتز است را تقویت می کنند ( گرچه در عمل، پهنای باند هیچ تقویت کننده ای، تا این حد بزرگ نیست ) ، و سِروو تقویت کننده ها ( Servo Amplifiers ) و تقویت کننده های ابزاردقیق می توانند در فرکانس های بسیار کم ( چندین هرتز یا کمتر ) کارکنند.
تقویت کننده ها را می توان بر پایهٔ محل قرارگرفتن در مدار نیز دسته بندی کرد. برای مثال، از پیش تقویت کنندهها پیش از سایر مراحل پردازش سیگنال استفاده می شود. [ ۵]
تقویت کننده ها را بر اساس پارامترهای زیر مشخص می کنند:
• بهره: نسبت دامنهٔ سیگنال خروجی به ورودی.
• پهنای باند: محدوده فرکانسی مفید تقویت کنندگی.
• راندمان: نسبت توان خروجی به کل توان مصرفی.
• خطسانی: بازهٔ ولتاژی که بهره، یکسان باقی می ماند.
• عدد نویز: میزان نویز که در خروجی با سیگنال آمیخته می شود.
• محدوده دینامیک خروجی ( Output dynamic range ) : نسبت بزرگترین به کوچکترین سطح مفید سیگنال خروجی است، و معمولاً بر حسب dB بیان می شود.
• نرخ چرخش: حداکثر نرخ تغییر خروجی.
• زمان صعود، زمان نشست ( Settling time ) ، طنین ( Ringing ) و فراجهش: که تعیین کننده پاسخ پله تقویت کننده هستند.
• پایداری: خودداری از خود - نوسانی ( self - oscillation )