Понятие об усилителе. 
Основные определения

Усилительным устройством, или усилителем, называется устройство, предназначенное для увеличения мощности электрических колебаний (сигналов). Процесс усиления является частным случаем процесса управления энергией в мощной цепи с помощью небольшой энергии источника сигнала, затрачиваемой в управляющей цепи. Он нашел применение во многих областях современной науки и техники — в радиотехнике, телевидении, кинематографии, проводной связи, автоматизации производства, измерительной и вычислительной технике и других.

В частности, при записи и воспроизведении звука используются электронные усилители, служащие для усиления электрических колебаний звуковой частоты.

Усиление сигнала осуществляется с помощью управляемых приборов (электронных ламп, транзисторов и др.), являющихся усилительными элементами.

Слабый сигнал подается в управляющую цепь, называемую входной цепью, или входом, усилителя. Соответственно этот сигнал называется входным сигналом, а мощность, потребляемая от источника сигнала, входной мощностью Р_вх.

Управляемая мощная цепь, в которую включается нагрузка и источник питания усилительного элемента, называется выходной цепью, или выходом, усилителя. Усиленный сигнал является выходным сигналом, а мощность, отдаваемая усилителем во внешнюю нагрузку R_B, — выходной мощностью Р_вых Поскольку под усилением понимают увеличение мощности сигнала, Рвых всегда больше Р_вх. Однако не следует думать, что здесь нарушается закон сохранения энергии, так как увеличение мощности сигнала происходит за счет энергии, потребляемой от источника питания Р_о

Выходная мощность —это часть мощности, потребляемой от источника питания. Остальная часть представляет собой потери и идет на нагрев деталей, в основном усилительных элементов.

Таким образом, усилитель преобразует энергию источника питания в энергию усиливаемых сигналов.

При использовании в качестве усилительного элемента транзистора входной сигнал подается между базой и эмиттером (рис. 1.3, а). В цепь коллектора включается источник питания и нагрузка. Небольшие изменения прямого напряжения на эмиттерном р-n-переходе приводят к значительным изменениям потока носителей заряда, инжектируемых из эмиттера в базу и переходящих далее в коллектор. Происходящие при этом большие изменения тока коллектора вызывают соответствующие изменения напряжения на коллекторной нагрузке и коллекторе с частотой усиливаемого сигнала; переменная составляющая этого напряжения является выходным сигналом. Переменные составляющие тока и напряжения в цепи базы при этом во много раз меньше, чем в цепи коллектора. Следовательно, имеет место усиление — мощность выходного сигнала значительно больше, чем входного.

В рассмотренном примере на транзисторе построен простейший усилитель, представляющий одну ступень усиления— каскад.

Усилительным каскадом называется усилительный элемент со всеми относящимися к нему цепями. На принципиальных схемах каскадов показывают все элементы и их электрические соединения, а на структурных схемах каскад изображается прямоугольником.