Co je tranzistorový zesilovač?

Tranzistorový zesilovač je elektronický obvod, který k zesílení elektrických signálů používá polovodivý tranzistor místo trubice nebo čipu s integrovaným obvodem. Tranzistorový zesilovač, který se obvykle používá ve zvukových aplikacích, poskytuje vynikající výkon v relativně malém balení. Z velké části nahradil zesilovač signálu vakuové trubice a zůstává silným konkurentem modernějšího integrovaného obvodu (IC) zesilovač.

Před vynálezem tranzistoru v roce 1947 používaly zesilovače vakuové trubice. Vakuové zkumavky byly velké, objemné, křehké a neefektivní a vyžadovaly čas na zahřátí. Tranzistory odstranily všechny tyto problémy a zároveň nabídly schopnost zesílit signály s mnohem menším zkreslením. Kromě toho byli schopni vydávat výkonnější signály, což umožnilo některým tranzistorovým zesilovačům vydávat výstupy stovek wattů na kanál. Jejich malá velikost a nízká spotřeba energie také umožnily vynález přenosných zvukových komponent napájených z baterie, jako jsou tranzistorová rádia.

Struktura tranzistorového zesilovacího obvodu je relativně jednoduchá. V něm je připojen napájecí zdroj na kolektorový terminál tranzistoru a signál, který má být zesílen, je přiváděn do základního terminálu. Tranzistor používá signál v základně k určení toho, kolik energie z kolektoru protéká jeho branou do emitorového terminálu, který přenáší zesílený signál. Pokud je tranzistor ve srovnání s faucetovým ventilem, kolektorem by byla přívodní trubka, emitor by byl tam, kde voda vytéká, a základnou by byla ruka, která zapíná a vypíná čep nebo někde mezi nimi.

Zesilovače používající IC čipy začaly nahradit tranzistorový zesilovač v 60. letech 20. století. IC čip kombinoval více elektronických součástek na jeden malý kousek křemíku, což mu umožnilo dělat více v mnohem menším prostoru. Špatná kvalita zvuku a velmi omezené možnosti výstupního výkonu trápily tyto typy zesilovačů. V průběhu let se však tato technologie zlepšila do té míry, že většina přenosných a levnějších domácích audio komponentů používá zesilovače IC.

I s nízkonákladovými integrovanými obvody mnoho domácích zvukových komponent stále používá tranzistorové zesilovače, ačkoli jsou často označovány jako diskrétní zesilovače. Tento typ obvodu je častější u výkonových zesilovačů a ve finálním výstupním stupni zesilovačů, z nichž oba odebírají signál na úrovni linky z předzesilovače a zesilují jej pro výstup do reproduktorů. Některé komponenty špičkových zdrojů a předzesilovače však používají tranzistorové zesilovače. V obou případech tyto zesilovací obvody používají jako zdroj zesílení polovodičové tranzistory s oxidem kovu polovodičového pole (MOSFET).