Izvorni kôd stranice Pojačanje (elektronika)

U [[Elektronika|elektronici]], '''pojačanje''' je mjera sposobnosti elektronskog uređaja ili kola (često pojačala) da poveća [[Električna snaga|snagu]] ili amplitudu ulaznog [[signal]]a između ulaznog i izlaznog porta pomoću energije pretvorene iz nekog izvora napajanja u signal.<ref name="Basu">{{Cite book|last=Basu|first=Dipak|url=https://books.google.com/books?id=-QhAkBSk7IUC&q=gain&pg=PA157|title=Dictionary of Pure and Applied Physics|date=2000|publisher=CRC Press|isbn=1420050222|pages=157}}</ref><ref name="Bahl">{{Cite book|last=Bahl|first=Inder|url=https://books.google.com/books?id=u9kVm8RG4k4C&q=gain+%22two-port&pg=PA34|title=Fundamentals of RF and Microwave Transistor Amplifiers|date=2009|publisher=John Wiley and Sons|isbn=978-0470462317|pages=34}}</ref> Obično se definiše kao srednji odnos amplitude ili snage signala na izlaznom portu i amplitude ili snage na ulaznom portu.<ref name="Graf">{{Cite book|last=Graf|first=Rudolf F.|url=https://books.google.com/books?id=AYEKAQAAQBAJ&q=amplifier+gain&pg=PA314|title=Modern Dictionary of Electronics|date=1999|publisher=Newnes|isbn=0080511988|edition=7|pages=314}}</ref> Često se izražava pomoću [[logaritam]]skih jedinica decibela (dB) („pojačanje dB“). Pojačanje veće od jedan (veće od nule dB), je osobina koja definiše aktivnu komponentu, dok će pasivna komponenta imati pojačanje manje od jedan.

Sam izraz ''pojačanje'' je neodređen i može se odnositi na odnos izlaznog i ulaznog [[Električni napon|napona]] (''pojačanje napona''), [[Električna struja|struje]] (''pojačanje struje'') ili električne snage (''pojačanje snage'').<ref name="White">{{Cite book|last=White|first=Glenn|url=https://books.google.com/books?id=DulVm8t88QkC&q=amplifier+%22voltage+gain%22+%22current+gain%22++%22power+gain%22&pg=PA18|title=The Audio Dictionary|last2=Louie|first2=Gary J|date=2005|publisher=University of Washington Press|isbn=0295984988|edition=3|pages=18}}</ref> U području audio pojačala i pojačala opće namjene termin se obično odnosi na pojačanje napona, ali se u pojačavačima radio frekvencije uglavnom odnosi na pojačanje snage. Pojačanje elektronskog uređaja ili kola općenito varira s [[Frekvencija|frekvencijom]] primijenjenog signala. Osim ako nije drugačije navedeno, termin se odnosi na pojačanje za predviđeni radni frekvencijski opseg opreme.

Dodatno, termin pojačanje se primjenjuje i u sistemima kao što su [[senzor]]i gdje ulaz i izlaz imaju različite jedinice; u takvim slučajevima jedinice pojačanja moraju biti specificirane, kao u "5 mikrovolti po fotonu" za odziv fotosenzora  Termin ''pojačanje'' ima drugačije značenje i kod dizajna [[Antena|antene]], pojačanje antene je odnos intenziteta zračenja usmjerene antene prema <math>P_\text{in}/4\pi</math> (srednji intenzitet zračenja antene bez gubitaka).
[[Datoteka:Amplification2.svg|mini|Grafikon ulaza <math>v_i(t)</math> ''<span style="color:blue;">(plavo)</span>'' i izlazni napon <math>v_o(t)</math> ''<span style="color:red;">(crveno)</span>'' idealnog linearnog pojačala sa naponskim pojačanjem od 3 sa proizvoljnim ulaznim signalom. U svakom trenutku izlazni napon je tri puta veći od ulaznog.]]

== Logaritamske jedinice i decibeli ==

=== Pojačanje snage ===
Pojačanje snage, u decibelima (dB), definirano je na sljedeći način:

: <math>\text{gain-db}=10 \log_{10} \left(\frac{P_\text{out}}{P_\text{in}}\right)~\text{dB},</math>

gdje <math>P_\text{in}</math> je snaga na ulazu, <math>P_\text{out}</math> je snaga na izlazu.

:

=== Pojačanje napona ===
Pojačanje napona se može izračunati korištenjem napona umjesto snage koristeći [[Jouleov zakon|Jouleov prvi zakon]] <math>P = V^2/R</math> ; formula je:

: <math>\text{gain-db} = 10 \log{\frac{\frac{V_\text{out}^2}{R_\text{out}}}{\frac{V_\text{in}^2}{R_\text{in}}}}~\mathrm{dB}.</math>

U mnogim slučajevima, ulazna impedancija <math>R_\text{in}</math> i izlazna impedancija <math>R_\text{out}</math> su jednake, pa se gornja jednačina može pojednostaviti na:

: <math>\text{gain-db} = 10 \log \left(\frac{V_\text{out}}{V_\text{in}}\right)^2~\text{dB},</math>

: <math>\text{gain-db} = 20 \log \left(\frac{V_\text{out}}{V_\text{in}}\right)~\text{dB}.</math>

Ova pojednostavljena formula, pravilo 20 log, koristi se za izračunavanje '''pojačanja napona''' u decibelima i ekvivalentna je pojačanju snage ako i samo ako su impedanse na ulazu i izlazu jednake.

=== Pojačanje struje ===
Na isti način, kada se dobitak snage izračunava koristeći struju umjesto snage, vrši se zamjena <math>P = I^2 R</math>, pa je formula:

: <math>\text{gain-db} = 10 \log{\left(\frac{I_\text{out}^2 R_\text{out}}{I_\text{in}^2 R_\text{in}}\right)}~\text{dB}.</math>

U mnogim slučajevima, ulazna i izlazna impedansa su jednake, tako da se gornja jednadžba može pojednostaviti na:

: <math>\text{gain-db} = 10 \log \left(\frac{I_\text{out}}{I_\text{in}}\right)^2~\text{dB},</math>

: <math>\text{gain-db} = 20 \log \left(\frac{I_\text{out}}{I_\text{in}}\right)~\text{dB}.</math>

Ova pojednostavljena formula se koristi za izračunavanje '''strujnog pojačanja''' u decibelima i ekvivalentna je pojačanju snage ako i samo ako su impedanse na ulazu i izlazu jednake.

U gore navedenim slučajevima, pojačanje je bezdimenzionalna veličina, jer je to omjer sličnih jedinica (decibeli se ne koriste kao jedinice, već kao metoda za označavanje logaritamskog odnosa).

:

== Reference ==
{{Refspisak}}

[[Kategorija:Elektronika]]