Võimendi

Võimendi on seade, mis välise energiaallika kulul suurendab signaali võimsust.^[1] Võimendi põhiosa on võimendatava signaaliga tüüritav reguleeriv element, mis muudab juurde juhitava energia kulgu võimendi väljundisse vastavalt sisendsignaali muutumisele. Seetõttu järgib võimendi väljundsignaal kujult sisendsignaali, kuid tal on tunduvalt suurema võimsus.

Võimendite põhiliigid

Eristatakse elektrilisi, hüdraulilisi ja pneumaatilisi võimendeid:

• elektrilised võimendid: elektrimasinvõimendi, magnetvõimendi, elektronvõimendi, operatsioonvõimendi, diferentsvõimendi];
• hüdrovõimendi: kasutatakse hüdroajamites, kus töökehaks on vedelik;
• pneumovõimendi: kasutatakse pneumoajamites, kus töökehaks on gaas (tavaliselt suruõhk).

Võimendiks ei saa lugeda trafot, mis muudab küll signaali pinget ja voolu, kuid mitte selle võimsust. Üht liiki signaali teiseks muutev seade ei ole võimendi, vaid muundur või andur.

Võimendite omadusi

• Võimendus – väljund- ja sisendsignaali pinge, voolu või võimsuse suhe^[2]
• Lineaarsus – väljund- ja sisendamplituudi suhe sõltuvalt sagedusest, vt Lineaarmoonutus
• Signaali kuju, vt Mittelineaarmoonutus
• müra, kõrvaliste, juhuslike võnkumiste lisandumine väljundsignaalile
• Sissend- ja väljundsignaali dünaamikaulatus
• Tõusukestus, hoidekestus – iseloomustavad impulss-signaali läbilaskekiirust ja moonutust, vt Elektriimpulss
• Ribalaius – võimendatava signaali sageduse ulatus
• Stabiilsus – võime vältida parasiitsignaalide teket
• Võimsus – piisavalt suur toitevõimsus, et ei tekiks moonutusi.

Elektronvõimendite liigitus

Võimenduselementide liigi järgi:

• elektronlampvõimendi, tänapäeval peamiselt kitarrivõimendina, vt Pillivõimendi
• transistorvõimendi: aktiivelementidena; transistorid on võimenduskomponentidena kasutusel peamiselt kiipides, diskreetelementidena ka helivõimendite võimsusvõimendites.

Võimendatava signaali järgi.

• helivõimendi, helisagedussignaali võimendamiseks;

videovõimendi, peamiselt televisioonisignaali heleduskomponendi võimendamiseks.

Nii audio- kui ka videosignaali võimendab AV-ressiiver.

Võimendusastmete arvu järgi:

• üheastmeline võimendi (võimendusastme moodustab aktiivelement koos selletöörežiimi määravate elementidega);
• mitmeastmeline võimendi, milles ühe astme väljundsignaal on järgmise astme sisendsignaaliks ja tarbijani jõuab viimase astme väljundsignaal.

Otstarbe järgi:

• alalisvooluvõimendi – aeglaselt muutuva signaali võimendi, nt operatsioonvõimendi;
• madalsagedusvõimendi – kõne ja muusika võimendamiseks, nt raadivastuvõtjas, helisagedusvõimendis.
• kõrgsagedusvõimendi – raadiosageduslike signaalide võimendamiseks;
• mõõtevõimendi – elektrooniliste mõõteriistade tundlikkuse suurendamiseks:
• impulssvõimendi – elektriimpulsside võimendamiseks;
• parameetriline võimendi – praktiliselt müravaba võimendi väga nõrga signaali võimendamiseks; reguleerivas elemendis on tüüritavaks müravabaks parameetriks tavaliselt mahtuvus.

Liigitus sisend- ja väljundsuuruste järgi

Elektronvõimendite liigid sisend- ja väljundsuuruste järgi

Elektronvõimendite sisendis ja väljundis võib signaali kanda pinge või vool. Elektriahelate teoorias eristatakse sel alusel nelja tüüpi võimendeid:^[3]

Sisend	Väljund	Sõltuv allikas	Võimendi tüüp
Vool	Vool	CCCS (current controlled current source)	Vooluvõimendi
Vool	Pinge	CCVS (current controlled voltage source)	Transresistantsvõimendi
Pinge	Vool	VCCS (voltage controlled current source)	Transkonduktantsvõimendi
Pinge	Pinge	VCVS (voltage controlled voltage source)	Pingevõimendi
Transresistants on väljuva elektripinge ja siseneva elektrivoolu suhe: ${\displaystyle r_{\rm {m}}={\Delta U_{\rm {out}} \over \Delta I_{\rm {in}}}}$; ühik oom Transkonduktants on väljuva elektrivoolu ja siseneva elektripinge suhe: ${\displaystyle g_{\rm {m}}={\Delta I_{\rm {out}} \over \Delta U_{\rm {in}}}}$; ühik siimens

Vaata ka

• Elektrooniline võimendi
• Helisagedusvõimendi
• Operatsioonvõimendi
• Diferentsvõimendi
• Magnetvõimendi
• Hüdrovõimendi