Elektrinių signalų stiprinimas

Dėl stiprintuvo aktyviųjų elementų, visų pirma tranzistorių, savybių priklausymo nuo dažnio, taip pat dėl stiprintuvo grandinėse esančių reaktyviųjų elementų įtakos stiprintuvo savybės priklauso nuo dažnio. Stiprintuvo dažnines savybes bendriausia forma apibūdina jo kompleksinė dažninė charakteristika:

Šios charakteristikos modulis yra stiprintuvo amplitudės dažninė charakteristika K(ω), o jos realiosios ir menamosios dalių santykio arktangentas - fazės dažninė charakteristika φ(ω):

Pagal amplitudės dažninės charakteristikos pavidalą (3.2 pav.) stiprintuvai skirstomi į plačiajuosčius kintamojo signalo, nuolatinio signalo ir selektyviuosius stiprintuvus.

3.2 pav. Stiprintuvo amplitudės К (ω) ir fazės φ(ω) dažninės charakteris­tikos: a — plačiajuosčio stiprintuvo, b — nuolatinio signalo stiprintuvo, c — selektyviojo stiprintuvo

Plačiajuosčio stiprintuvo dažninė charakteristika (3.2 pav., a) yra pati bendriausia, turinti beveik visus dažninės charakteristikos elementus ir ją apibūdinančius parametrus. Pagrindiniai parametrai, apibūdinantys stiprintuvo dažninę charakteristiką, yra ribinis žemasis ω_ž ir ribinis aukštasis ω_a dažniai. Plačiajuosčio stiprintuvo amplitudės dažninėje charakteristikoje yra išreikšta vidutinių dažnių sritis (ω_ž < ω < ω_a), kurioje stiprinimo koeficientas mažai priklauso nuo dažnio ir yra beveik pastovus. Tolstant nuo šios srities dažnio didėjimo ar mažėjimo linkme, stiprinimo koeficientas mažėja. Tai stiprintuvo žemųjų dažnių (ω_ž < ω) ir aukštųjų dažnių (ω < ω_a) sritys. Ribiniu žemuoju ω_ž ir ribiniu aukštuoju ω_a dažniais paprastai laikomi daž­niai, kuriems esant stiprintuvo stiprinimo koeficientas sumažėja 3dB, arba  karto, palyginti su stiprinimo koeficientu vidutinių dažnių srityje. Atstumas dažnių ašyje tarp ribinių dažnių vadinamas stiprintuvo dažnių juostos pločiu.

Plačiajuosčio stiprintuvo fazės dažninė charakteristika vidutinių dažnių srityje yra lygi nuliui, žemųjų dažnių srityje ji tampa teigiama, o aukštųjų dažnių srityje - neigiama.

Nuolatinio signalo stiprintuvai (NSS) yra skirti žemo ir labai žemo dažnio arba nuolatinę dedamąją turintiems signalams stiprinti. Todėl jų stiprinimo koeficientas (3.2 pav., b) žemųjų dažnių srityje nemažėja. Šie stiprintuvai stiprina visus, pradedant nuo nulinio dažnio, signalus.

Selektyvieji (rezonansiniai) stiprintuvai yra skirti tik tam tikram dažniui ω₀, vadinamam rezonansiniu dažniu, artimiems signalams stiprinti. Dažniausiai tai būna moduliuoti harmoniniai signalai. Rezo­nansinio stiprintuvo dažninė charakteristika (3.2 pav., c) apibūdinama rezonansiniu dažniu ω₀ ir dažnių juostos pločiu Δω. Selektyviojo stiprintuvo stiprinimas vertinamas kokybės koeficientu Q = ω₀ / Δω. Jis siekia keletą tūkstančių.

Selektyvieji stiprintuvai dažniausiai taikomi ryšiuose, nes leidžia stiprinti vieną iš tuo pačiu kabeliu vienu metu skirtingais dažniais perduodamų keleto, kartais ir kelių tūkstančių signalų. Rezonansiniais stiprintuvais taip pat išskiriama reikiama radijo ar televizijos stotis radijo imtuvuose arba televizijos imtuvuose.