Nízkofrekvenčný zosilňovač

Nízkofrekvenčný zosilňovač je zosilňovač, ktorého úlohou je zosilniť akýkoľvek audio signál pre ďalšie spracovanie (napríklad budiť reprosústavu, výkonový zosilňovač alebo napäťový predzosilňovač).

Vstupný oddeľovací stupeň

Slúži na impedančné oddelenie vstupu zosilňovača od napájacieho signálového zdroja (aby ho nezaťažoval). Obvykle býva min. 10-násobne väčší ako výstupný odpor signálového zdroja. Vstupný odpor všeobecne: . Tento odpor má imaginárnu zložku (kapacitnú a induktívnu), teda sa hovorí o vstupnej impedancii. Je zložený z paralelného vstupného odporu diferenčného stupňa, vstupnej kapacity a impedancií dolnej priepuste, ktorá zamedzuje prieniku vysokých frekvencií do zosilňovača.

Rozkmitový stupeň

Jeho úlohou je napäťovo zosilniť diferenčné napätie z rozdielového zosilňovača tak, aby malo vhodnú napäťovú úroveň pre koncový stupeň. Býva často doplnený kompenzačným obvodom (obvod zložený z RC členov slúži na udržanie stability NF zosilňovača. Tvorí zápornú spätnú väzbu pre frekvencie vyššie ako hraničná frekvencia NF zosilňovača). Obvykle býva tvorený tranzistormi v zapojení so spoločným emitorom s prúdovou zápornou frekvenčne nezávislou spätnou väzbou. Býva často napájaný zo zdroja prúdu a tvorí s ním tzv. prúdové zrkadlo. Jeho úlohou je napájať rozkmitový stupeň konštantným prúdom, na ktorý je presne navrhnutý. Toto usporiadanie spĺňa požiadavku linearity použitého zosilňovacieho prvku, čiže rozkmitového tranzistora. Prúdový zdroj obvykle býva zapojený ako ZPRN (zdroj prúdu riadený napätím) alebo ZPRP (zdroj prúdu riadený prúdom). Toto zapojenie je väčšinou použité v OZ, teda operačnom zosilňovači, kde má väčšie uplatnenie pre jeho inú koncepciu návrhu.

Ochranný stupeň (limiter)

Slúži na ochranu repro-sústavy pri prebudení zosilňovača. To znamená, že pri každej väčšej amplitúde na vstupe zosilňovača, ktorá spôsobí tzv. odrezanie (obmedzenie) výstupnej amplitúdy. Tento jav  často nastáva u výkonových zosilňovačov, a je sprevádzaný veľkým skreslením signálu na výstupe, čo je nechcený jav. Ochranný limiter sa nazýva preto, lebo pri limitácii môže dôjsť k prerazeniu koncových tranzistorov a on ich dokáže v určitom prípade ochrániť. Pretože tranzistor v limitácii stráca schopnosť riadenia a spätná väzba nedokáže riadiť výstupné napätie. Tento jav je sprevádzaný priečnym prúdom, ktorý má všetky nechcené vlastnosti opísané vyššie, ktoré vedú k zničeniu tranzistorov.

Oddeľovací stupeň koncových tranzistorov

Nachádza sa medzi rozkmitovým stupňom a koncovým stupňom. Slúži na prispôsobenie vysokej výstupnej impedancie rozkmitového stupňa k nízkej vstupnej impedancie koncových tranzistorov koncového stupňa.
(Poznámka: stabilizačný stupeň je súčasťou rozkmitového stupňa)
Oddeľovací stupeň koncových tranzistorov je tvoria väčšinou komplementárne dvojice tranzistorov zapojených podobne ako koncové čiže so spoločným kolektorom. Zapojenie zo spoločným kolektorom nie je náhodné pretože má vynikajúce vlastnosti pre toto použitie. To znamená vysoký vstupný odpor a nízky výstupný, ktorý môže spoľahlivo vybudiť koncový stupeň. Oddeľovací stupeň sa preto často nazýva budič.
Budič a koncový stupeň majú približne jednotkové zosilnenie! Obvykle je zaužívané pravidlo že výkon incidujúceho budiaceho tranzistora má byť približne desatinou výkonu koncového tranzistora, ale nie vždy je to potrebné.

Komplementárne

Sú tvorené minimálne dvomi komplementárnymi tranzistormi. To znamená že sú použité tranzistory typu PNP a NPN. Toto zapojenie sa v súčasnosti veľmi často používa.

Kvazikomplementárne

Sú tvorené tak isto minimálne dvomi tranzistormi, ale rovnakého typu, teda 2*NPN alebo 2*PNP, ale väčšinou NPN, pretože toto usporiadanie vzniklo z dávnej minulosti, kde bol nedostatok komplementárnych dvojíc s rovnakými parametrami. Toto usporiadanie sa v súčasnosti už menej používa.

Prúdové zrkadlo ako koncový stupeň

Toto zapojenie tvorí jeden tranzistor NPN alebo PNP a druhý, ktorý tvorí zdroj prúdu. Jeden tranzistor NPN alebo PNP tvorí zosilňovač so spoločným emitorom a má podiel na celkovom zosilnení.
Toto zapojenie sa menej často používa. Nájsť ho môžeme len ako zosilňovač v triede A s výkonom najviac do 100 W i keď sú známe aj 500 W. Pretože toto zapojenie má nízku účinnosť najviac 20 %, používa sa len v tých najdrahších aplikáciach na trhu, kde cena pri kvalite nehrá takú veľkú úlohu. Má nulové prechodové skreslenie typické pre triedu A.
V súčasnosti je na trhu dostatok vhodných tranzistorov na pozíciu koncových s výkonom najviac cca 250 W. Z toho dôvodu a z dôvodu zníženia výstupnej impedancie, sa pri stavbe zosilňovača viac ako cca 150 W používajú dva a viac komplementárnych tranzistorov. Tieto páry sú zapojené paralelne, pri vyššom napájacom napätí sériovo-paralelne. Tieto páry mávajú obyčajne v emitoroch zapojené tzv. kompenzačné alebo aj párovacie rezistory. Tieto majú obyčajne malú hodnotu odporu 0,1 – 0,47 Ω. Majú niektoré dôležité vlastnosti: pomáhajú pri párovaní koncových tranzistorov, tvoria zápornú prúdovú spätnú väzbu, tvoria ochranný obvod proti skrate na výstupe. Z nich sa často napája obvod ochrán pri prebudení popísaný vyššie.

Usmerňovač

Jeho úlohou je usmerniť striedavý prúd z transformátora. Všeobecne sa na to používajú usmerňovacie diódy alebo usmerňovacie mostíky. Zapojenie sa najčastejšie používa Gratzovo (4 diódy do mostíka), alebo uzlové (stačia 2 diódy ale potrebuje transformátor zo stredovým vývodom – uzlom).

Filter

Jeho úlohou je zamedziť poklesu napájacieho napätia na nulu, z dôvodu pulzujúceho usmerneného napätia. Na to sa používajú elektrické filtre, ktoré tvoria kapacitory (kondenzátory) a indukčnosti. Využíva sa vlastnosť integračného a derivačného článku tvoreného prvkami RC, RL alebo RLC. Pre napájanie zosilňovačov stačí zapojenie len s kapacitormi RC, pričom R-je odpor sekundárneho vinutia transformátora. Dôležitá je časová konštanta tohto RC obvodu (usporiadania).
T = R * C, kde T je čas, za ktorý poklesne napätie na hodnotu (1−2/π)=0,36-násobok maximálnej hodnoty. Tu je dôležité poznať maximálnu hodnotu striedavého sínusového napätia. Ak efektívnu hodnotu označíme u, potom maximálna hodnota napätia Um po prechode filtrom bude:
Um=u*sqrt (2), z toho vyplýva, že výstupné napätie po prechode filtra bude 1,4142-krát väčšie ako efektívna hodnota vstupného napätia. S tým treba počítať pri návrhu každého zosilňovača.

Tvrdosť reálneho napájacieho zdroja

Je vlastnosť zdroja zachovávať konštantné napájacie napätie pri rôznom odbere prúdu. To znamená že čím je zdroj "tvrdší" tým menej kolíše napätie na výstupe. Tento jav je zapríčinený vnútorným odporom zdroja reálneho zdroja označujeme Rv. Po prechode prúdu zo zdroja do zosilňovača vzniká na Rv úbytok napätia dU ktorý je priamo úmerný odoberanému prúdu. Táto vlastnosť je opísaná vzťahom:
dU=Iv*Rv, kde Iv je odoberaný prúd.
Pri návrhu sa snažíme o to, aby bol dU malý. To dosiahneme stabilizátorom alebo zväčšením výkonu zdroja. Zdroje sa často popisujú zaťažovacou charakteristikou, ktorá by v ideálnom prípade mala tvoriť priamku rovnobežnú z osou x teda prúdovou, pretože platí:
Un=f(Iv), kde Un je napätie napájacie napätie.