Усилителем называется устройство, предназначенное для усиления мощности входного сигнала. Усиление происходит с помощью активных элементов за счет потребления энергии от источника питания. Активными элементами в усилителях чаще всего являются транзисторы; такие усилители принято называть полупроводниковыми, или транзисторными. В любом усилителе входной сигнал управляет передачей энергии источника питания в нагрузку. Принцип действия усилительного каскада удобно пояснить с помощью схемы, приведенной на рис. 2.1. Основой усилителя являются два элемента: резистор R и управляемый активный элемент (АЭ) – транзистор, сопротивление которого изменяется под действием входного сигнала Uвх. За счет изменения сопротивления АЭ изменяется ток, протекающий от источника питания с напряжением Eп в цепи резистора R и АЭ. В результате будут меняться падение напряжения на резисторе, а следовательно, и выходное напряжение Uвых. Здесь процесс усиления основан на преобразовании энергии источника питания Eп в энергию выходного напряжения. Рассмотрим структурную схему усилительного каскада, приведенную на рис. 2.2. Усилитель представлен как активный четырехполюсник. Источник входного сигнала показан в виде генератора напряжения Er, имеющего внутреннее сопротивление Rr. На выходе усилителя включен резистор нагрузки Rн. Ни генератор Er, ни нагрузка не являются частями усилительного каскада, но довольно часто играют значительную роль в его работе. Усилитель на рис. 2.2 представляется своими входным Rвх и выходным Rвых сопротивлениями.

Рис. 2.2 Структурная схема усилительного каскада  Рис. 2.1 Схема усилительного каскада

По роду усиливаемой величины различают усилители напряжения, тока и мощности. Удобно подразделять усилительные каскады по соотношению величин Rвх и Rr. Если в усилителе Rвх>>Rr, то он является усилителем напряжения. В усилителе тока Rвх<<Rr, т.е. имеет место токовый вход. В усилителе мощности вход согласован с источником входного сигнала, т.е. Rвх = Rr.

По соотношению между величинами Rвых и Rн усилители также можно разделить на усилители напряжения (Rвых<<Rн), тока с токовым выходом (Rвых>>Rн) и мощности, которые работают на согласованную нагрузку (Rвых = Rн).

Как правило, усилитель состоит из нескольких усилительных каскадов (рис.2.3). Первый каскад называется входным, а последний – выходным, или оконечным. Входной каскад осуществляет согласование усилителя с источником входного сигнала, поэтому усилитель напряжения должен иметь большое входное сопротивление. Кроме того, крайне желательно, чтобы входной каскад имел минимальный коэффициент шума.

Обратной связью называется эффект подачи части выходного напряжения усилителя на его вход. Разработка в 1927 году принципов обратной связи (ОС) позволило резко изменить важнейшие параметры усилителей , поэтому в настоящее время ОС является неотъемлемой частью любого высококачественного усилителя.

Рисунок 1.4 - Структура обратной связи

В зависимости от того, увеличивается или уменьшается выходной сигнал при подключении звена ОС ее называют отрицательной или положительной (в противофазе или в фазе выходного сигнала). По способу включения контур входного сигнала различают последовательный или параллельный. По способу снятия сигнала обратной связи – по току и по напряжению

k- коэффициент усиления по напряжению собственно усилителя.гамма-коэффициент передачи звена обратной связи. Отрицательная ОС используется как правило, для улучшения качественных показателей выходного сигнала (при некотором снижении коэффициент усиления по напряжению значительно ослабляются искажения формы сигнала. Возрастает входное сопротивление и уменьшается выходное).Положительная ОС приводит к резкому ухудшению качественных показателей, поэтому чаще ее используют для первого усилителя в режим генератора.