Zobrazenie zdroja stránky Zisk (elektrotechnika)

[[Súbor:Opamp notinverting.svg|náhľad|Zisk [[operačný zosilňovač|operačného zosilňovača]] sa dá v širokom rozsahu nastaviť voľbou veľkostí [[spätná väzba (všeobecne)|spätnoväzobných]] [[rezistor]]ov.]]

'''Zisk''' je v [[elektrotechnika|elektrotechnike]] miera schopnosti [[elektrický obvod|obvodu]], najčastejšie [[zosilňovač]]a, zväčšiť [[elektrický výkon|výkon]] alebo [[amplitúda|amplitúdu]] [[signál]]u. Spravidla sa definuje ako pomer výkonu alebo amplitúdy signálu na výstupe obvodu voči výkonu (amplitúde) na vstupe.

Zisky rozličných obvodov môžu nadobúdať hodnoty, líšiace sa aj o niekoľko rádov. Zisk sa preto najčastejšie definuje na [[Logaritmus|logaritmickej]] stupnici, ako desiatkový [[logaritmus]] pomeru hodnôt a vyjadruje sa v [[decibel|decibeloch]] (dB). Logaritmické vyjadrenie korešponduje aj s ľudskou [[fyziológia|fyziológiou]], keďže človek vníma intenzity (napr. [[zvuk]]u, [[viditeľné svetlo|svetla]]) tiež približne logaritmicky – pre každé subjektívne zvýšenie intenzity [[vnem]]u o určitú konštantnú mieru je potrebné zniekoľkonásobiť intenzitu [[podnet]]u.

[[Súbor:Amplification2.svg|náhľad|Časový priebeh vstupného <math>v_i(t)</math> ''<span style="color:blue;">(modrá)</span>'' a výstupného napätia <math>v_o(t)</math> ''<span style="color:red;">(červená)</span>'' ideálneho lineárneho zosilňovača s arbitrárnym signálom privedeným na vstup. V tomto prípade má zosilňovač napäťové zosilnenie rovné 3 (zisk 20 log<sub>10</sub> 3 ≈ 9,5 [[decibel|dB]]), tzn. v každom okamihu platí <math>v_o(t) = 3v_i(t)\,</math>.]]

Zisk je [[bezrozmerná veličina]] (hoci jednotka dB môže zvádzať myslieť si niečo iné, znamená však len to, že ide o ''logaritmické'' vyjadrenie veľkosti bezrozmerného pomeru). Pri jeho uvádzaní musí byť preto zrejmé (buď explicitne, alebo z kontextu), na ktorú veličinu, charakterizujúcu signál, sa vzťahuje. V opačnom prípade by bol údaj nejednoznačný. Napr. hodnota zisku ''5'' môže znamenať zväčšenie [[elektrický výkon|výkonu]], [[elektrické napätie|napätia]], alebo [[elektrický prúd (veličina)|prúdu]] na 5-násobok pôvodnej hodnoty.

== Výkonový zisk ==
Výkonový zisk v decibeloch sa definuje ako:
:<math>A_\mathrm{dB} = 10 \log \left( {\frac{P_1}{P_0}}\right)\ \mathrm{dB}</math> 
kde P<sub>0</sub> je vstupný a P<sub>1</sub> výstupný výkon.

== Napäťový zisk ==
V prípade, že chceme výkonový zisk vyjadriť s použitím napätia, dostaneme s využitím substitúcie (''P''=''U'' <sup>2</sup>/''R'') výraz: 

:<math>A_\mathrm{dB} = 10 \log{\frac{(\frac{{U_1}^2}{R_1})}{(\frac{{U_0}^2}{R_0})}}\ \mathrm{dB}</math>

V špeciálnom prípade, ak sa vstupná a výstupná [[impedancia]] zhodujú <math>(R_1 = R_0)</math>, môžeme výraz ďalej zjednodušiť:

:<math>A_\mathrm{dB} = 10 \log \left( {\frac{U_1}{U_0}} \right)^2 = 20 \log \left( {\frac{U_1}{U_0}} \right)\ \mathrm{dB}</math>

Tento zjednodušený výraz vyjadruje '''napäťový zisk''' obvodu v decibeloch. S výkonovým ziskom sa zhoduje jedine v prípade, ak sú impedancie na vstupe a výstupe obvodu identické. 

== Prúdový zisk ==
Podobne, po dosadení (''P''=''I'' <sup>2</sup>''R''), dostaneme výraz: 

:<math>A_\mathrm{dB} = 10 \log{\frac{{I_1}^2 R_1}{{I_0}^2 R_0}}\ \mathrm{dB}</math>

A v špeciálnom prípade zhodnej impedancie:

:<math>A_\mathrm{dB} = 10 \log \left( {\frac{I_1}{I_0}} \right)^2 = 20 \log \left( {\frac{I_1}{I_0}} \right)\ \mathrm{dB}</math>

Tento výraz vyjadruje '''prúdový zisk''' obvodu v decibeloch. Podobne ako pri napäťovovom zisku platí, že s výkonovým ziskom sa zhoduje jedine v prípade, ak sú impedancie na vstupe a výstupe obvodu identické.

== Zisk antény ==
{{hlavný článok|Zisk antény}}
Pre [[anténa|antény]] sa zisk definuje inak. Udáva smerovosť a účinnosť antény v porovnaní s ideálnou všesmerovou anténou alebo dipólom.

== Referencie ==
* {{Preklad|jazyk=en|článok=Gain|revízia=353447262}}

[[Kategória:Elektrické veličiny]]
[[Kategória:Bezrozmerné veličiny]]
[[Kategória:Spracovanie signálu]]