Анализ искажений с использованием синусоидального сигнала
Все усилители вносят в усиливаемый сигнал искажения, то есть форма выходного сигнала отличается от входного, хотя в идеале сигналы должны быть абсолютно идентичны, за исключением амплитуды. Для проверки усилителя можно подать
Гармоники тока потребления, протекая через фидер питания, могут создать ряд проблем. При попадании на конденсаторы цепи коррекции коэффициента мощности они могут их перегрузить, а также создать резонансные перенапряжения. Они могут исказить форму напряжения настолько, что это может привести к сбоям в компьютерах, телефонных линиях связи, двигателях и источниках питания и даже к авариям трансформаторов изза перегрева чрезмерными вихревыми токами.
» Читать запись: Взаимодействие гармоник с сетями электроснабжения
Способ доработки этой АС, позволяющий всего за один день заметно улучшить ее звучание. Следует отметить, что результаты доработки 35АС проверялись только на слух, посредством оценки качества звучания экспертами.
Характерное транзисторное звучание (сухое, жесткое, непрозрачное) вовсе не обязательно присуще транзисторным усилителям. Действительно, большинство промышленных разработок транзисторных УМЗЧ с коэффициентом гармоник менее 0,05% и полосой частот 20…20000 Гц звучат далеко не лучшим образом, при этом требуют значительного подъема высших частот.
» Читать запись: Высококачественный транзисторный УМЗЧ
Два последних десятилетия ознаменовались повсеместным массовым вытеснением аналоговых методов обработки сигналов цифровыми (цифровая звукозапись, радиовещание, телевидение и т.д.). Тем не менее, в бытовой радиоэлектронной аппаратуре по-прежнему продолжают использоваться (в том числе и на Западе) в основном аналоговые методы усиления звуковых сигналов. Выходные транзисторы в усилителях мощности (УМЗЧ) работают в классах А, АВ или, в лучшем случае, – В. Использование этих классов работы можно оправдать в стационарной аппаратуре, где требуется высокая верность звука и не предъявляется жестких требований к КПД усилителя. В случае автономного питания (носимая аппаратура) расходование энергии гальванических элементов на разогрев радиаторов выходных транзисторов УМЗЧ кажется мне непозволительной роскошью.
В конструкторской деятельности многих радиолюбителей усилитель звуковой частоты (34) занимает одно из первых мест. От усилителя 34 в значительной степени зависит качество звучания радиовещательного приемника, телевизора, магнитофона.
В описаниях усилителей 34, предназначенных для электрофонов, магнитофонов, радиовещательных приемников, обычно указывают их номинальную выходную мощность, номинальное входное напряжение, коэффициент гармоник и параметры частотной характеристики. По этим основным данным уже можно судить о качестве работы усилителя и пригодности его для тех или иных целей.
» Читать запись: Измерение параметров усилителей звуковой частоты
Как следует из приведенного выше рассмотрения, нелинейные искажения можно считать результатом нежелательного добавления усилителем новых компонент к исходному сигналу. Приводимый ниже расчет показывает, что отрицательная обратная связь уменьшает искажения во столько же раз, во сколько падает коэффициент усиления.
С нелинейными искажениями сталкивался всякий, кому доводилось слушать портативный радиоприемник на батареях, нуждающихся в замене. Искажения возникают в тех случаях, когда усилитель не дает на выходе увеличенную точную копию входного сигнала, а так или иначе изменяет его форму из-за нелинейной проходной характеристики.
Существует множество всевозможных регуляторов, от простого переменного резистора до современного цифрового регулятора. Каждому из них присущи как определенные достоинства, так и недостатки. Достоинство простого резистора в том, что он не вносит искажений, а недостаток — то, что со временем (сильно зависит от конструкции) в процессе регулировки он начинает вносить помехи в виде потрескиваний. Наиболее сильно этот дефект мешает в магнитофонах — в регуляторах уровня записи. Электронные регуляторы свободны от этого дефекта, не требуют монтажных проводов, подверженных внешним паразитным наводкам, но, как правило, имеют ограниченный диапазон перегрузочной способности, вносят собственные шумы и переходные помехи из цепей управления, а также (в зависимости от выбранного управляемого элемента и схемы его включения: биполярные транзисторы, полевые транзисторы, фоторезисторы, аналоговые перемножители, умножающие цифро-аналоговые преобразователи и др.) вносят относительно большие искажения. Сразу оговоримся, что биполярные транзисторы из-за небольшого допустимого динамического диапазона малопригодны в качестве регуляторов и коммутаторов. Неплохие результаты можно получить на оптронных фоторезисторах и прецизионных аналоговых перемножителях. Цифровые регуляторы свободны от недостатков двух первых, но достаточно сложны, поэтому оправданы лишь в аппаратуре с дистанционным управлением. В качестве управляемых резисторов в таких регуляторах используют МОП-транзисторы с резистивным затвором, в которых изменения входного сигнала не оказывают никакого влияния на величину сопротивления. Нелинейные искажения такого регулятора не превышают 0,01%. В престижной же аппаратуре для этой цели используют обычные резисторы с дистанционно управляемым электроприводом, кроме того, аналоговый регулятор громкости обладает более высоким разрешением на малой громкости.
А. Г. Зызюк, г. Луцк
Одним из эффективных средств улучшения качества звуковоспроизведения является применение электронных разделительных фильтров на входах полосовых УМЗЧ. Как известно, использование LC пассивных фильтров на выходе УМЗЧ приводит к росту интермодуляционных искажений в усилителе, работающем на комплексную нагрузку, и к возрастанию различных искажений в громкоговорителях. Использование трехполосного усилителя не только повышает качество разделения сигналов, но и облегчает балансировку головок громкоговорителей по звуковому давлению, улучшает согласование головок в УМЗЧ. Ведь верность звуковоспроизведения во многом зависит от громкоговорителей.
» Читать запись: Трехполосный УМЗЧ (574УД1А, на выходе – КП904)