I bob. Kuchaytirgich turlari, parametrlari va ishlash usullari

2.2. Kuchaytirgichning xususiyatlari. Asosiy ta'riflar. Ko'prikni kiritish

Endi kuchaytirgichlarning xususiyatlari haqida gapirish vaqti keldi. Va ob'ektiv o'lchangan parametrlar va sub'ektiv ravishda qabul qilingan tovush o'rtasidagi munosabatlar sezilarli bo'lmasa-da, hozirgi kunga qadar kuchaytirgichlarni "muvofiqlik" baholash va taqqoslashning boshqa usuli hali ixtiro qilinmagan. Keyingi bosqich qiyosiy tinglashdir va bu erda paradoks paydo bo'ladi - eng yomon ko'rsatkichga ega kuchaytirgichning ovozi ko'pincha yoqimliroq bo'ladi. Bu mavzuga biroz keyinroq qaytamiz. Quvvat kuchaytirgichining chiqish bosqichi oqim kuchaytirgichi bo'lib xizmat qiladi va past empedansli yuk bilan dastlabki bosqichlarga mos keladi. Chiqish bosqichining asosiy xarakteristikalari uning chiqish quvvati, quvvat sarfi, quvvat sarfi va koeffitsientidir foydali harakat(Samaradorlik). Samaradorlik kuchaytirgichning samaradorligini ko'rsatadi (chiqish bosqichida iste'mol qilinadigan quvvatning qancha qismi yukga o'tkaziladi). Quvvatni yo'qotish - chiqish bosqichida issiqlikka aylanadigan va chiqish tranzistorlarini isitadigan quvvat. Quvvatni yo'qotish va samaradorlik miqdori kuchaytirgich sinfiga (bu haqda keyinroq) va signal darajasiga bog'liq. Ushbu ko'rsatkichlar quyidagi nisbatlar bilan bog'liq:
Chastota javobi (chastota javobi, kuchaytirilgan chastotalarning tarmoqli kengligi) kuchaytirgichning spektrdagi turli chastotalarni kuchaytirish qobiliyatini ko'rsatadi. Odatda chastota diapazoni ko'rsatiladi, unda kuchaytirgichning 1 kHz chastotadagi daromaddan og'ishi ba'zi chegaralardan oshmaydi (odatda + - 0,5 ... 1 dB). Zamonaviy kuchaytirgichlar uchun tarmoqli kengligi bir necha gertsdan o'nlab va yuzlab kilohertsgacha cho'ziladi va har qanday holatda, allaqachon 20 Hz ... 20 kHz bo'lmasligi kerak. Maxsus kuchaytirgichlar bundan mustasno. Shunday qilib, sabvuferlarning kuchaytirgichlari uchun 10 ... 500 Gts diapazoni xarakterlidir.
Amplituda xarakteristikasi daromadning kirish kuchlanishiga bog'liqligini ko'rsatadi. Signal chiziqli bo'lmagan kuchaytirgich yo'lidan o'tganda, komponentlar asosiy (harmonika) ga karrali chastotalar bilan paydo bo'ladi va bir nechta signallar bo'lsa, chastota komponentlari yig'indisiga yoki farqiga karrali chastotalarda kombinatsiyalangan komponentlar va ularning garmoniklar. Kuchaytirgichning amplituda xarakteristikasi chiziqli bo'lmagan (garmonik) buzilish koeffitsienti va intermodulyatsiya buzilish koeffitsienti bilan tavsiflanadi. Ushbu parametrlar asosiy signalning kuchiga nisbatan buzilish mahsulotlarining kuchini foizda ko'rsatadi. Buzilishlarning ko'rinishi buzilish mahsulotlarining spektral tarkibi bilan belgilanadi: hatto harmoniklar ham quloqqa ko'proq seziladi, lekin g'alati bo'lganlar kabi yoqimsiz emas. Ushbu buzilishlarning ruxsat etilgan qiymati haqidagi fikrlar bir-biridan farq qiladi, faqat bitta narsa aniq - intermodulyatsiya buzilishlarining ko'rinishi harmoniklardan yuqori bo'lgan kattalik tartibidir. Har qanday holatda, kuchaytirgichning intermodulyatsiya buzilishi 0,1-0,2% dan oshmasligi kerak.
Nominal yoki uzluksiz chiqish quvvati (uzluksiz quvvat chiqishi) - ma'lum bir umumiy garmonik buzilish (qabul qilingan standartga qarab 0,1% dan 1% gacha) nominal yukda (odatda 4 ohm) ishlaganda kuchaytirgichning chiqish quvvati (kanal uchun). ) ma'lum bir chastotada (odatda 1 kHz, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa). Rezistiv yuk bilan sinusoidal signalda o'lchanadi. Ovoz sifati zonasini aniqlaydi. Bundan tashqari, kuchaytirgich belgilangan quvvatga bardosh bera olishi kerak uzoq muddat(xususan, qizib ketmang).
Maksimal chiqish quvvati (MPO, Max. Power Output) - ma'lum bir chastotada (odatda 10%) umumiy harmonik buzilishning ortishi bilan nominal yukda (odatda 4 ohm) ishlaganda kuchaytirgichning chiqish quvvati (kanal boshiga). 1 kHz, ayniqsa ko'rsatilmagan bo'lsa). Kuchaytirgichning chiqish bosqichining dizayniga qarab, u nominaldan 1,5 - 2,5 marta oshib ketishi mumkin. Kuchaytirgichning "balandligini" aniqlaydi, ammo bunday buzilishlar bilan musiqiylik haqida gapirishning ma'nosi yo'q.
Peak Music Power Output (PMPO) - impuls signalida o'lchanadigan quvvat murakkab yuk... Kontseptsiya musiqa nuqtai nazaridan juda ziddiyatli, ammo kuchaytirgichning haqiqiy tovush signallarini buzilishsiz uzatish qobiliyatini aniq tavsiflaydi. Ushbu quvvatning ko'p qismi reaktivdir, shuning uchun siz kuchaytirgichning "balandligini" ushbu xarakteristikaga ko'ra baholamasligingiz kerak.

Damping omili - bu yuk empedansining (odatda 4 ohm) kuchaytirgichning chiqish empedansiga nisbati. Ko'rsatkich juda ziddiyatli. Past chastotali dinamiklarning harakatlanuvchi tizimining rezonansining elektr damping samaradorligini aniqlaydi va bu nuqtai nazardan, u kamida 20-30 bo'lishi kerak (bir qator modellarda yuzlab va hatto minglab). Boshqa tomondan, individual o'rta va yuqori chastotali polosali kuchaytirgichlar uchun damping omilini pasaytirish dinamiklarda intermodulyatsiya buzilish darajasini sezilarli darajada kamaytiradi. Biroq, bu xarakteristika kuchaytirgichning yukga katta oqim etkazib berish qobiliyatini bilvosita baholash imkonini beradi

Har qanday kuchaytirgichning minimal spetsifikatsiyasi (nafaqat avtomobil) nominal va maksimal quvvatni va garmonik buzilishni o'z ichiga olishi kerak; to'liqlik uchun intermodulyatsiya buzilish omilini bilish foydalidir. So'nggi paytlarda, bu parametrlar bilan bir qatorda, buzilishlar spektri ba'zan qo'llaniladi.
Maksimal chiqish quvvati signal kuchlanishining o'zgarishi ta'minot kuchlanishiga teng bo'lganda amalga oshirilishi mumkin. Amalda, bu mumkin emas, chunki tranzistorlarga xos bo'lgan to'yinganlik kuchlanishi (bipolyar uchun ~ 0,5 ... 1,5 V va chiziqli rejimda ko'pchilik dala uchun ~ 2 ... 5 V) signal kuchlanishini ta'minotga etkazishga imkon bermaydi. Kuchlanishi. Bu, ayniqsa, past besleme zo'riqishida, ya'ni. o'rnatilgan bosh blok kuchaytirgichlardan foydalanganda. Shu sababli, yaqin vaqtgacha ular faqat bipolyar tranzistorlarda amalga oshirildi. Past kuchlanishlarda yuqori chiziqlilikni saqlaydigan dala effektli tranzistorlar nisbatan yangi.
Qo'shimcha kuchaytirgichlarda o'rnatilgan kuchlanish konvertorlari mavjud bo'lib, ular chiqish bosqichining bir necha o'nlab voltli kuchlanishini ta'minlaydi va bu holat ular uchun unchalik muhim emas. Shuning uchun, qo'shimcha kuchaytirgichlarning chiqish bosqichlari ko'pincha dala effektli tranzistorlarda amalga oshiriladi - ularning ovoz sifati bipolyarlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori va kuchaytirgichlarning o'zlari sodda va ishonchli. Dala effektli tranzistorlar, bipolyarlardan farqli o'laroq, haddan tashqari qizib ketishdan qo'rqmaydi - kristall haroratining oshishi bilan tranzistor oqimi pasayadi.
Besleme kuchlanishini doimiy ushlab turganda chiqish quvvatini oshirishning eng oson yo'li yuk qarshiligini pasaytirishdir. Biroq, bu usulning kamchiliklari bor.

• 
  Dampingning yomonlashishi chastota javobidagi rezonans tepalikning oshishiga olib kelishi mumkin
  
• 
  Yuk oqimining ortishi buzilishning kuchayishiga olib kelishi mumkin
  
• 
  Kuchaytirgich va karnay o'rtasidagi ulash simlarining ta'siri kuchayadi
  

Kuchaytirgichning chiqish quvvatini past besleme zo'riqishida oshirishning yana bir usuli - uni ko'prik pallasida yoqish (1-rasm). Ikkita bir xil bosqichlar yoki kuchaytirgichlar antifazada yoqiladi va umumiy yuk uchun ishlaydi. Karnay blokirovka qiluvchi kondansatkichlardan foydalanmasdan to'g'ridan-to'g'ri ko'prik sxemasiga ulanadi. Yukdagi chiqish kuchlanishi ikki baravar yuqori bo'lib chiqadi, shuning uchun bir xil besleme zo'riqishida va yuk bilan ko'prik pallasida kuchaytirgichning chiqish quvvati nazariy jihatdan bitta kuchaytirgichnikidan 4 baravar yuqori. Zamonaviy bosh birliklarning quvvat kuchaytirgichlari ushbu sxema bo'yicha amalga oshiriladi. Ko'prik imkoniyati qo'shimcha kuchaytirgichlarning deyarli barcha modellarida taqdim etiladi.
Afzallik bilan bir qatorda - yuqori chiqish quvvati, ko'prik kuchaytirgichlari ham kamchiliklarga ega. Avvalo, harmonik koeffitsient dastlabki kuchaytirgichlarga nisbatan taxminan 1,2-1,7 baravar va damping koeffitsienti ikki baravar ko'paydi (doimiy yuk qarshiligi bilan). Nazariy jihatdan, garmonik buzilish o'zgarmasligi kerak, ammo amalda o'sish haqiqiy (hatto bir xil) kuchaytirgichlarning xarakteristikalaridagi farq tufayli sodir bo'ladi. Dampingning yomonlashishi ham tushunarli - kuchaytirgichlarning chiqish empedanslari to'plangan.
Bosh birliklarning o'rnatilgan kuchaytirgichlarining chiqishi massaga nisbatan Upit / 2 potentsialiga ega. Shuning uchun, yukning erga tasodifiy qisqa tutashuvi, agar himoya tizimlari bo'lmasa, kuchaytirgichning ishdan chiqishiga olib keladi. Biroq, bu allaqachon tovush bilan juda uzoq aloqaga ega; tahrirlashda buni yodda tutish kerak. Biroq, bu xususiyatdan foydalanish mumkin. Shunday qilib, kirishlar yuqori daraja qo'shimcha kuchaytirgichlar ko'pincha kuchlanish sensori bilan jihozlangan va bosh blokning chiqishidagi doimiy kuchlanish qo'shimcha kuchaytirgichni yoqish uchun signal sifatida ishlatiladi.
Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar kuchaytirgich uchun ulkan quvvatni ko'rsatadilar: har bir kanal uchun 100, 200 vatt yoki undan ko'p. Shuni yodda tutish kerakki, bu PMPO (cho'qqi quvvati), uni amalga oshirish uchun hech bo'lmaganda elektr ta'minotida kondansatör bankidan foydalanish kerak. katta quvvat(maksimal chiqish quvvatining har bir vatt uchun ~ 1000 mF ga asoslangan). Yuqorida aytib o'tilganidek, bu xususiyat bilan ovoz balandligini baholash mumkin emas. Qo'shimcha kuchaytirgichlarning kuchi asosan quvvat manbai imkoniyatlari bilan cheklangan (chiqish kuchlanishini kamaytirmasdan yuqori oqimni etkazib berish qobiliyati). Bosh blok kuchaytirgichlarining quvvati besleme zo'riqishida cheklangan va chiqish tranzistorlaridagi yo'qotishlarni hisobga olgan holda, jadvalda ko'rsatilgan qiymatlardan oshmaydi.

Zamonaviy bosh bloklarning quvvat kuchaytirgichlari faqat mikrosxemalarda ishlab chiqariladi, qo'shimcha kuchaytirgichlar odatda diskret komponentlarga asoslanadi, garchi bu qoidadan istisnolar mavjud. Bosh birliklarda 4 ohm impedansga ega akustikadan foydalanish nazarda tutilgan, ammo ba'zi modellar 2 ohm yukda ishlashga qodir (bu alohida ko'rsatilgan). Biroq, bunday istisnolar juda kam uchraydi. Boshqa tomondan, zamonaviy kuchaytirgich kuchaytirgichlari uchun 2 ohm yoki hatto 1 ohm yuklash odatiy holdir.

Quvvat nihoyat tartibga solinadi. Ammo bu erda to'g'ridan-to'g'ri faraziy hiyla bor. Haqiqat shundaki, kuchaytirgichning nominal va maksimal chiqish quvvati kirishga sinusoidal signal qo'llanilganda faol yukda o'lchanadi. Haqiqatda, kuchaytirgichlar faol qarshilikdan tashqari, ham sig'imga, ham indüktansa ega bo'lgan murakkab yukda ishlaydi. Va haqiqiy musiqa signalida hatto uzoqdan sinusoidga o'xshash narsani topish qiyin. Kuchaytirgich va yuk o'rtasidagi o'zaro ta'sirni baholash uchun yuk empedansining chastotaga bog'liqligini hisobga olish kerak.
Karnayning empedansi (empedansi) maksimal va minimumga ega. O'rta chastotali mintaqada u dinamikning ovoz bobini faol empedansining taxminan yarmiga teng minimal va harakatlanuvchi tizimning rezonans chastotasi yaqinida maksimalga ega. Rezonans zonasidagi impedans nominaldan bir necha baravar yuqori. Bundan tashqari, chastota ortishi bilan ortadi - ovoz bobini o'rashning indüktansı ta'sir qiladi.


XULOSA
Kuchaytirgichlardagi buzilishlar chiziqli va chiziqsiz buzilishga bo’linadi. Chiziqli buzilishlar chastotali va fazali buzilishlarga bo’linadi. CHiziqsiz buzilishlarga esa kuchaytirgichning amplitudali xaraktiristikasi orqali aniqlanadi.
Kuchaytirish jarayonini uning ishlash prinsipi orqali tushuntirish mumkin. Unda o‘zgarmas ye tok manbai bo‘lib ketma – ket qilib ikki qarshilik –Zi (boshqariluvchi) va Zn (o‘zgarmas) ulangan. Zn qarshilik nagruzka qarshiligi deb ataladi. Zi chiziqli bo‘lmagan aktiv element qarshiligi bo‘lib, zanjirning kirishiga boshqaruvchi kuchlanish yoki tok ta'sir etganda kattaligi o‘zgarib boradi.
Kuchaytirgichning ishlash rejimi kuchaytiruvchi elementning dinamik xarakteristikasi bo'yicha ish nuqtasining boshlang'ich holati, ya'ni kuchaytiruvchi elementning chiqish oqimining kirish signalining EMF ga bog'liqligi xarakteristikasi bilan belgilanadi. . Uchta asosiy ish rejimi mavjud - A, B, C rejimlari.
Bundan tashqari, oraliq AB rejimi mavjud bo'lib, ish nuqtasi A nuqtadan pastroq va B rejimidan yuqori bo'lgan xarakteristikada tanlanganda. Shuning uchun bu rejimning ko'rsatkichlari A va B rejimlari o'rtasida oraliq qiymatga ega - samaradorlik 40-50 past darajadagi chiziqli bo'lmagan buzilish bilan% ...
Ko'pchilik samarali usul shaklda ko'rsatilgan. 30.3 (a). Signal yo'q bo'lganda, bazaning salohiyati nolga teng... Shakldan ko'rinib turibdiki. 30.3 (b), tranzistorning kondansatör bilan birgalikda emitent birikmasi BILAN 1 va qarshilik R 1 salbiy DC komponenti bilan birga kirish signalini qayta ishlab chiqaradigan qisqich sxemasini hosil qiladi. Ushbu komponentning darajasi taxminan eng yuqori kuchlanishga teng - V p . Shuning uchun tranzistorning tagida teskari chiziqli kuchlanish ishlaydi, taxminan kirish signali kuchlanishining amplituda qiymatiga teng. Teskari kuchlanishning kattaligi (ya'ni C rejimining "chuqurligi") vaqt konstantasini kamaytirish orqali kamaytirilishi mumkin. BILAN 1 R 1 (odatda rezistorni tanlash orqali R 1 kichikroq qiymat).

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YXATI