Всі ці три частини виконують одне завдання – збільшити потужність вихідного сигналу до такого рівня, щоб можна було розкачати навантаження з низьким опором – динамічну голівку чи навушники. Як вони це роблять? Дуже просто - береться постійний струм живлення РОЗУМ і перетворюється на змінний, але так, що форма сигналу на виході повторює форму вхідного сигналу.

Це продемонстровано на малюнку. На вході у нас маленький (мяу!) сигнал, на виході великий (МЯУ!). У цьому його форма (мяу! -Мяу!) не змінилася. Дякую Кіт.

Але, на жаль, все добре буває лише теоретично. Насправді ж, при конструюванні радіоапаратури ми застосовуємо неідеальні резистори, конденсатори, і особливо транзистори. Тому форма вихідного сигналу може дуже серйозно відрізнятися від вхідного і така біда називається спотворення. Свої п'ять копійок в псування сигналу вносять усі каскади підсилювача, але левову його частку - я сказав би, цілий рубль дрібницею, вносить кінцевий каскад при його неправильній побудові або розрахунку.

Чому спотворення – це погано? Ну, щоб не займатися демагогією, просто виріжте із цієї статті, скажімо, кожне п'яте слово. Що вийшло? Ні, сенс, звичайно, все одно зрозумілий, але вже дещо не те, правда? Так само виходить і зі звуком.

Отже, розглянемо різні способи побудови кінцевих каскадів РОЗУМ, які також називаються класами (або режимами роботи) підсилювачів. Чули напевно – підсилювач класу А, підсилювач класу АВ – ось це воно і є.

Почнемо з того, що подивимося на загальну принципову схему вихідного каскаду РОЗУМ.

Це двотактний вихідний каскад на комплементарні транзистори. Як видно, базові ланцюга транзисторів включені джерела напруги, що формують початкове зміщення робочої точки кожного з транзисторів. Так ось саме від величини цієї напруги і залежить в якому режимі (класі) працюватиме той чи інший вихідний каскад.

Ну, почнемо по порядку – режим А .

Цей режим вийде у нас при досить великій напрузі зміщення , такому, що

де I0 – струм спокою каскаду. Таким чином, обидва транзистори знаходяться в активній зоні і в міру спаду колекторного струму одного транзистора збільшується струм іншого. В результаті всіх цих танців ми отримуємо практично ідеальну лінійність каскаду та повну відсутність нелінійних спотворень. АЛЕ. Завжди є якесь АЛЕ, ви помітили? По-перше, потужність, що споживається від джерела живлення, дорівнює подвоєної потужності вихідного сигналу і є постійною величиною, яка не залежить від вхідного сигналу. Тобто, якщо підсилювач розвиває максимальну вихідну потужність 100 Вт, то споживана від джерела живлення потужність складе 200 Вт, причому, не важливо з якою гучністю ви слухатимете музику. А якщо двоканальний підсилювач, тобто стерео? А якщо це домашній кінотеатр? Далі. Вихідні транзистори, як ви знаєте, мають погану звичку грітися. Тобто розсіюють деяку потужність. У разі режиму А, потужність, що розсіюється, для одного транзистора дорівнює наступному:

де a – розмах напруги на виході.

Що в нас виходить? Ще одна особливість класу А - потужність розсіювання транзисторів тим більше, що менше вхідний сигнал. Тобто, якщо ви залишите працюючий підсилювач без вхідного сигналу, він буде грітися як піч, так як без вхідного сигналу потужність розсіювання транзистора дорівнює максимальної вихідної потужності підсилювача. До речі, хочу сказати, що це перевірено на практиці - мій Technics A 900 Reference справді гріється сильніше в тому випадку, якщо на його вхід не подається ніякого сигналу - я свого часу дуже дивувався цій обставині і навіть хотів тягнути його в ремонт . Ще один важливий параметр підсилювача – ККД. Ну, самі розумієте – з таким нагріванням транзисторів жодного людського (Мяу!) чи котячого ККД ми не отримаємо.

ККД вважається так:

г а, як і в минулій формулі - розмах вихідної напруги. Таким чином, ККД не постійний і збільшується в міру наростання вхідного сигналу, а значить і вихідної потужності і досягає максимально значення 50%. (Хочете випити пляшку пива? Мяу, нічого не вийде - половину пляшки виливаємо в унітаз, половину, що залишилася, випиваємо і біжимо знову за цілою.) Так, приблизно так і є, але треба помітити, що пиво це буде просто чудове. Щоправда, тим образніше викидатиме половину.

Отже, підсумуємо - чим хороший клас А? Насамперед відмінною лінійністю і відсутністю спотворень - форма сигналу на виході залишається такою ж, якою вона була на вході. Але за це нам доводиться платити вбивчою споживаною потужністю та надзвичайно низьким ККД підсилювача. Піти на такі жертви можуть далеко не всі і такий режим роботи підсилювачів застосовується тільки в дуже якісних системах класу Hi-End, вартість яких починається від 1000 утоптаних єнотів і виглядають вони при цьому форменими трунами.

Наступний клас підсилювачів – клас В

Так само як і минулого разу, розглянемо двотактний каскад на комплементарних транзисторах.

Схема трохи спростилася у зв'язку зі специфікою роботи підсилювача в цьому режимі. Як можна побачити – зміщення тут немає зовсім ніякого, тобто транзистори відкриваються виключно від вхідного сигналу. Таким чином, особливість цього режиму полягає в тому, що при відсутності вхідного сигналу обидва транзистори закриті, і каскад не споживає від джерела живлення нічого - I0 =0. За наявності вхідного сигналу транзистори працюю по черзі - для позитивних напівхвиль працює транзистор Т1, а негативних Т2. Давайте подивимося, як у нас справа зі споживаною потужністю, ККД, і нагріванням транзисторів.

Спочатку введемо якийсь коефіцієнт а - так званий, коефіцієнт використання.

тобто ставлення вихідної напруги в даний момент до максимальної вихідної напруги. Якщо сказати людською мовою, то ця цифра показує завантаженість підсилювача роботою в даний момент - або він електрони відрами тягає з шаленою швидкістю - а = 1, або взагалі спалахне - а = 0.

Отже, вихідна потужність вважається за такою формулою:

;

потужність розсіювання робочого транзистора:

споживана потужність:

Ну загалом, у разі режиму В все по-чесному - споживана потужність зростає зі зростанням вхідного сигналу і, відповідно, вихідний потужності. Максимальна споживана потужність при а=1 досягає

ККД також приростає зі зростанням рівня сигналу та досягає 78,5%. Ну зовсім інша річ. (Мяу! Ну так – вилити 20% пива – це не 50%.)

Так, що ми пропустили, здається. Ну точно – про спотворення щось забули. А всі Кіт зі своїм пивом. Відволікає.

Так от, подивимося на спотворення.

Уууу ... ось тут ми і потрапили - дивіться, що коїться. У чистому класі У нас чекає дуже велика ммм ... (Мяу! Задниця!) Ну так, що то в цьому роді - нелінійні або, як їх ще називають - перехідні спотворення 1-го роду. Бачите – на графіці – замість того, щоб синусоїді плавно переходити через нуль, як вона це робить у вхідному сигналі, у нас виходить взагалі провал деякої ширини – тобто момент, коли сигнал зникає взагалі – немає його. Чому це відбувається? Вся справа в тому, що транзистору, щоб відкритися і почати працювати, потрібно деяку порогову напругу, що подається на базу - для кремнієвих біполярних транзисторів воно дорівнює 0,7 вольта.

Тобто що ми отримуємо. Припустимо, величина позитивної напівхвилі починає зменшуватися. Транзистор Т1 починає закриватися. І настає такий момент, коли величина першої напівхвилі падає нижче 0,7 вольта і Т1 закривається, але Т2 то ще не відкрився, а відкриється він тільки тоді, коли сигнал перейде в негативну напівхвилю і її величина досягне напруги -0,7 вольт. Таким чином, ми отримуємо дірку у сигналі шириною 1,4 вольта. Ай ай ай, що ж нам робити те тепер, га? (Пиво пити, виливаючи 20% в унітаз, м'яу!)

Ну, щоб не закінчувати цю частину на сумній ноті, забігу вперед і скажу, що вирішення цієї проблеми знайдено, знайдено давно і називається воно режим А.Б. . Якийсь компроміс між якістю сигналу і потужними параметрами. Але це ми вже розглянемо у наступній частині. (А ще ми розглядатимемо клас D - цифровий підсилювач, мяу!)

Публікація: radiokot.ru

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Примусове гальмування автомобілів 14.02.2000 У Німеччині відбулася міжнародна конференція, де обговорювалася нова система автоматичного обмеження швидкості автомобілів. Вже зараз багато автомобілів в Європі мають систему комп'ютерної навігації. По спеціальним навігаційним супутникам бортовий комп'ютер автомобіля визначає його розташування, а пам'ять комп'ютера закладено докладні карти. Водію треба ввести в комп'ютер місце призначення, а далі слідувати вказівкам комп'ютера, що з'являються на екрані або вказівкам вголос, як швидше і простіше проїхати в потрібне місце. Якщо на електронних картах вказати ділянки з обмеженнями швидкості, нескладно зробити так, щоби при в'їзді на таку ділянку автомобіль автоматично пригальмовував. Англійські фахівці з регулювання руху вважають, що достатньо обладнати такою технікою 60 відсотків автомобілів і інші водії теж стануть акуратніше дотримуватись обмежень. Але хоча з технічного погляду все досить просто, викликають правові моменти. Чи не буде таке автоматичне обмеження швидкості замахом на права водія? Принаймні німецьке міністерство транспорту вважає, що вибір швидкості руху має залишатися на совісті водія. Карати його за перевищення швидкості можна, але змушувати не можна. У Голландії, наприклад, до цього питання підійшли інакше і провели успішний експеримент на 20 спеціально обладнаних "фольксвагенах". Розглядається питання поширенні примусового обмеження швидкості протягом усього територію країни. Вважають, що вона дозволить зменшити кількість дорожніх пригод на 35 відсотків.

Інші цікаві новини:

▪ Електроенергія зі снігу

▪ Infineon розпочав виробництво NAND-пам'яті ємністю 512 Мбіт.

▪ Мобільний принтер DEll Wasabi PZ310

▪ Флуоресцента мікроскопія високої роздільної здатності

▪ Потужні напівпровідникові прилади з карбіду кремнію від Renesas Electronics

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електроживлення. Добірка статей

▪ стаття Історія та археологія. Довідник кросвордиста

▪ стаття Куди зникає лід із замерзлої на морозі вологої білизни? Детальна відповідь

▪ стаття Соя культурна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Джойстик для РС. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кварцовий фільтр з смугою пропускання, що перемикається. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024