Макет підсилювача звуку - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Основні відомості про підсилювачі: класифікація, головні характеристики, зворотній зв’язок; вимірювання опорів; стандарти звуковідтворюючої апаратури. Розробка макета високоякісного підсилювача потужності звукової частоти із струмовим буфером на тріоді.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Курсова робота: 84с., 37рис.,8 табл.,9 джерел, 7 додатків
Об'єктом дослідження є підсилювачі потужності звукової частоти.
Мета роботи:розробка та реалізація високоякісного підсилювача звуку.
Методи дослідження: схемотехнічне моделювання, вимірювання спектральних характеристик та параметрів сигналів.
Одержані результати: розроблено високоякісний макет підсилювача потужності звукової частоти з наступними параметрами: нерівномірність підсилення у смузі частот 40…16000 Гц не перевищує 2 дБ, різниця каналів підсилення не перевищує 1,5 дБ, діапазон вхідних сигналів 0,1 - 10 В, максимальна амплітуда вихідного сигналу 20 В нанавантаженні 4 Ом, низький коефіцієнт нелінійних викривлень.
Підсилювач потужності звуку, схема на подвійному тріоді, схема на LM 3886, операційний підсилювач, подвійний тріод
The graduation research of the 5-year student DmitriyVoronov (DNU, faculty of physics, electronics and computer systems, Departament of Applied Physics) deals with engineering design and implementation of high-specification sound intensifier.
The work is interesting for theintensifying microcircuits of LM type that have the best sound quality among its analogues.
The results of research: there was made the high qualified mockup ofaudiopower amplifier with gain ripple in frequency range from 40 to 16000 Hz doesn't overtop 2dB.
Підсилювачі - найбільш розповсюджені схеми. Це пояснюється тим, що, як правило, має місце невідповідність параметрів електричних сигналів, які одержують при первинному перетворенні різних неелектричних фізичних величин в електричні, параметрам, які необхідні для нормальної роботи більшості виконуючих пристроїв. Тому електричний сигнал повинен бути підсиленим.
Підсилювачем називають пристрій, який призначено для підсилення електричного сигналу за напругою, струмом або потужністю за рахунок перетворення енергії джерела живлення в енергію електричного сигналу. Цей процес можна розглядати як модуляцію енергії джерела живлення (напруга ) вхідним сигналам. Процес підсилення сигналів можна подати структурною схемою, наведеною на рис.1.1.
Рисунок 1.1 - Структурна схема підсилення електричних сигналів
Потоком енергії від джерела живлення ДЖ до навантаження керує вхідний сигнал, який подано напругою . Ця напруга залежить від величини електрорухомої сили (ЕРС) джерела сигналу , його внутрішнього (вихідного) опору і вхідного опору підсилювача . Сигнал, який підсилюється, називається вхідним, а ланку підсилювача, до якого від підключається, - вхідним колом підсилювача (полюси 1 і 2).
Пристрій, що є споживачем і до якого прикладена вихідна напруга називають навантаженням (), а ланка підсилювача, до якої воно підключається - вихідним колом (полюси 3, 4). Для навантаження вихідне коло підсилювача може бути представлене як послідовне з'єднання джерела електрорухомої сили (ЕРС) із значенням (- вихідна напруга при відсутності навантаження) і вихідного опору підсилювача .
Часто полюси 2 і 4 мають однаковий потенціал, і їх називають загальною шиною («земля»). Напруга (напруги) джерела живлення завжди подаються відносно загальної шини.
В залежності від структури схеми і конкретного виконання підсилювач може мати один чи декілька входів і виходів. На (рис.1.2,а) показано для прикладу умовне зображення підсилювача з двома входами та одним виходом, яке виконане згідно вимог ГОСТ 25847-89. В залежності від того, співпадає фаза вихідного сигналу з фазою вхідного сигналу чи зсунута на 180 ° , підсилювачі поділяють на неінвертуючі і інвертуючі. Неінвертуючі (прямі) входи позначаються лініями, які приєднуються до контуру без будь-яких знаків, інверсні - із кружком у місці приєднання. Інколи, особливо в перекладеній літературі, використовуються зображення, які показані на (рис.1.2,б-в). При цьому неінвертуючі входи часто позначаються знаком «+», а інвертуючі - «-».
Рисунок 1.2 - Умовне зображення підсилювача
Підсилювачі класифікують за такими ознаками:
· за характером сигналів підсилення;
· за видом використовуваних активних елементів;
· за функціональним призначенням в каскадних підсилювачах;
· за видом з'єднуючих ланок між каскадами.
За типом підсилюваної величини розрізняють підсилювачі напруги, струму, потужності. Підсилювач потужності призначений для забезпечення у навантаженні () заданої потужності, а в підсилювач напруги (струму) - заданих значень коефіцієнта підсилення і вихідної напруги (). Вказаний поділ є умовним, так як при підсиленні напруги чи струму завжди має місце підсилення за потужністю.
· підсилювачі гармонійних сигналів. Ці пристрої призначені для підсилення сигналів, змінювання яких проходить багато повільніше ніж тривалість перехідних процесів в самих підсилювачах.
· підсилювачі імпульсних сигналів. Ці пристрої призначені для підсилення періодичних і неперіодичних імпульсних сигналів заданої форми. При цьому тривалість перехідних процесів не повинна визивати викривлення форми сигналів.
За смугою частот підсилення розрізняють:
· підсилювачі постійного струму (ППС), діапазон частот підсилення ( - верхня гранична частота підсилення);
· підсилювачі змінного струму (ПЗС), з діапазоном частот ( - нижня гранична частота підсилення).
Підсилювачі змінного струму, в свою чергу, поділяють на:
· підсилювачі низької частоти (від одиниць Гц до сотень кГц);
· підсилювачі високої частоти (від сотень кГц до сотень МГц);
· широкосмугові (від сотень Гц до сотень МГц);
· смугові (резонансні) - для підсилення сигналів у порівняно вузькій смузі частот .
За видом активних елементів: лампові; транзисторні; діодні; параметричні.
За видом навантаження: з активним, активно-індуктивним і ємнісним навантаженням.
За функціональним призначенням в каскадних підсилювачах: попередній підсилювач, проміжний, вихідний.
За видом з`єднуючих ланок: з гальванічним (безпосереднім) зв`язкам, RC- зв`язком, з індуктивним (трансформаторним) зв`язком.
При каскадному з`єднанні декількох підсилювачів, загальний коефіцієнт підсилення дорівнює
На практиці широко застосовують логарифмічні одиниці оцінки коефіцієнта підсилення, виражені в децибелах. Тоді коефіцієнт підсилення за потужністю
Так як потужність пропорційна квадрату струму або напруги, то для коефіцієнтів підсилення за струмом і напругою
В загальному випадку коефіцієнти підсилення і є комплексними величинами, що відображує наявність фазових викривлень підсилюваного сигналу. Тому вони можуть бути представлені у вигляді
де - фазовий зсув між вхідною і вихідною напругою або струмом.
Залежність модуля коефіцієнта підсилення підсилювача від частоти є амплітудно-частотною характеристикою (АЧХ). Фазочастотна характеристика (ФЧХ) відображає частотну залежність кута зсуву фази вихідного сигналу відносно вхідного.
Підсилювач, як і будь-яку лінійну систему, характеризують також фазовою затримкою (phasedelay) на частоті - це затримка (в секундах) гармонійного коливання частотою , яке проходить через підсилювач. Значення фазової затримки дорівнює фазовому зсуву, поділеному на частоту гармонійного коливання, з протилежним знаком:
Групова затримка(groupdelay) на частоті - це затримка обвідної вузькосмугового сигналу із середньою частотою . Групова затримка (в секундах) дорівнює похідній від ФЧХ з протилежним знаком:
Смуга пропускання підсилювача - діапазон робочих частот , у межах якого коефіцієнт підсилення не знижується нижче значення від максимального значення рис.1.3,а. Якщо коефіцієнт підсилення вимірюється в децибелах, то значенням граничних частот підсилення відповідають зменшення коефіцієнта підсилення на 3 дБ рис.1.3,б.
Рисунок 1.3 - Амплітудно-частотна і логарифмічна амплітудно-частотна характеристики підсилюючих пристроїв
Викривлення, які викликані не ідеальністю частотних характеристик підсилювача, називаються частотними викривленнями. Частотні викривлення - це змінювання форми сигналу у часі, які обумовлені різними умовами передачі його частотних складових. Частотні викривлення відносяться до класу лінійних (нові частотні складові не виникають). Необхідною і достатньою умовою відсутності частотних викривлень є:
Кількісно частотні викривлення оцінюються коефіцієнтом частотних викривлень, який чисельно дорівнює відношенню коефіцієнта підсилення в області середніх частот для амплітудно-частотної характеристики до коефіцієнта підсилення на граничній частоті.
Вимоги до частотних характеристик підсилювача залежать від його призначення. Наприклад, для підсилювачів звукової апаратури слід виходити із наступного. Чутність до амплітудно-частотних викривлень (різна для різних звуків) може мати місце вже при <1 дБ. Мінімальні сприйняті на слух фазові викривлення і часова затримка (також різні для різних звуків) =30° і =1 мс. Критичною для слухової локалізації (пеленгації) при бінауральному прослуховуванні є часова затримка між лівим і правим сигналами 10 мкс.
Вхідний і вихідний опір - найважливіші параметри підсилювача. Їх значення враховуються при узгодженні як з джерелом вхідного сигналу, так і з навантаженням. В загальному виді вони носять комплексний характер і залежать від частоти.
Вхідний і вихідний опори визначаються виразами
Часто на практиці цікавляться тільки активними складовими вхідного і вихідного опорів, для них
де - напруга холостого ходу на виході підсилювача ();
Розглянемо вимоги, наприклад, до вихідного опору підсилювача. Для вихідного кола (див. рис.1.1) опори і утворюють дільник напруги з коефіцієнтом передачі
Звідси видно, що коли . Тобто, дається взнаки шунтуюча дія навантаження. Тому для підсилювачів напруги необхідне виконання умов
Виконання умов (1.18) необхідне не тільки для запобігання втрати напруги за рахунок шунтуючої дії навантаження, а особливо важливе тоді, коли або змінюються при змінюванні рівня сигналу.
Для багатокаскадного підсилювача необхідні виконання умов тобто вихідний опір попереднього каскаду повинен бути набагато менше вхідного опору послідуючого каскаду.
В високочастотних схемах опори зазвичай вирівнюють для запобігання відбиття потужності. У випадку, коли підсилюваною величиною є струм, умови для вхідного і вихідного опорів змінюються на протилежні, тобто потрібно прагнути, щоб , .
Амплітудна характеристика відображує залежність сталого значення вихідного сигналу від вхідного синусоїдального сигналу на деякій постійній частоті рис.1.4.
Рисунок 1.4 - Амплітудна характеристика підсилювача
У робочому діапазоні амплітуд вхідного сигналу характеристика має бути лінійною, а кут її нахилу визначається величиною коефіцієнта підсилення на цій частоті. Мінімальний вхідний сигнал визначається рівнем власних шумів підсилювача, максимальний вхідний сигнал - переходом на нелінійну ділянку характеристики, що зумовлює нелінійні спотворення.
називається динамічним діапазоном вхідних сигналів підсилювача.
Нелінійність амплітудної характеристики у робочому діапазоні вхідної напруги - є причиною нелінійних спотворень. При дії на вхід підсилювача гармонійного сигналу, вихідний сигнал крім вхідної гармоніки буде мати ряд додаткових гармонік. Поява цих гармонік обумовлена залежністю коефіцієнта підсилення від величини вхідного сигналу. Таким чином, поява нелінійних спотворень завжди зв'язана з появою на виході додаткових, відсутніх на вході, гармонійних складових сигналу.
Для кількісної оцінки нелінійних спотворень служить коефіцієнт нелінійних спотворень(коефіцієнт гармонік або клірфактор), в основу розрахунку якого покладена оцінка відносної величини вищих гармонік до основної у вихідному сигналі, тобто
де - діюче значення вищих гармонік вихідного сигналу, починаючи із другої;
- діюче значення першої (основної) гармоніки вихідного сигналу.
При невеликих спотвореннях (<10%) на практиці користуються формулою
Наприклад, згідно DIN 45500 для підсилювачів апаратури класу HI-Fi коефіцієнт гармонік не повинен перевищувати 1%.
Перехідна характеристика представляє собою залежність миттєвого значення вихідної напруги або струму від перепаду значень відповідного електричного параметра з нульовою тривалістю фронту на вході підсилювача. Типовий вид перехідної характеристики підсилювача приведено на рис.1.5. Чисельно за даною характеристикою оцінюють два параметри: час наростання вихідної напруги і перерегулювання вихідної напруги. Обидва параметри визначають відносно встановленої вихідної напруги .
Рисунок 1.5 - Перехідна характеристика підсилювача
Коефіцієнт шуму підсилювача визначається для вказаної частоти як відношення сигнал/шум на вході, віднесене до такого ж відношення на виході
при умові, що шум на вході і внутрішній шум є білим.
Зворотні зв'язки є ефективним засобом коригування характеристик підсилювачів.
Колом зворотного зв'язку (ЗЗ) називають пристрій, за допомогою якого частину вихідної напруги передають на вхід підсилюючого пристрою.
Сигнал зворотного зв'язку може підсумовуватися з вхідним, або утворювати з ним різницю. В залежності від цього розрізняють додатний і від'ємний зворотний зв'язок (ВЗЗ).
Розглянемо узагальнену схему на рис.1.6 підсилюючого пристрою, охопленого колом ЗЗ (в даному випадку додатним). Тут подані наступні позначення: - власний коефіцієнт підсилення підсилюючого пристрою (коефіцієнт підсилення при розімкнутому колі ЗЗ); - напруга зворотного зв'язку; - коефіцієнт передачі кола ЗЗ.
Рисунок 1.6 - Структурна схема підсилюючого пристрою із зворотним зв'язком
Вихідна напруга схеми дорівнює підсиленій сумі вхідної напруги і напруги зворотного зв'язку :
Тоді для коефіцієнта передачі розглянутої схеми можна записати
Для ВЗЗ вираз для коефіцієнта передачі набуває вигляду
За способом отримання напруги зворотного зв'язку розрізняють ЗЗ за напругою і струмом. У першому випадку рис.1.7,а пропорційна напрузі на навантаженні , у другому рис.1.7,б - струму у навантаженні (тут - датчик струму, в найпростішому випадку це може бути резистор).
Рисунок 1.7 - Зворотні зв'язки за напругою (а) і струмом (б)
За способом подачі на вхід підсилюючого пристрою розрізняють послідовний і паралельний ЗЗ. У першому випадку рис.1.8,а напруга зворотного зв'язку подається на вхід послідовно з вхідною напругою у другому рис.1.8,б - паралельно.
Рисунок 1.8 - Послідовний (а) і паралельний (б) зворотній зв'язок
Таким чином можна виділити 4 основних типи зворотного зв'язку:
Зворотні зв'язки можуть бути частотно залежними і частотно незалежними.
Кола зворотного зв'язку можуть містити як лінійні, так і нелінійні елементи. Це дозволяє змінювати властивості пристрою тільки для заданих рівнів вхідного сигналу.
Для побудови підсилювачів використовуються від'ємні зворотні зв'язки. Додатні зворотні зв'язки використовують у генераторних пристроях.
Розглянемо вплив зворотних зв'язків на основні параметри підсилювача.
Згідно із (1.26) ВЗЗ знижує коефіцієнт підсилення, так як >1. Величину називають глибиною зворотного зв'язку (ГЗЗ).
Таким чином, коефіцієнт підсилення практично не залежить від власного коефіцієнта підсилення і визначається властивостями коефіцієнта передачі кола зворотного зв'язку . В найпростішому випадку коло зворотного зв'язку представляє собою резистивний дільник напруги. При цьому схема працює як лінійний підсилювач, коефіцієнт підсилення якого визначається тільки коефіцієнтом передачі кола ВЗЗ. Якщо у якості зворотного зв'язку використовується частотно залежне коло, наприклад RC-коло, то утворюється фільтр. Нарешті, увімкнення в коло ВЗЗ нелінійних елементів (діодів, транзисторів) дозволяє реалізувати нелінійне перетворення сигналів.
Встановимо залежність між відносною нестабільністю власного коефіцієнта підсилення і відносною нестабільністю коефіцієнта підсилення підсилювача із ВЗЗ . Для цього візьмемо похідну
Отже, відносні змінювання (нестабільність) коефіцієнта підсилення підсилювача із ВЗЗ зменшується в ГЗЗ раз.
Нелінійні викривлення у багатокаскадних підсилювачах, як правило, виникають у кінцевих та передкінцевих каскадах, які працюють з великими сигналами. Ведення в підсилюючий пристрій ВЗЗ знижує як коефіцієнт нелінійних спотворень, так і вплив на його вихідний сигнал зовнішніх завад.
Виходячи із припущення, що підсилювач є лінійною системою, можна сказати, що напруга будь-якої гармоніки на його виході складається із власної напруги цієї гармоніки і напруги цієї ж гармоніки, яка пройшла через коло ЗЗ і повторно через підсилювач :
Таким чином, будь який сигнал, який появився на виході підсилювача, не залежно від природи його походження, буде зменшений в ГЗЗ раз.
Використовуючи формулу (1.20), отримаємо
На величину вхідного опору впливає спосіб подачі напруги зворотного зв'язку на вхід підсилювача і не впливає спосіб її отримання.
Про послідовному ВЗЗ на вході підсилюючого пристрою діє різниця напруг (див. рис.1.8,а), що призводить фактично до зменшення струму джерела сигналу, а це, в свою чергу, еквівалентно збільшує вхідний опір. Строгий аналіз свідчить про те, що послідовний ВЗЗ збільшує вхідний опір в ГЗЗ раз.
Введення кола паралельного ВЗЗ (рис.1.18,б) зменшує вхідний опір, так як збільшується струм, який відбирається від джерела вхідного сигналу. Це відбувається за рахунок струму, який протікає у колі ВЗЗ.
На величину вихідного опору впливає спосіб отримання напруги зворотного зв'язку і не впливає спосіб подачі їїна вхід.
Строгий аналіз свідчить про те, що ВЗЗ за напругою зменшує вихідний опір підсилювача в ГЗЗ раз. Це пояснюється тим, що будь який ВЗЗ прагне підтримати незмінним значення того параметра, який використовується для отримання сигналу зворотного зв'язку. Тому ВЗЗ за напругою при дії зовнішніх збурень, зокрема змінюванні вихідного струму, прагне підтримати незмінним значення вихідної напруги. Це еквівалентно зменшенню вихідного опору.
Введення кола ВЗЗ за струмом збільшує вихідний опір підсилювача.
Простий спосіб вимірювання вхідного опору показаний на рис.1.9. Резистор із відомим опором вмикають між генератором і входом досліджуваної схеми. Потім за допомогою осцилографу або вольтметра змінного струму вимірюються напруги і по обидві сторони резистора .
Рисунок 1.9 - Вимірювання вхідного опору
Якщо - змінний вхідний струм, то, згідно закону Ома, на резисторі падає напруга, яка дорівнює
Якщо досліджувана схема є підсилювачем, то часто зручно визначати і , виконуючи вимірювання на виході підсилювача: - вимірюється при безпосередньому підключені генератора до входу підсилювача, а - при послідовному підключені з входом підсилювача резистора . Так як у виразі для (1.36) присутнє тільки відношення , то коефіцієнт підсилення не грає ніякої ролі.
Згідно з заключною частиною формули (1.16), на перший погляд легко оцінити вихідний опір підсилювача вимірюючи напругу холостого ходу і струм короткого замикання. Проте, при короткому замиканні зазвичай порушуються умови функціонування схеми і неможливо отримати достовірні результати; в окремих випадках можуть вийти з ладу ті чи інші компоненти, не витримавши ненормальне навантаження. Практичний спосіб вимірювання вихідного опору показаний на рис.1.10. Тут напруга холостого ходу вимірюється вольтметром чи осцилографом, а потім до вихідних клем підсилювача підключають навантаження (резистор з відомим опором) і вимірюють напругу на навантаженні .
Так як падіння напруги на при наявності навантаження дорівнює , а вихідний струм у навантаженні , то
Рисунок 1.10 - Вимірювання вихідного опору
Підсилювачі низької частоти найширше застосовуються для посилення сигналів, що несуть звукову інформацію, в цих випадках вони називаються, також, підсилювачами звукової частоти, окрім цього ПНЧ використовуються для посилення інформаційного сигналу в різних сферах: вимірювальній техніці і дефектоскопії; автоматиці, телемеханіці і аналоговій обчислювальній техніці; у інших галузях електроніки. Підсилювач звукових частот зазвичай складається з попереднього підсилювача і підсилювача потужності (ПП).
Попередній підсилювач призначений для підвищення потужності і напруги і доведення їх до величин, потрібних для роботи крайового підсилювача потужності, частенько включає регулювальників гучності, тембру або еквалайзер, інколи може бути конструктивно виконаний як окремий пристрій. Підсилювач потужності повинен віддавати в ланцюг навантаження (споживача) задану потужність електричних коливань.
Його навантаженням можуть бути випромінювачі звуку: акустичні системи (колонки), навушники (головні телефони); радіотрансляційна мережа або модулятор радіопередавача. Підсилювач низьких частот є невід'ємною частиною всієї звуковідтворюючої, звукозаписної і радіотранслюючої апаратури.
За типом обробки вхідного сигналу і схемою побудови вихідного каскаду підсилювачі можна розділити на:
· клас «A» _ лінійний режим роботи підсилювального елементу (струм зсуву максимальний) аналогова обробка сигналу.
· клас «AB» _ режим роботи з великим кутом відсічення (>90°), аналогова обробка сигналу.
· клас «B» _ режим роботи з кутом відсічення рівним 90°, аналогова обробка сигналу.
· клас «C» _ режим роботи з малим кутом відсічення (<90°).
· клас «D» _ підсилювальний елемент працює в ключовому режимі, застосовується широко-імпульсна модуляція _ змінюється (лінійно, не маючи дискретних значень) шпаруватість імпульсів, відповідно до поточного значення вхідного сигналу.
· клас «T» _ підсилювальний елемент працює в ключовому режимі, також застосовується широко-імпульсна модуляція _ змінюються (лінійно, не маючи дискретних значень) як шпаруватість, так і частота імпульсів, відповідно до поточного значення вхідного аналогового сигналу
За типом вживання в конструкції підсилювача активних елементів:
· лампові _ на електронних, електровакуумних лампах. Складали основу всього парку УНЧ до 70-х років. У 60-х роках випускалися лампові підсилювачі дуже великої потужності (до десятків кіловат). В даний час використовуються як інструментальні підсилювачі і як звуковідтворюючі підсилювачі. Складають левову частку апаратури класу HI-END. А також займають велику частку ринку професійної і напівпрофесійної гітарної підсилювальної апаратури.
· транзисторні _ на біполярних або польових транзисторах. Така конструкція крайового каскаду підсилювача є досить популярною, завдяки своїй простоті і можливості досягнення великої вихідної потужності, хоча останнім часом активно витісняється підсилювачами на базі інтегральних мікросхем.
· інтегральні _ на інтегральних мікросхемах (ІМС). Існують мікросхеми, що містять на одному кристалі як попередні підсилювачі, так і крайові підсилювачі потужності, побудовані за різними схемами і працюючі в різних класах. З переваг - мінімальна кількість елементів і, відповідно, малі габарити.
· гібридні _ частина каскадів зібрана на напівпровідникових елементах, а частина на електронних лампах. Інколи гібридними також називають підсилювачі, які частково зібрані на інтегральних мікросхемах, а частково на транзисторах або електронних лампах.
По вигляду узгодження вихідного каскаду підсилювача з навантаженням їх можна розділити на двох основних типів:
· трансформаторні _ в основному така схема узгодження застосовується в лампових підсилювачах. Обумовлено це необхідністю узгодження великого вихідного опору лампи з малим опором навантаження, а також необхідністю гальванічної розв'язки вихідних ламп і навантаження. Деякі транзисторні підсилювачі (Наприклад, підсилювачі трансляцій, обслуговуючі мережу абонентських гучномовців, деякі Hi-End аудіопідсилювачі) також мають трансформаторне узгодження з навантаженням.
· безтрансформаторні_ через дешевизну, малу вагу і велику смугу частот безтрансформаторні підсилювачі набули найбільшого поширення. Безтрансформаторні схеми легко реалізуються на транзисторах. Обумовлено це низьким вихідним опором транзисторів в схемі емітерного повторювача, можливістю вживання пар комплементу транзисторів. На лампах безтрансформаторні схеми реалізувати складніше, це або схеми, що працюють на високоомне навантаження, або складні схеми з великою кількістю паралельно працюючих вихідних ламп.
За типом узгодження вихідного каскаду з навантаженням:
Узгодження по напрузі - вихідний опір ПП багато менше омічного опору навантаження. В даний час є найбільш поширеним, охоплює практично всі транзисторні ППЗЧ. Дозволяє передати в навантаження форму напруги з мінімальними спотвореннями і отримати хорошу АЧХ, проте породжує сильні нелінійні спотворення (інтермодуляція) в динамічних голівках АС; чутливо до зовнішніх полів; відрізняється термічною нестабільністю і високими тепловтратами.
Узгодження по потужності - вихідний опір ПП рівно або близько опору навантаження. Дозволяє передати в навантаження максимум потужності від підсилювача, через що у минулому було вельми поширеним в малопотужних простих пристроях. Зараз є основним типом для лампової техніки, чим, в першу чергу, і пояснюються особливості звучання лампових систем. В порівнянні з попереднім типом, забезпечує декілька менші спотворення форми струму в котушках ГД АС, і менші нелінійні спотворення в ГД, проте погіршує АЧХ.
Узгодження по струму - вихідний опір ПП багато більше опору навантаження. Найбільш перспективний тип для систем звукопідсилення, хоча в даний час використовується украй рідко. У основі такого узгодження _ наслідок із закону Лоренца, згідно з яким звуковий тиск пропорційний струму в котушці ГД. Дозволяє сильно (на два порядки) зменшити інтермодуляційні спотворення ГД і їх ГЧЗ (груповий час затримки)
· мінімальні значення нерівномірності амплітудно-частотної характеристики (нАЧХ, вимірюється в дБ)
· коефіцієнт нелінійних спотворень (КНС, вимірюється в %)
· рівня шуму (ШУМ, вимірюється в дБ) і способів їх вимірів.
Потім цей стандарт став міжнародним IEC 60581 (МЕК) і з мінімальними змінами був повторений в ГОСТ 24388-88. Визначаючи стандарт Hi-fi згідно DIN 45000, можна назвати наступні групи параметрів і їх граничні значення для таких пристроїв, як тюнери, підсилювачі і акустичні системи.
Для тюнерів параметри пристроїв встановлені наступними:
· Смуга частот, що пропускаються, Гц_40-12500
· Коефіцієнт нелінійних спотворень _ не більше 2% при 1 кГц, 40 кГц _девіація
· Коефіцієнт інтермодуляційних спотворень_N/a
· Відмінність параметрів каналів не більше_3 дБ в смузі 250-6300 Гц
· Перехідні перешкоди _ не більше 26 дБ при 250-6300 Гц, не більше 15 дБ при 6300-12500 Гц
Для підсилювачів параметри пристроїв встановлені наступними:
· Смуга частот, що пропускаються, Гц _ 40-16000 (при нАЧХ 1,5 дБ) по лінійному входу, 40-16000 (при нАЧХ 2 дБ) за наявності коректора
· Коефіцієнт нелінійних спотворень _ не більше 1 % у смузі 40-12500 Гц
· Коефіцієнт інтермодуляційних спотворень _ не більше 3 % у смузі 250-8000 Гц (при зниженні потужності на краях смуги на 50% (або 6 дБ))
· Відмінність параметрів каналів -- не більше 3 дБ в смузі 250-6300 Гц
Для акустичних систем параметри пристроїв встановлені наступними:
· Смуга частот, що пропускаються, Гц _ 100-4000 (при нерівномірності ± 4дБ), 50-12500 (+4/-8дБ)
· Коефіцієнт нелінійних спотворень _ не більше 3 % у смузі 250_1000 Гц, не більше 1 % на 2000 Гц
· Коефіцієнт інтермодуляційних спотворень _ N/a
· Відмінність параметрів каналів _ N/a
Підсилювачі потужності К174УН4 на 0.1 Втрис.1.11.НеобхідністьживленнямікросхемиК174УН4Бвід джереланапругою4,5...6 В треба дещо змінити її включення. Справа в тому,що при типовому включенні з пониженням напруги живлення зростає ймовірність самозбудження підсилювача ЗЧ. Щоб цього не сталося, вимикаємо ланцюг вольтдобавки, а вивід 6 мікросхеми підключити безпосередньо до плюсового виводу джерела живлення. Для підвищення вхідного опору підсилювача в ланцюг емітера транзистора VT1 включений резистор R3 (його опір може бути в межах110...240 Ом). Рекомендований опір головки гучномовця Ва1-6...8 Ом.
Рисунок 1.11 - Принципова схема підсилювача К174УН4
Підсилювач на рис.1.12 відрізняється підвищеною економічністю. Для роботи в його першому каскаді необхідний транзистор з великим коефіцієнтом передачі струму, здатний працювати в режимі малих струмів. Крім зазначеного на схемі, можна використовувати транзистори КТ342А, КТ342Б і КТ3102 з індексами А _ Е. Вхідний опір підсилювача _ 10 кОм, струм, споживаний його першим каскадом, _ 0,3...0,5 мА. Конденсатор С2 запобігає самозбудження підсилювача на високих частотах. Транзистор VT2 виконує функції розв'язувального фільтра в ланцюзі живлення транзистора VT1. Що дозволило обійтися без додаткового оксидного конденсатора і резистора.
Рисунок 1.12 - Принципова схема підсилювача на традиційне включення К174УН4 з підвищеною економічністю
У підсилювачі рис.1.13 функції першого каскаду виконує інтегральна мікросхема DA1 на польових транзисторах. Гідність такого каскаду _ високий вхідний опір (воно визначається опором резистора R1 і залежно від вимог може бути в межах від декількох десятків кОм до 1 МОм) і можливість одночасного використання як підсилювача напруги АРУ (його знімають із виходу мікросхеми DA1 через відповідний фільтр). Всі розглянуті підсилювачі при вхідній напрузі 30...50 мВ забезпечують вихідну потужність 0,1...0,12 Вт. Струм, споживаний ними в режимі спокою, не перевищує 3...4,5 мА, а при максимальній гучності _ 40 мА.
Підсилювач на К548УН1. Схема одного з каналів підсилювача потужності (другий йому ідентичний) показана на рис.1.14. Як видно зі схеми, кожен канал підсилювача містить всього два каскади. Перший з них виконаний на одній з половин здвоєного інтегрального підсилювача А1 (в дужках вказані номери висновків іншого підсилювача мікросхеми), другий - двотактний емітерний повторювач - на комплементарній парі транзисторів V1, V2.
Рисунок 1.13 - Принципова схема підсилювача К174УН4 з високим вхідним опором
Підсилювач охоплений ООС по постійному (дільник R5R4) і змінному (R5R3C2) напруженням. Для регулювання тембру застосовн підключений паралельно резистору R5 послідовно ланцюг R6.1C6R7, який поглиблює ООС на вищих частотах номінального діапазону. При установці движка змінного резистора R6.1 у нижнє (за схемою) становище частотно-залежна ООС мінімальна, і складові вищих частот проходять на вихід підсилювача без послаблення. По мірі пересування движка вгору (також за схемою) глибина ООС на вищих частотах збільшується і складові цих частот послаблюються.
Рисунок 1.14 - Принципова схема підсилювача К548УН1
Гучність регулюється здвоєним змінним резистором R1, стерео баланс - резистором R2.
Від перевантаження при короткому замиканні в навантаж
Макет підсилювача звуку дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Советско-японские отношения в 90-е годы. Скачать бесплатно и без регистрации
Отчет по практике по теме Організація облікового процесу ПФУ Індустріального району м. Дніпропетровська
Польза И Вред Интернета Сочинение Краткое
Реферат На Тему Современные Средства Пожаротушения
Реферат: The Art And Life Of Van Gogh
Сочинение Про Осеннюю Погоду
Курсовая Работа На Тему Анализ Активов Банка И Их Структуры В Финансовом Менеджменте
Курсовая работа по теме Сущность и классификация функций менеджмента
Реферат по теме Эпоха промышленного переворота и ее отражение в экономических исследованиях Д.Рикардо
Курсовая Работа Менеджмент Управление Конфликтами
Реферат по теме Geld
Реферат по теме Регистрации актов гражданского состояния
Реферат: Roles People Play During The Revolutionary War
Контрольная работа: Сенс життя і ставлення до смерті
Реферат На Тему Промышленность И Природопользование
Курсовая работа: Исследование концентрирования Cu (II) на анионите АВ-17, иммобилизованном 8-оксихинолином
Реферат: Трансформационная экономика и ее особенности в РБ
Реферат: Теодор Рузвельт
Контрольная Работа По Математике 9 Класс 1
Реферат по теме Правовые формы учета, отчетности и оценки хозяйственной деятельности
Происхождение и развитие поместного землевладения - История и исторические личности реферат
Кодирование и реализация биологической информации в клетке, генетический код и его свойства - Биология и естествознание курсовая работа
Гарантии местного самоуправления - Государство и право контрольная работа