Reja Kuchaytrgichlar haqida umumiy ma’lumot

5-rasm. (a) kuchaytirgich sxemasi, (b) elementlardagi ekvivalent signalni to'g'rilash sxemasi.

R 3 va tranzistorning emitent birikmasi. Ikkinchi usul rasmda ko'rsatilgan. Bunday holda, kondansatkichning zaryadi tufayli, tranzistorning emitentida ijobiy potentsial o'rnatiladi. Transistorning asosiy potentsiali nolga teng bo'lsa, musbat emitent potentsiali tayanch-emitter birikmasining teskari moyilligini hosil qiladi. o'tishi va qarshilik R3 kirish signali rektifikatori vazifasini bajaradi va kondansatkichda ijobiy zaryadni saqlaydi.

Ko'p bosqichli kuchaytirgichlar
Ikki bosqichli AF kuchaytirgichining diagrammasi ko'rsatilgan RC-kaskadlar orasidagi bog'lanish. T 1 va T 2 tranzistorlari egilish davrlari bilan o'rnatiladigan A sinf rejimida ishlaydi R 1 – R 2 va R 5 – R mos ravishda. Ushbu ikki bosqich ajratuvchi kondansatkich yordamida bir-biridan doimiy ravishda ajratilgan.

6-rasm. tarmoqli kengligi
Odatda kuchaytirgich chastotasi javobi shaklda ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, daromad o'rta diapazonda doimiy bo'lib qoladi, lekin past va yuqori chastotalarda tushadi.
Chastota javobining past chastotali qismida daromadning pasayishi ajratuvchi kondansatkichning ta'siridan kelib chiqadi. Chastotaning pasayishi bilan kondansatkichning reaktivligi ortadi, bu T 2 tranzistoridagi ikkinchi bosqichning kirishiga berilgan signal amplitudasining pasayishiga olib keladi. Kondensatorlarni ajratish shuningdek, past chastotalarda daromadni kamaytiradi, lekin juda kamroq darajada, shuning uchun ularning ta'sirini e'tiborsiz qoldirish mumkin.
Kuchaytirgichning tarmoqli kengligi 3 dB darajasida chastotali javob nuqtalari o'rtasida aniqlanadi, bunda chiqish kuchlanishi maksimal qiymatining 70% ni, chiqish quvvati esa maksimal qiymatning yarmini tashkil qiladi.
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.

3.