Wszystkie te trzy części wykonują to samo zadanie – zwiększyć moc sygnału wyjściowego do takiego poziomu, aby można było wysterować obciążenie o niskiej impedancji – sterownik lub słuchawki. Jak oni to robią? To bardzo proste – zasilanie DC z PA jest pobierane i przetwarzane na AC, ale w taki sposób, że kształt sygnału wyjściowego powtarza kształt sygnału wejściowego.

Jest to po prostu pokazane na rysunku. Na wejściu mamy sygnał mały (miau!), na wyjściu duży (MIAU!). Jednocześnie jego forma (miau! -MEOW!) w ogóle się nie zmieniła. Dzięki Kot.

Ale niestety wszystko jest dobrze tylko w teorii. W praktyce projektując sprzęt radiowy stosujemy nieidealne rezystory, kondensatory, a zwłaszcza tranzystory. Dlatego kształt sygnału wyjściowego może bardzo różnić się od sygnału wejściowego, a ten problem nazywa się zniekształceniem. Wszystkie kaskady wzmacniacza dokładają swoje pięć kopiejek do uszkodzenia sygnału, ale lwią część z tego - powiedziałbym, cały rubel drobnych drobnych - przynosi kaskada końcowa, gdy jest nieprawidłowo skonstruowana lub obliczona.

Dlaczego zniekształcenia są złe? Cóż, aby nie angażować się w demagogię, po prostu wytnij, powiedzmy, co piąte słowo z tego artykułu. Co się stało? Nie, oczywiście znaczenie jest nadal jasne, ale już jest nieco inne, prawda? Podobnie jest z dźwiękiem.

Przyjrzyjmy się zatem różnym sposobom budowania końcowych stopni PA, które nazywane są również klasami (lub trybami pracy) wzmacniaczy. Pewnie słychać - wzmacniacz w klasie A, wzmacniacz w klasie AB - to wszystko.

Zacznijmy od przyjrzenia się ogólnemu schematowi stopnia wyjściowego PA.

Jest to stopień wyjściowy przeciwsobny na tranzystorach komplementarnych. Jak widać, obwody bazowe tranzystorów zawierają źródła napięcia, które tworzą początkowe przesunięcie punktu pracy każdego z tranzystorów. Od wartości tego napięcia zależy więc, w jakim trybie (klasie) będzie pracował ten lub inny stopień wyjściowy.

Cóż, zacznijmy w kolejności - tryb А .

Otrzymamy ten tryb przy dość dużym napięciu polaryzacji , taki, że

gdzie I0 jest prądem spoczynkowym stopnia. Zatem oba tranzystory znajdują się w strefie aktywnej, a gdy prąd kolektora jednego tranzystora maleje, prąd drugiego wzrasta. W wyniku tych wszystkich tańców uzyskujemy niemal idealną liniowość kaskady i całkowity brak zniekształceń nieliniowych. ALE. Zawsze jest jakieś ALE, zauważyłeś? Po pierwsze, moc pobierana z zasilacza jest równa dwukrotności mocy sygnału wyjściowego i jest wartością stałą, niezależną od sygnału wejściowego. Oznacza to, że jeśli wzmacniacz rozwinie maksymalną moc wyjściową 100 watów, wówczas moc pobierana z zasilacza wyniesie 200 watów i nie ma znaczenia, przy jakiej głośności słuchasz muzyki. A jeśli wzmacniacz jest dwukanałowy, czyli stereo? A jeśli to kino domowe? Dalej. Tranzystory wyjściowe, jak wiadomo, mają zły nawyk nagrzewania się. To znaczy rozproszyć trochę mocy. W przypadku trybu A rozpraszanie mocy dla jednego tranzystora jest następujące:

gdzie a jest wahaniem napięcia wyjściowego.

Co dostajemy? Inną cechą klasy A jest to, że rozpraszanie mocy tranzystorów jest tym większe, im niższy jest sygnał wejściowy. Oznacza to, że jeśli pozostawisz działający wzmacniacz bez sygnału wejściowego, nagrzeje się on jak piec, ponieważ przy braku sygnału wejściowego rozpraszanie mocy tranzystora jest równe maksymalnej mocy wyjściowej wzmacniacza. Nawiasem mówiąc, chcę powiedzieć, że zostało to przetestowane w praktyce - mój Technics A 900 Reference faktycznie nagrzewa się bardziej, jeśli na jego wejście nie jest podany żaden sygnał - byłem bardzo zaskoczony tą okolicznością w pewnym momencie i nawet chciałem to przeciągnąć do naprawy. Kolejnym ważnym parametrem wzmacniacza jest wydajność. No rozumiecie – przy takim nagrzewaniu tranzystorów nie uzyskamy ani ludzkiej (miau!) ani kociej sprawności.

Wydajność oblicza się w następujący sposób:

gdzie a, podobnie jak w poprzednim wzorze, jest zakresem napięcia wyjściowego. Sprawność nie jest więc stała i rośnie wraz ze wzrostem sygnału wejściowego, a co za tym idzie mocy wyjściowej i osiąga maksymalną wartość 50%. (Chcesz wypić butelkę piwa? Miau, to nie zadziała - wylej połowę butelki do toalety, wypij pozostałą połowę i biegnij ponownie po całą.) Tak, to wszystko, ale powinno być Zauważyłem, że to piwo będzie po prostu doskonałe. To prawda, że ​​\uXNUMXb\uXNUMXbtym bardziej obraźliwe będzie wyrzucenie połowy.

Podsumowując - co jest dobrego w klasie A? Przede wszystkim znakomita liniowość i brak zniekształceń – przebieg wyjściowy pozostaje taki sam, jak na wejściu. Ale za to trzeba zapłacić zabójczym poborem mocy i ekstremalnie niską sprawnością wzmacniacza. Nie każdy jest w stanie ponieść takie wyrzeczenia, a ten tryb pracy wzmacniaczy stosowany jest jedynie w bardzo wysokiej jakości systemach klasy Hi-End, których koszt zaczyna się od 1000 zdeptanych szopów, a wyglądają jak uformowane trumny.

Kolejną klasą wzmacniaczy jest klasa B

Tak jak poprzednio, rozważ kaskadę przeciwsobną na komplementarnych tranzystorach.

Obwód jest nieco uproszczony ze względu na specyfikę wzmacniacza w tym trybie. Jak widać, nie ma tu absolutnie żadnego odchylenia, to znaczy tranzystory otwierają się wyłącznie z sygnału wejściowego. Tak więc osobliwością tego trybu jest to, że przy braku sygnału wejściowego oba tranzystory są zamknięte, a kaskada nie zużywa absolutnie nic ze źródła zasilania - I0 = 0. W obecności sygnału wejściowego tranzystory pracują naprzemiennie - tranzystor T1 pracuje dla dodatnich półfal, a dla ujemnych T2. Zobaczmy jak u nas idzie z poborem prądu, wydajnością i nagrzewaniem się tranzystorów.

Na początek wprowadzamy pewien współczynnik a - tak zwany współczynnik wykorzystania.

to znaczy stosunek napięcia wyjściowego w danym momencie do maksymalnego napięcia wyjściowego. Mówiąc po ludzku, ten rysunek pokazuje obciążenie wzmacniacza w tej chwili - albo ciągnie elektrony w kubłach z zawrotną prędkością - a=1, albo wręcz śpi - a=0.

Tak więc moc wyjściową oblicza się według następującego wzoru:

;

rozpraszanie mocy działającego tranzystora:

pobór energii:

Cóż, ogólnie rzecz biorąc, w przypadku trybu B wszystko jest w porządku - pobór mocy wzrasta wraz ze wzrostem sygnału wejściowego i odpowiednio mocy wyjściowej. Maksymalny pobór mocy przy a=1 osiąga

Sprawność również rośnie wraz z poziomem sygnału i sięga 78,5%. No to zupełnie inna sprawa. (Miau! No tak – nalewanie 20% piwa to nie 50%.)

Wygląda więc na to, że czegoś nam brakuje. Cóż, na pewno - zapomnieli o zniekształceniach. I cały Kot ze swoim piwem. rozprasza.

Spójrzmy więc na zniekształcenia.

Uuuu... i tu mamy - zobacz co się dzieje. W czystej klasie czeka nas bardzo duże mmm… (Meow! Ass!) No tak, coś takiego - nieliniowe lub, jak to się nazywa, przejściowe zniekształcenia pierwszego rodzaju. Widzisz - na wykresie - zamiast sinusoidy płynnie przechodzącej przez zero, jak to ma miejsce w sygnale wejściowym, mamy generalnie jakąś szerokość dołka - czyli moment, w którym sygnał całkowicie zanika - nie ma. Dlaczego to się dzieje? Rzecz w tym, że aby tranzystor się otworzył i zaczął działać, potrzebuje przyłożonego do bazy pewnego napięcia progowego - dla krzemowych tranzystorów bipolarnych jest to 1 wolta.

To właśnie dostajemy. Załóżmy, że wielkość dodatniej półfali zaczyna się zmniejszać. Tranzystor T1 zaczyna się zamykać. I przychodzi moment, gdy wartość pierwszej półfali spada poniżej 0,7 V i T1 się zamyka, ale T2 jeszcze się nie otworzyło, a otworzy się dopiero, gdy sygnał przejdzie w półfalę ujemną i jego wartość osiągnie napięcie -0,7 wolta. W ten sposób otrzymujemy dziurę w sygnale o szerokości 1,4 wolta. Ay ah ah, co teraz zrobimy, co? (Pij piwo, wlewając 20% do toalety, miau!)

Cóż, żeby nie kończyć tej części smutnym akcentem, biegnę dalej i powiem, że rozwiązanie tego problemu zostało znalezione, zostało znalezione dawno temu i nazywa się tryb AB . Pewien kompromis między jakością sygnału a parametrami zasilania. Ale rozważymy to w następnej części. (I weźmiemy pod uwagę również klasę D - wzmacniacz cyfrowy, miau!)

Publikacja: radiokot.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Początkujący amator radiowy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Generyczny Antybiotyk 11.07.2012 Być może naukowcy z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana (LMU) w Monachium znaleźli uniwersalny sposób na zwalczanie wielu niebezpiecznych infekcji bakteryjnych. Niemieccy naukowcy odkryli enzym, który bierze udział w modyfikacji bakterii i jest ważny dla rozwoju patogenności drobnoustrojów. Odnaleziony enzym różni się od innych białek, co oznacza, że ​​jest idealnym celem do opracowania nowych leków przeciwdrobnoustrojowych. Nowe badanie wielu patogennych bakterii wykazało, że te szczepy stają się patogenne tylko wtedy, gdy białko zwane czynnikiem elongacji P (EF-P) chemicznie modyfikuje konserwowaną lizynę. EF-P jest powszechnie konserwowanym czynnikiem translacji, który bierze udział w syntezie białek. Jak wiedzą naukowcy, dwa enzymy są zaangażowane w modyfikację konserwowanej lizyny, ale sama ich obecność nie może wyjaśnić modyfikacji konserwowanej lizyny EF-P w żywych komórkach. W związku z tym w proces modyfikacji musi być zaangażowane co najmniej jedno inne białko. To on został znaleziony przez niemieckich naukowców. Okazało się, że jest to enzym o nazwie YfcM, który odpowiada za aktywność hydroksylazy. Co zaskakujące, YfcM nie przypomina żadnego innego znanego białka. Oznacza to, że ma specjalną strukturę i może być idealnym celem dla nowych skutecznych antybiotyków.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Prosty adapter zamieni zwykłe słuchawki w inteligentne

▪ Elektroniczne innowacje w służbie w Iraku

▪ Nowy układ syntezatora częstotliwości CDCM7005

▪ Nowa twarz Nokii

▪ Wygląd może wpływać na długowieczność

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Car. Wybór artykułu

▪ artykuł Zanim ojciec pójdzie do piekła. Popularne wyrażenie

▪ Artykuł Czym jest mgła? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Lobelia spuchnięta. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Nadajnik radiowy z AM w zakresie częstotliwości 27-30 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Pokrywamy żelazne gwoździe warstwą miedzi. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024