А). Качественные показатели усилителя

При усилении сигналов возникают искажения и помехи. По их величине судят о качестве передачи сигнала усилителя.

Искажения делятся на линейные и нелинейные.

Линейные (частотные и фазовые) искажения.

Линейные искажения обусловлены наличием в усилителе реактивных элементов, сопротивление которых зависит от частоты конденсаторов и катушек.

Рассмотрим усилитель для пропорциональной передачи сигнала в полосе частот от fнижнее (fн) до fверхнее (fв).

Df= fв - fн – посола пропускания усилителя

w = 2pf

K(f) – амплитудно-частотная характеристика усилителя, отношение между

коэффициентом усиления от частоты

j(f) – фазо-частотная характеристика, зависимость разности фаз выходных и

входных сигналов от частоты

Частотные искажения (ЧИ) проявляются в том, что коэффициент усиления зависит от частоты. Они оцениваются коэффициентом частотных искажений

K0 – коэффициент усиления на частоте 1000 Гц

K – коэффициент усиления на данной частоте

 

Величина обратная обозначается – отношение усиления.

 

Б). Нелинейные искажения

Наличие усилителей нелинейный элементов( транзисторов, электрических ламп) обуславливает нелинейность его характеристики передачи.

Характеристика передачи – это зависимость мгновенных значений выходного напряжения от входного.

Нелинейность характеристик приводит к тому, что нарушается пропорциональность передачи приращений входного сигнала.

В результате при подаче на вход усилителя синусоидального напряжения, амплитуда которого заходит в нелинейную область характеристики передачи, формула входного сигнала искажается. На выходе имеет место периодический несинусоидальный сигнал.

 

;

U0 в усилителях переменного тока равна нулю.

Таким образом, в спектре выходного сигнала появились составляющие, которых не было на входе, это продукты нелинейный искажений. Количественно нелинейные искажения оценивают коэффициентом гармоник:

,где ,

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

Зависимость Y(f) нормированная АЧХ :

При отсутствии частотного искажения Y[дБ] =M[дБ] =0.

Частотные искажения нормируют указывая M допустимое или Y допустимое (Mдоп или Yдоп).

Часто выбирают Mдоп= =1,41 , при этом Mдоп[дБ] = 3дБ

Yдоп = = 0,707 или Yдоп[дБ] = 3дБ (смотри график)

Частотные искажения изменяются соотношением амплитуд спектральной составляющей выходного сигнала по сравнению со входным.

Частотные искажения влияют на тембр делая звук неестественно глухим или звонким, могут понижать разборчивость речи.

Фазовые искажения нарушают фазовые соотношения между спектральными состояниями передаваемого сигнала. Они заметны на слух если затрачивают спектральные составляющие в областях частоты ниже 120 Гц.

В звукотехнике фазовые искажения не изменяют и не нормируют.

 

 

Выпускаются приборы для измерения коэффициента гармоник (С6-5)

В кинотеатральных усилителях Кг = 0,5..1%

В бытовой высококачественной аппаратуре Кг = 0,005..0,01%

Нелинейные искажении весьма заметны на слух. Однако, величина коэффициента гармоник неадекватна слуховому восприятию нелинейных искажений реальных звуковых сигналов, спектр которых содержит множество составляющих с различными частотами.

Из-за нелинейности характеристики передач в спектрах выходного сигнала кроме высших гармоник появляются комбинационные токи с частотами, равными сумме и разности частот, составляющих входного сигнала.

Если высшие гармоники воспринимаются как изменение тембра звука, то комбинационные токи – как хрип и дребезжание.

Нормирование коэффициента гармоник объясняется простотой его измерения и наличием промышленных измерителей.

Помехи

Помехами называются нежелательные или паразитные сигналы на выходе усилителя.

Причины возникновения помех:

· шумы активных элементов (транзисторов, ламп)

· тепловые шумы резисторов

· фон переменного тока от источника питания

· наводки от внешних элементов и магнитных полей

Помехи оцениваются такими показателями:

· Уровень собственных помех [дБ]

Un — напряжение помех

В театральных усилителях Ln= - 60дБ

· Динамический диапазон [дБ]

Максимальное выходное напряжение ограничено нелинейными искажениями и определяется по началу отсечки синусоидального измерительного сигнала.

U вых.min= 3 Un

· Перегрузочная способность усилителя [дБ]

В театральных усилителях С= 26 дБ

 

 


31. Однотактный выпрямитель трёхфазного тока

Первичные обмотки трансформатора соединяются звездой или треугольником, а вторичные всегда звездой, и делается вывод от нулевой точки.

 

 

Вторичные обмотки создают по отношению к нулевой точке три фазные ЭДС (

( ), сдвинуты взаимно по фазе на угол ( ). В каждый момент времени ток пропускает только тот диод, на анод которого подается наибольший положительный потенциал. Этим потенциалам соответствует огибающая положительных полуволн фазных ЭДС. Интервалы работы диодов показаны стрелками. Диоды работают поочередно, каждый 1/3 периода фазной ЭДС. Каждая фазная обмотка нагружена током только часть положительного полупериода фазной ЭДС, поэтому схема однотактная. Выпрямленное напряжение равно ЭДС работающей фазы, т.е. оно является огибающей участков положительных полуволн.