Principalii parametri ai amplificatorului LF și măsurarea acestora

În descrierile amplificatoare de bas, publicat in Jurnalul de radio și în alte documente electronice, luate pentru a indica puterea lor nominală, distorsiune armonică, sensibilitate și răspuns în frecvență. Pentru aceste patru parametri de bază pot fi deja judecate pe calitatea amplificatorului și adecvarea acestuia pentru un anumit scop.

Ca acești parametri sunt amplificator LF puterea de ieșire nominală (Pnom) - este puterea, exprimată în wați sau milliwatts, pentru a da amplificator la sarcină, în care distorsiunilor neliniare corespund celor indicate în descriere. Odată cu creșterea în continuare a crește puterea deformantă considerabil. Puterea la care o denaturare a ajunge la 10%, considerat maxim (Pmax).

distorsiuni armonice. In orice proces de amplificare, chiar și un semnal pur undă sinusoidală, datorită neliniarității caracteristicilor de tranzistori, tuburi cu vid, transformatoare și alte elemente de echipamente din semnalul amplificat care apar armonici - frecvențele de oscilație de 2, 3 sau mai multe ori mai mare decât frecvența fundamentală. Aceasta este distorsiune armonică sau neliniare, care cresc odată cu creșterea puterii transmisă de sarcină a amplificatorului. Ei au estimat distorsiune armonică.

Distorsiune armonică totală (Cg), măsurată când semnalul de intrare sinusoidal de frecvență constantă, exprimată în procente din totalul de tensiune Ug toate armonicile la tensiunea de ieșire Uout

Acceptabil stabilite de către Cg standardele relevante (GOST). De exemplu, pentru mici radiograme amplificatoare de radio frecvență, aparate de radio electrophones poate fi 5-7% pentru casetă de uz casnic - 5%. Cu cât clasa de echipamente radio, cu atât mai mic ar trebui să fie KG sale.

Sensibilitate. Sensibilitatea Termenul este de obicei înțeles ca tensiunea de semnal LF în milivolți, care trebuie să fie alimentat la amplificator de intrare pentru a primi sarcina la puterea nominală de ieșire. Sensibilitatea majorității amplificatoare pentru a reproduce înregistrarea este 100 la 200 mV, iar sensibilitatea înregistrării amplificatoare de bandă de uz casnic, măsurat de la microfon este 1-2 mV.

Răspunsul de frecvență a amplificatorului - este dependența semnalului de ieșire de tensiune de frecvență cu o tensiune constantă de intrare Uin. Din mai multe motive, amplificatoare de bas amplifica semnalele diferit la frecvențe diferite. De obicei, cel mai rău amplifica cel mai de jos (fn), și cea mai mare (FB), astfel încât caracteristicile de frecvență ale amplificatoarelor sunt inegale și au recesiunile sau resturi în jurul marginilor. Ultima frecvența la care) scăderea observată în câștig de 30% (-ZdB) găsi limitele benzii amplificat, la punctul lor de amplificator de date pașaport. Caracteristica de frecvență a benzii de frecvență a amplificatoarelor de rețea radio de amplificare sau LF poate fi de la 100 la 10.000 Hz, și de dimensiuni mici, amplificatoare tranzistor receptoare - de la 200 la 3500 Hz, amplificatorul de clasă superioară, cu atât mai mare a benzii de frecvențe amplificate.

În plus față de aceste opțiuni, există unele altele, dar acestea sunt minore sau care decurg din principal.

Dar aici e un radio Ham montat, testat și a stabilit putere. Cum să măsoare principalele sale parametri pentru a le compara cu setul?

Laboratoarele complete de instrumentație șuncă nu metru distorsiune neliniare (IAI), și, prin urmare, măsurarea acestui parametru va trebui să amplificator în conformitate cu o procedură simplificată, folosind orice continuare osciloscop electronic de frecvență joasă, de exemplu 70-LO. În acest caz, măsurătoarea începe cu îndepărtarea caracteristicii amplitudinii amplificatorului - în funcție de tensiunea de ieșire Uout a semnalului amplificat al tensiunii de intrare Uin. măsurată la o frecvență de 1000 Hz (1kHz) sub sarcină constantă RL = rs.

Deci, vom proceda la eliminarea răspunsului amplitudinii amplificatorului. Schema amplificator de instrumentație cu un compus verificabil este prezentat în Fig. 1, o (putere nu este prezentat circuitul de alimentare). Frecvența semnalului de 1000 Hz de la ieșirea generatorului LF (LFO) este alimentat la intrarea amplificatorului LF (ULF) ecranat cablu cu două fire. manșon de cablu și unul de viață lui este împământat la intrarea amplificatorului. Milivoltmetru conecta la terminalele de control de ieșire a generatorului. ușoară creștere a amplitudinii oscilatorului la o tensiune de 0,3 V. În acest caz, tensiunea de semnal real de la intrarea amplificatorului ar fi de 30 mV, deoarece acesta este eliminat din atenuatorul generatorului atenuând semnalul de 10 (1. 10). Măsurarea tensiunii de intrare Uin. milivoltmetru trece limita de măsurare de 10 V și măsurarea tensiunii de ieșire Vout la rs sarcină echivalente (Fig. 1b). Să presupunem că tensiunea Uout este egală cu 1,2 V. Pregătim un tabel (Tabelul 1) și scrie în ea rezultatele măsurătorilor. Uin = 30 mV, Vout = 1,2 V. In plus, trepte de tensiune în creștere de intrare la 10 mV, iar rezultatele măsurătorilor înregistrate în tabel. Și așa până atunci, până când rupte, câștigul proporțională a tensiunii de ieșire Vout. În același timp, pe ecranul osciloscopului trebuie observat vizibil pentru tăierea vârfurile undei sinusoidale (Fig. 1c) a ochiului. Clipping apare ca urmare a limitării simetrice a amplitudinii semnalului de ieșire și distorsiunea însoțită de o creștere de aproximativ 10%. Aceasta înseamnă realizarea amplificatorului de putere maximă (Pmax). Apoi scade ușor Ui până la dispariția undă sinusoidală distorsiune (vezi fig. 1 b.), Și noi credem că acum amplificatorul dă Pnom puterea nominală. tensiuni de ieșire ce corespund Pmax și Pnom. de exemplu, 4.1 și 3.6V pentru a distinge tabel.

Acum, folosind tabelul de date. 1 construct, caracteristica amplitudine a amplificatorului (Fig. 2). În acest scop, axa orizontală spre dreapta semnului zero, tensiunea de intrare Uin în milivolți, iar axa verticală în sus - tensiunea de ieșire Uout în volți. Toate valorile măsurate Vout nota pe grafic trece prin ele și de a organiza o linie buna. Această linie este la punct și simplu, și apoi deviază în mod considerabil în jos, ceea ce indică o încălcare a relației directe Uout / Uin și o creștere dramatică în distorsiune.

Cunoscând tensiunea Vout și rezistența de sarcină echivalentă rs. Puteți calcula POUT puterea de ieșire a amplificatorului pentru diferite tensiuni Uout.

Pout Puterea de ieșire este calculată conform formulei, care rezultă din legea lui Ohm:

De exemplu, la pH = 6,5 ohmi și Vout = 1,0 V

atunci când Vout. corespunzând la 1,8, Pout W ≈ 0,5 m. g. Fig. 2 paralele cu axa Uout a avut loc axa verticală a doua pe care puterea calculată pout ieșire marcată.

Inflexiei caracteristici de amplitudine, în general, echivalente cu Pnom puterea nominală a amplificatorului, în acest exemplu de 2 W (putere maximă P max ≈ 2,5 W). În cazul în care caracteristicile de îndoire nu și-a exprimat în mod explicit, se clarifica cu un osciloscop măsuri repetate. Apoi, luând media aritmetică a valorii Vout. prin denaturarea undă sinusoidală de pe osciloscop devin indescifrabile cu ochiul liber.

Valoarea numerică a coeficientului de distorsiune armonică Kr poate fi măsurată cu ajutorul unui filtru bandstop reglat la fundamental, frecvența de 1 kHz. Include filtru între ieșirea amplificatorului LF și milivoltmetru (Fig. 3). În primul rând Vout măsurat la prima poziție comutator B. Să presupunem că este egală cu 3,6 V (3600 mV). Apoi, setarea comutatorului la poziția a doua, pentru a porni pe filtru, tensiunea armonicile Ug. Să spunem că este de 72 mV. După aceea THD numărat cu formula de mai sus:

Acum, folosind caracteristica de amplitudine, vom determina sensibilitatea amplificatorului. Deoarece Uin la Pnom este de 90 mV, prin urmare, sensibilitatea nominală a amplificatorului este de asemenea egală cu 90 mV,

Caracteristica de frecvență a amplificatorului a fost măsurat la ieșirea este nominală semnificativ mai mică, care elimină orice supraîncărcare amplificator. Caracteristicile de frecvență ale receptoarelor industriale amplificatoare, de exemplu, este măsurat la ieșirea 50 sau chiar 5 mW.

În cazul în care amplificatorul este relativ simplu și nu are nici un control ton, controlul volumului este pus pe maxim și în timpul îndepărtării caracteristicilor de frecvență nu se schimbă poziția. În frecvență caracteristică prezența tonkompensirovannogo a regulatorului de volum este îndepărtat la maxim, minim, și mai multe de proiectant dorit, intermediar poziții de control al volumului.

Dispozitivele de conducere cu un compus al amplificatorului pentru măsurarea caracteristicii de frecvență rămâne aceeași (vezi. fig. 1). Fundamentarea frecvența semnalului de intrare este aceeași - 1000 Hz. Manipulați de amplitudine a tensiunii generator Uin. egală cu 20 mV, care ulterior este menținută constantă la toate frecvențele (este o tensiune care este de aproape cinci ori mai mică decât sensibilitatea nominală a amplificatorului este ales pentru comoditatea măsurătorilor de referință efectuate pe scara pointer instrumentului avometra). Apoi, prin trecerea amplificatorul de ieșire voltmetrul, măsoară tensiunea pe sarcină RS echivalente. Rezultatele măsurătorilor sunt înregistrate în tabelul. 2 în două linii în primul - frecvența f a semnalului de intrare, în tensiunea de ieșire Vout a doua. scriere nume amplificator rezistența de sarcină echivalentă antetul de tabel al rs. tensiune de intrare Uin. în care producerea de măsurare (în acest exemplu, 20 mV).

Specificarea rezultatelor măsurării la o frecvență de 1000 Hz, vom trece la generatorul de frecvență LF este gol, este egal cu 72 mV. După aceea THD numărat cu formula de mai sus:

Acum, folosind caracteristica de amplitudine, vom determina sensibilitatea amplificatorului. Deoarece Uin la Pnom este de 90 mV, prin urmare, sensibilitatea nominală a amplificatorului este de asemenea egală cu 90 mV.

Caracteristica de frecvență a amplificatorului a fost măsurat la ieșirea este nominală semnificativ mai mică, care elimină orice supraîncărcare amplificator. Caracteristicile de frecvență ale receptoarelor industriale amplificatoare, de exemplu, este măsurat la ieșirea 50 sau chiar 5 mW.

În cazul în care amplificatorul este relativ simplu și nu are nici un control ton, controlul volumului este pus pe maxim și în timpul îndepărtării caracteristicilor de frecvență nu se schimbă poziția. În frecvență caracteristică prezența tonkompensirovannogo a regulatorului de volum este îndepărtat la maxim, minim, și mai multe de proiectant dorit, intermediar poziții de control al volumului.

Dispozitivele de conducere cu un compus al amplificatorului pentru măsurarea caracteristicii de frecvență rămâne aceeași (vezi. fig. 1). Fundamentarea frecvența semnalului de intrare este aceeași - 1000 Hz. Manipulați de amplitudine a tensiunii generator Uin. egală cu 20 mV, care ulterior este menținută constantă la toate frecvențele (este o tensiune care este de aproape cinci ori mai mică decât sensibilitatea nominală a amplificatorului este ales pentru comoditatea măsurătorilor de referință efectuate pe scara pointer instrumentului avometra). Apoi, prin trecerea amplificatorul de ieșire voltmetrul, măsoară tensiunea pe sarcină RS echivalente. Rezultatele măsurătorilor sunt înregistrate în tabelul. 2 în două linii în primul - frecvența f a semnalului de intrare, al doilea - tensiunea de ieșire Vout. scriere nume amplificator rezistența de sarcină echivalentă antetul de tabel al rs. tensiune de intrare Uin. în care producerea de măsurare (în acest exemplu, 20 mV).

Specificarea rezultatelor măsurătorilor la o frecvență de 1000 Hz, vom trece la generatorul de frecvență LF 500 Hz. Verificați tensiunea de intrare voltmetru este de 20 mV, atunci capacitatea de a măsura cu precizie tensiunea de ieșire a amplificatorului la rs sarcină echivalentă. Mai departe, de asemenea, vom produce măsurători la frecvențe de 250, 150, 100, 75, 50 Hz și înregistrează rezultatele măsurătorilor din tabelul (amplificatoare amatori la o frecvență de 25 Hz nu este de obicei verificat). După această măsurătoare de control repetat efectuarea la o frecvență de 1000 Hz pentru a verifica stabilitatea amplificatorului și instrumentelor.

măsurare este apoi făcută la frecvențe mai mari. După frecvență de referință 1000 Hz, intrarea amplificatorului primește semnale cu frecvențe de 2,5; 5; 7.5; 10; 15 kHz (măsurată la o frecvență de 20 kHz produc numai atunci când verificarea amplificator high-end). Rezultatele măsurătorilor înregistrate în tabel și produc pe acesta de ieșire conta tensiuni relație Uin cu tensiune U1000 de control al frecvenței. Înregistrarea relație care rezultă din rândul tabel corespunzător.

De exemplu. La frecvențe de 50 Hz și 15 kHz, tensiunea de ieșire Vout = 300 mV. În consecință, relația

La frecvențe de 100 Hz și 10 kHz avem o relație

și la frecvențe de 150 Hz și 7,5 kHz

Apoi, folosind tabelul auxiliar. 3, se recalculează raportul de stres în decibeli și este introdus în rândul de jos a tabelului. 2.

Apoi, pe axa verticală, făcând pre 8-10 pe acestea marcaje distanțate în mod egal, - Uf / raportul U1000 în decibeli. Deoarece declinul sau blocarea caracteristicilor de frecvență măsurate noi nu depășește 6 dB, comportamentul linia zero la 6 minute și a plecat pentru a pune numere de marca 0, -1, -2. -6 dB. De asemenea, efectuează controlul frecvenței liniei de 1000 Hz. În continuare, folosind tabelul de date. 2, secvențială set frecvențe de la marca de măsurare 50 Hz la 15 kHz. Deoarece caracteristica marginilor a recesiunilor din marca amâne decibeli sub linia zero. De exemplu, la o frecvență de 50 Hz a fost declinul în 6 dB, prin urmare, un semn pus la - 6dB. Pentru o frecvență de 75 Hz marca este situat la - 3 dB etc. Linia lină trasată prin acești markeri, iar caracteristica de frecvență este ... Linia orizontală la -3 dB, care corespunde toleranța general acceptată pentru caracteristica de frecvență inegală intersectează caracteristica la frecvențe de 75 Hz și aproximativ 12 kHz. amplificator în consecință, banda de frecvențe amplificate sau lățime de bandă este inspectată 000 75-12 Hz la 3 dB.

De înaltă calitate, amplificatoare de bas, cu excepția volumului de control, de obicei, două de control ton separat - la frecvențe mai mici și mai mari. Caracteristicile de frecvență ale acestor amplificatoare este îndepărtat cel puțin trei ori. În primul rând, atât tonul de control este setat în poziții corespunzătoare celei mai mari dip în frecvențele joase și înalte extreme. Răspunsul rezultat poate fi sub forma curbei indicate în Fig. 5 numeral 1. Apoi ambele buton de control ton este rotit în cealaltă poziție de capăt corespunzătoare ascensorului maxime de frecvențe mai mici și mai mari, și măsurarea se efectuează la o tensiune de intrare, care este de zece ori (20 dB) mai mică decât cea nominală. Această curbă caracteristică poate fi sub forma 2 (Fig. 5).

După aceea, cele două butoane de setat la poziția de mijloc și de a produce a treia dimensiune. În cazul în care caracteristica primită corespunde sau este aproape de curba 3, capătul de pe această măsurătoare. În cazul în care diferă în mod semnificativ de această curbă, în timp ce mostrele prin găsirea unor astfel de poziție knobs, în care caracteristica se obține cel mai rectiliniu și pixuri regulatori face marcaje adecvate.

Din graficul din fig. de clar că pentru amplificatorul LF având caracteristici astfel de control ton limită pe o frecvență mai mică de 63 Hz (conform GOST) de 6 și -6 dB, iar la partea superioară, egală cu 12 kHz, - de la aproximativ -10 dB la la +5 .