|
Читайте также: |
Класс «С» - это работа транзисторов при маленькой амплитуде напряжения запирания ниже, чем напряжение смещения. В этом случае амплитуда звукового сигнала меньше, чем напряжение смещения. В таком состоянии транзистор проводит только верхнюю часть положительной полуволны, что сильно искажает сигнал. Поэтому в аудио усилителях, этот класс не применяется. Такой режим работы транзисторов имеет высокий КПД (около 85%).
Класс "D" - это усилители сигнала с широтно - импульсной модуляцией (ШИМ) и с частотно - импульсной (ЧИМ), в которых звуковой аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму, а в выходном каскаде происходит обратное преобразование. В первом случае ширина синтезированных импульсных сигналов пропорциональна амплитуде входного (аналог) сигнала, во втором - изменяемой величиной является частота импульсов. В любом варианте при изготовлении усилителя мощности класса "D" получаем высокий коэффициент нелинейных искажений, обусловленный дополнительными процессами конвертации усиливаемого сигнала.
Для того, чтобы усилитель мощности перевести в класс "D" необходимо создать ключевой режим работы выходных транзисторов - замыкать и размыкать их. Для этого, на базу (затвор) транзистора подается ШИМ-сигнал обработанный периодической последовательностью прямоугольных импульсов (прямоугольный сигнал). Этот прямоугольный сигнал проходя через транзистор, отпирает и запирает его. В результате импульсного процесса (на короткое время) создаётся рабочая точка выходных транзисторов. Поэтому ток через транзисторы не потечёт если нет сигнала, это вызывает искажения звука свойственные классу "В". Известно, что многозадачные электронные процессы и скорость переключения транзисторов не проходят мгновенно, это изменяет форму сигнала и увеличивает длину пути его прохождения. К тому же, интермодуляционные искажения звука в усилителях ШИМ имеют прямую зависимость, от частоты модуляции к частоте усиливаемого сигнала, что ограничивает их использование в звуковом диапазоне.
Класс "D" имеет одно неоспоримое преимущество высокий КПД - 90%.
Усилитель для сабвуфера - вот реальное применение класса "D" в аудио.
ШИМ-сигнал применяется для записи формата аудиодисков – SACD. Но на практике всплывают существенные недоработки этого нового формата.
Перевод транзисторов с класса "А" в класс "АВ" увеличивает коэффициент гармонических искажений в четыре раза, в результате коэффициент усиления (без ООС) возрастает на 10-15Дб, что уменьшает частоту среза на две октавы.
Режимы работы усилителя мощности в класса «АВ» и «В» имеют общие недостатки - это переходные искажения первого порядка, которые имеют S - образную форму, на малом уровне сигнала. Чем ниже уровень сигнала, тем больше искажений. Такие усилители всегда хочется «врубить» по громче, чтобы как можно полнее (никогда не получится) почувствовать мощь и динамику музыкального произведения. Также режимам работы транзисторов в классе «АВ» и «В» присущи искажения сигнала, которые простираются до 11 гармоники и вызывают феномен «транзисторного» звука.
20. Графоаналитический расчет двухтактных каскадов в различных режимах. Способы задания рабочей точки (РТ). Нестабилизированные цепи питания БТ: источники дрейфа параметров и эквивалентная схема замещения по дрейфу.
Графоаналитический способ расчёта усилительного каскада ведётся с использованием вольтамперных характеристик транзистора, на котором проектируется усилитель
Расчет приведенного на рис.1.119 выходного двухтактного бестрансформаторного каскада проводится графоаналитическим методом на одно плечо с получением результатов сразу для всего каскада. Расчет начинается с построения нагрузочной прямой по переменному току для одного плеча в режиме "В" (рис.1.121).
Из приведенной на рис.1.121 нагрузочной прямой по переменному току для одного плеча двухтактного бестрансформаторного каскада в режиме "В" находятся все основные расчетные соотношения для области средних частот. Получая эти соотношения, будем сравнивать их с соответствующими соотношениями, полученными ранее при анализе выходного двухтактного трансформаторного каскада в режиме "В".
Дрейфом усилителя называется самопроизвольное отклонение напряжения или тока на выходе усилителя от начального значения.
Этот эффект наблюдается и при отсутствии сигнала на входе.
К причинам, обусловливающих наличие дрейфа, относятся нестабильности источников питания, температурная и временная нестабильности параметров транзисторов и резисторов, низкочастотные шумы, помехи и наводки. Среди перечисленных причин наибольшую нестабильность вносят изменения температуры, вызывающей дрейф.
Чтобы уменьшить дрейф, следует заботиться о его снижении в первом каскаде. Приведенный ко входу усилителя температурный дрейф снижается при уменьшении номиналов резисторов, включенных в цепи базы и эмиттера.
Причины возникновения дрейфа:
1) Температурный дрейф, вызванный температурной нестабильностью режима покоя в каскадах. Наиболее существенный вклад в дрейф усилителя вносят первые каскады, так как их дрейф усиливается последующими каскадами.
2) Старение элементов схемы. С течением времени изменяются как параметры самих транзисторов, так и остальных элементов каскада.
3) Нестабильность источников питания. Колебания напряжения источника питания приводит к колебаниям напряжения покоя и положения рабочей точки.
При возникновении дрейфа нуля происходит смещение амплитудной характеристики усилителя.
СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ДРЕЙФА НУЛЯ
1) Термостатирование. Схема помещается в термостат, где поддерживается постоянная температура.
2) Температурная компенсация. Применяются все способы температурной компенсации нестабильности рабочего режима.
3) Использование ООС.
4) Применение специальных параллельно-балансных каскадов, имеющих малый дрейф нуля.
Различают два типа балансных каскадов:
а) параллельно-балансные,
б) последовательно-балансные.
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 92 | Нарушение авторских прав