Войшвилло Г.В. Усилительные устройства (2-е издание, 1983) (1095412), страница 36
Текст из файла (страница 36)
е. если с помощью одного из них громкость канала возрастает, то с помощью другого снижается. Другой возможный способ регулвровання стереобаланса с поьгощью одного потенциометра показан на рнс. 5.42. Усилители звуковой частоты, входящие в состав радиоприемника, магнитофона и т.
п., нередко, кроме регулировки усиления (громкости), имеют одну или две регулировки, предназначенные для изменения тембра воспроизводимого звука и основанные на плавном (реже ступенчатом) изменении АЧХ. Для плавной регулировки тембра раздельно по нижним и верхним часто~ам используются два потеициометра (рис. 5.42). Диапазон регулирования па частотах порядка 50 Гц н 10 кГц составляет ш (15 ...
20) дБ. Кроме рассмотренного регулятора тембра с )«С-элемеитамщ нлпяющпми нз АЧХ, главным образом на краях диапазона частот, в наиболее сложных устройствах применяют регуляторы с ГС)(-элечентам|Ь с помощью которых ЛЧХ изменяется на нескольких (обычио 3 — 7) участках диапазона.
В ряде случаев АЧХ радиовещательного канала от микрофона до громкоговорителя не имеет плоско!! формы, в ней по разным првчпнам возникают подъемы и спады, которые требуется исправлять путем введеияя постоянных илн регулируемых корректирующих элемснтов. Кроме того, здесь надо с пюаться с особенностью уха неодинаково воспрнннмаэь тембр звука различной громкости.
Например, для лучшей разборчивости речи необходим спад в области нижних частот и подъем в области верхних. Подчеркивание верхних частот позволяет в копне канала снижать усиление в этой части диапазона, иначе сужать полосу пропускания и этим самым повышать отношение снгнал-помеха (13). Регулируемый подъем АЧХ в диапазоне частот 2 .. 6 кГц применяется в звукорежиссерской практике для создания так называемого «эффекта прнсутсгипя».
В студийной аппаратуре регулирование АЧХ осуществлястся с помощью переключаемых двухзвенных фильтрон типа й и ьь Глава 6 ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ 6.!. ВИДЫ КАСКАДОВ Выходные и предвыходные каскады выполняются различно в зависимости от назначения усилителя. Общим же для них является высокий уровень сигнала, выражаемый либо ножннальной !83 выходной мощностью Р,, если сопротивление нагрузки является активным фз) или,комплексным, либо номинальным выходным напряжением (/м если нагрузка — реактивная (чаще всего в виде емкости Сз). За счет высокого уровня сигнала в рассматриваемых каскадах приходится применять транзисторы и лампы, потребляющие от источников питания мощность, большую, чем каскады предварительного усиления.
Поэтому существенно важным здесь является достижение экономического режима, т. е. высокого КПД. Последнее обеспечивается за счет лучшего использования усилительных элементов по напряжению п по току, а это связано с возрастанием нелинейных искажений, которые не должны превышать допустимого предела. Каскады, работающие на активную нагрузку, принято называть каскадами усиления мощности, а каскады, работающие на нагрузку емкостного характера, — каскадами усиления напряжения. Общим заданным параметром является допустимый коэффипнент гармоник. Различают два вида выходных каскадов; однотактные и двухтакгные. С другой стороны, выходные каскады в зависимости от вида элемента связи с нагрузкой подразделяются на резисторные, трансформаторные и дроссельные, а при отсутствии элемента связи — на бесгрангформаторные и бесконденсаторные.
8,2. ОДНОТАКТНЫЕ ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ ь.ьь тглнсфогмлтоеные и деоссельные кхсклды Трансформаторные однотактные каскады весьма распространены в линейных усилителях систем многоканальной связи (рис. 6.!). Выходной трансформатор прежде всего позволяет оптимизировать условия работы усилительного элемента посредством преобразования сопротивления внешней нагрузки в сопротивление 1с„— — гъ+ (гъ+ !аз) п~~, (6.1) удовлетворяющее условиям работы усилительного элемента для получения требуемой выходной мощности при высоком КПД и низком уровне нелинейных искажений.
При оптимальных условиях работы усилительного элемента, например биполярного транзистора (рис. 6.2), коэффициенты использования напряжения 8=(/„ь )Укэ и тока Е,=(„,1!и близки к предельным, поэтому согласно (4.154) КПД оказывается наиболее высоким. Следует обратить внимание иа то, что оптимизация условий работы усилительного элемента не является согласованием (по сигналу), которое в обычном понимании вообще отвечает равенству К,=Ргь а здесь как раз Й,=!|Азы»йя. С другой стороны, трансформатор не пропускает в выходную цепь постоянные напряжение и ток, существующие в первичной цепи.
Достоинством трансформатора (как и дросселя) является также то, что в нем потери мощности минимальны. Наконец, вы- 184 ходной трансформатор .позволяет от несимметричной цепи с общим проводом (корпусом) перейти к симметричной (двухпроводной) линии, что иногда необходимо. К выходному трансформатору усилителя для многоканальной связи, особенно для широкополосных систем, предъявляется требование минимума индуктивности рассеяния (коэффициента рас- Рнс, бц. Упрощенная схема трансформаторного однотактного каскада, работающего на коакснально-кабельную линию Рис. 6.2. Днаграмма работы входного транзпстора в режиме А с еяния о=-х.,/1,,).
Для этого, как отмечалось в Э 4Д2, следует изготавливать магнитную цель из материала с высокой магнитной проницаемостью. Другим способам является исключение постоянного тока в первичной (и вообще в любой) обмотке трапсформатора для устранения постоянного подмагничивания сердечника. ля этого соответствующую обмотку шунтируют дросселем с неболыпим сопротивлением постоянному току (рис. 6.3) и резистором )тн (являющимся элементом цепи ОС по току) в первичной ~обмотке трансформатора.
С помощью дросселя удается подмагни'чпвающнй ток снизить в десятки раз и заметно увеличить магнит- Ры ~ -Е, Рис 6.8. Схема троссельно-транс- Рнс. 6хе Схема дроссельного выходформаторного каскада ного каскада 185 ную проницаемость. Сам дроссель, как и обмотки трансформатора, должен обладать минимальной межвитковой емкостью. Если сопротивление внешней нагрузки соответствует оптимальным условиям работы усилительного элемента, то вместо траясформатора можно использовать дроссель (рис 6.4), который не обладает индуктивностью рассеяния и поэтому обеспечивает более равномерное усиление в области верхних частот, Потери мощности сигнала прп этом получаются меньше, так как через сопротивление обмотки дро"селя гь не проходит ток, потребляемый нагрузкой. Лля выявления основных свойств каскада воспользуемся семейством выходных статических характеристик 1к=)(икэ) при (в =.сопзг (рпс.
6.2, где Ун,„„1н — амплитуды переменных составляющих выходного тока (тока коллектора) и выходного напряжения (на коллекторе); Ькэ, ув, ук — координаты точки покоя А). Наклон пагрузочной прямой на средних частотах зависит от сопротивления нагрузки переменному току )сн (6.1). Наклон нагрузочной прямой для постоянного тока определяется соответствуюгцим сопротивлением нагрузки, пересчитанным в коллектор- и)'ю цепон Рно йа т г1 (6.2) Эта нагрузочная прямая, особенно при Я,=О, проходит круто изза того, что сопротивление Рно обычно, мало. Мощность, отдаваемая нагрузке, и в на т ' 'и ( КЭ них КЭ ачн) ( К гпах К пчн) (6.3) ' н— й е Коэффициент полезного действия определяется по форю ле (4.154), где Р, „=- ик, Г„„= икэ ~к (6.4) — мощность, потребляемая ко.члекторной цепью источника питания. Часть Рок в виде мощности переменного тока отдается нагрузке, а остаток рассеивается внутри усилительного элемента, в данном случае на коллекторе, т, е.
Р к — Р„+Рк. (6.5) Прп отсутствии входного сигнала отдаваемая мощность Рн=О и Рк равно максимальной рабочей мощности рассеяния на коллекторе Р„.,„= Р,к = икэ 1„ (6.6) (рпс 6.5). Выбирая транзистор для однотактного усилителя, мощности, следует принимать во внимание изменение температуры и возможный разброс параметров. Рассматривая расположение нагрузочных линий (рис, 6.2) для двух экстремальных значений постоянного тока Гк,!нк и напряжения, Ь" кэ, Г'кэ, а также обозначая п=(у'кауро»=~"к/~'к 5 =~н.'Рк пкннн=(у'кэ — (укэ, (67) 1вв можно выразить максимальную рабочую мощность рассеяния 141 Р 2Ь Е, [! — Ь (1 — а)! Рк $>(Еа[! — Ь(! — а)! — и, ) (6.8) Для уменьшения мощности рассеяния на коллекторе надо увеличивать а и йе и уменьшать Ь и икэ по но при этом могут возрасти нелинейные искажения.
Кроме того, следует принять во внимание то, что при большом и и малом Ь сопротивления Р„ [сб> и Лба (рис. 6.1) оказываются небольшими, а это приводит к Р арках Рис. б.Д Зависимости потреб. ляемой, отдаваемой и рассеиваемой на коллекторе мощностей от ак>плитуды сигнала прн работе в режиме А >> млиг>» ) снижению входного сопротивления каскада и увеличению входной мощности и мощности, потребляемой делителем )сп>, Рпа от источника питания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
