Turlarga bo'linish kuchaytirgichning maqsadi, kirish signalining tabiati, kuchaytirilgan chastotalarning diapazoni va mutlaq qiymati, ishlatiladigan faol elementlarning turiga qarab amalga oshiriladi.

    Maqsadlariga ko'ra, kuchaytirgichlar shartli ravishda kuchlanish kuchaytirgichlariga, oqim kuchaytirgichlariga va quvvat kuchaytirgichlariga bo'linadi. Agar asosiy talab kirish kuchlanishini kerakli qiymatga oshirish bo'lsa, unda bunday kuchaytirgich kuchlanish kuchaytirgichi sifatida tasniflanadi. Agar asosiy talab kirish oqimini kerakli darajaga oshirish bo'lsa, unda bunday kuchaytirgich oqim kuchaytirgichi sifatida tasniflanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, kuchlanish kuchaytirgichlari va oqim kuchaytirgichlarida signal kuchi bir vaqtning o'zida kuchaytiriladi (aks holda, kuchaytirgich o'rniga transformatordan foydalanish kifoya qiladi). Quvvat kuchaytirgichlarida kuchlanish va oqim kuchaytirgichlaridan farqli o'laroq, yukga belgilangan yoki maksimal mumkin bo'lgan signal darajasini ta'minlash kerak.

    Kirish signalining tabiatiga ko'ra, garmonik (uzluksiz) signallarning kuchaytirgichlari va impulsli signallarning kuchaytirgichlari farqlanadi. Birinchi guruhga uzluksiz garmonik signallarni yoki kvazharmonik signallarni kuchaytirish qurilmalari kiradi, ularning harmonik komponentlari kuchaytirgich zanjirlaridagi barcha statsionar bo'lmagan jarayonlarga qaraganda ancha sekin o'zgaradi. Kuchaytirgichlarning ikkinchi guruhiga turli shakldagi va amplitudali impulslarni ularning shakllarining maqbul buzilishlari bilan kuchaytiruvchi qurilmalar kiradi. Ushbu kuchaytirgichlarda kirish signali shunchalik tez o'zgaradiki, to'lqin shaklini topishda tebranishlarni o'rnatish jarayoni hal qiluvchi ahamiyatga ega.

    Kuchaytirilgan chastotalarning tarmoqli kengligi va mutlaq qiymatlari kuchaytirgichlarni quyidagi turlarga bo'lish imkonini beradi. DC kuchaytirgichlar pastki chastotadan tortib, elektr tebranishlarini kuchaytirish uchun mo'ljallangan. nolga teng

    Amaldagi faol elementlarning turiga ko'ra, kuchaytirgichlar tranzistorli, magnitli, diodli, trubkali, parametrik va boshqalarga bo'linadi.Hozirgi vaqtda kuchaytirgichlarda faol elementlar sifatida ko'proq dala effektli yoki bipolyar tranzistorlar yoki integral sxemalar qo'llaniladi.

Chiziqli bo'lmagan sig'imlar yoki indüktanslar ko'rinishidagi faol elementlar va yarim o'tkazgichli diodlarning maxsus turlari kamroq qo'llaniladi.

Kuchaytirgichning ish rejimlari

Kuchaytirgichning ishlash rejimi kuchaytirgich elementining uchdan uchiga dinamik xarakteristikasi bo'yicha ish nuqtasining boshlang'ich holati, ya'ni kuchaytirgichning chiqish oqimining EMF ga bog'liqligi xarakteristikasi bilan belgilanadi. kirish signali.

Uchta asosiy ish rejimi mavjud - A, B, C rejimlari.

A rejimida ish nuqtasi O uchi dinamik xarakteristikaning to'g'ri qismining o'rtasida tanlanadi. Chiqish signali kirish signalining shaklini ikkinchisining nisbatan kichik qiymati bilan amalda takrorlaydi. Chiziqli bo'lmagan buzilishlar minimaldir. Chiqish pallasida oqim kirish signalining butun davri davomida mavjud. Bunday holda, chiqish oqimining o'rtacha qiymati uning o'zgaruvchan komponentining amplitudasi bilan solishtirganda katta bo'ladi. Shuning uchun kaskadning samaradorligi past - 20-30%.

B rejimida ish nuqtasi shunday tanlanadiki, oqim kuchaytiruvchi element orqali faqat kirish signali davrining yarmida o'tadi. Kuchaytiruvchi element kesish deb ataladigan narsa bilan ishlaydi. O'tish xarakteristikasining pastki egilishi tufayli sokin oqim nolga teng emas va chiqish oqimining shakli kirishga nisbatan buziladi. Joriy egri chiziqda yuqori harmonikalar paydo bo'ladi, bu esa A rejimiga nisbatan chiziqli bo'lmagan buzilishlarning oshishiga olib keladi Chiqish oqimining o'rtacha qiymati pasayadi, buning natijasida kaskadning samaradorligi 60-70% ga etadi.

Bundan tashqari, oraliq rejim AB mavjud, ish nuqtasi A nuqtadan pastroq va B rejimidan yuqori bo'lgan uchdan-end xarakteristikasi bo'yicha tanlanganda. Shuning uchun bu rejimning ko'rsatkichlari A va B rejimlari o'rtasida oraliq bo'ladi - samaradorlik hisoblanadi. Chiziqli bo'lmagan buzilish darajasi past bo'lgan 40-50% .

Kuchaytirgichning tasnifi

Amaldagi ish rejimiga ko'ra, kuchaytirgichlarning uchta asosiy klassi mavjud.

Hozirgacha tranzistorli kuchaytirgichlar ko'rib chiqildi, ularda egilish shartlari kuchaytirgich o'zining uzatish xarakteristikasining chiziqli qismida ishlaydi. Maksimal buzilmagan chiqish signalini olish uchun uzatish xarakteristikasining o'rtasida Q ish nuqtasi tanlangan. Bunday kuchaytirgichlar A sinfidagi kuchaytirgichlar yoki A sinf rejimida ishlaydigan kuchaytirgichlar deb ataladi. 30.1-rasmda tranzistorning uzatish xarakteristikasi ko'rsatilgan. A nuqtasi A sinfidagi kuchaytirgichlarning ish rejimini ifodalaydi Kirish signali etarlicha kichik va tranzistorni asosiy emitent o'tish joyidan tashqariga chiqara olmaydi. Shuning uchun tranzistor kirish signalining butun davrida, ya'ni 360 ° davomida o'tkazuvchanlik holatida bo'ladi.


Guruch. 30.1.Transistorning uzatish xarakteristikasidagi A, B va C nuqtalari mos ravishda A, B va C sinf kuchaytirgichlarining ish nuqtalarini ifodalaydi.

Guruch. 30.2.Rezistorlar bo'ylab kuchlanishni ajratuvchi B sinf kuchaytirgichiR 1 va R 2 kichik oldinga siljish hosil qiladiV BO'LING (0,12 V) to'lqin shakli buzilishini kamaytirish uchun.

A toifali kuchaytirgichlarning afzalligi shundaki, ular signalni buzmasdan kuchaytiradi, shuning uchun bunday kuchaytirgichlar quvvat kuchaytirgichlari, kuchaytirgichlar va kuchaytirgichlarning chiqishdan oldingi bosqichlari sifatida keng qo'llaniladi. Biroq, ularning samaradorligi past (30% dan kam); Buning sababi, tranzistor oqim o'tkazadi va shuning uchun kirish signalining mavjudligi yoki yo'qligidan qat'iy nazar quvvatni tarqatadi.

B sinf

Ushbu sinfning kuchaytirgichlarida, signal yo'q bo'lganda, tranzistor kesish hududining chegarasida (kesish nuqtasida) joylashgan. Rasmdagi B nuqtasi. 30.1-rasmda B sinfidagi kuchaytirgichlarning ishlash rejimi ko'rsatilgan, tranzistor shaklda ko'rsatilganidek, faqat kirish signalining bir yarim davri (180 °) davomida oqim o'tkazadi. 30.2. B sinfidagi rejimda kuchaytirgichning yuqori samaradorligiga (50-60%) erishiladi, chunki tranzistor kirish signalining faqat bir yarim aylanishida quvvatni yo'qotadi. B toifali kuchaytirgichlar surish quvvatini kuchaytirish bosqichlarida qo'llaniladi va ko'pincha chiqish signalining buzilishini kamaytirish uchun tranzistorlarning emitent birikmalarida bir oz oldinga egilish bilan ishlaydi.

C sinf

Bunday holda, tranzistor kesish hududiga o'tkaziladi (30.1-rasmdagi C nuqtasi). Kirish signalining har bir davrida tranzistor yarim davrning davomiyligidan (180 ° dan kam) kamroq vaqt davomida oqim o'tkazadi. Bunday kuchaytirgichning chiqish signali rasmda ko'rsatilganidek, pulsatsiyalanuvchi xususiyatga ega. 30.3. C sinfidagi kuchaytirgichlar yuqori samaradorlikka ega (65-85%). Ular RF generatorlari va quvvat kuchaytirgichlarida qo'llaniladi.



Guruch. 30.3. C sinfidagi kuchaytirgichdagi dinamik egilish (a) Kuchaytirgich sxemasi.

(b) elementlarga darajani o'rnatish uchun ekvivalent sxema BILAN 1 - R 1

va tranzistorning emitent birikmasi.

Tarafsizlik

Kuchaytirgichni A sinf rejimida ishlashga o'rnatadigan moyillik, yuqorida aytib o'tilganidek, kuchlanish bo'luvchi tomonidan ta'minlanadi. Voltaj bo'luvchi asosiy emitent ulanishini oldinga siljitish uchun zarur kuchlanishni ta'minlaydi.

B sinfidagi kuchaytirgichlar kesish nuqtasida, ya'ni tayanch va emitent o'rtasidagi nol kuchlanishda ishlaydi. Bunday holda, egilish sxemasiga ehtiyoj qolmaydi. Biroq, xarakteristikaning chiziqli bo'lmagan qismida ishlamaslik uchun, bo'linuvchi yordamida tranzistorning bazasiga kichik egilish kuchlanishi (0,1-0,2 V) qo'llaniladi. R 1 - R 2-rasmda ko'rsatilgan. 30.2. Q ish nuqtasi kesish nuqtasidan biroz yuqoriroq bo'lib chiqadi.

Sinf C kuchaytirgichlari kesish hududiga yo'naltirilgan. Boshqacha qilib aytganda, tayanch-emitter birikmasiga teskari chiziqli kuchlanish qo'llaniladi. Ushbu moyillikning manbai tranzistorga qo'llaniladigan kirish signalining o'zi. Shuning uchun, C sinfidagi kuchaytirgichlardagi moyillik ham deyiladi signal yoki dinamik joy almashish. U ikki yo'l bilan amalga oshirilishi mumkin.

Ko'pchilik samarali usul shaklda ko'rsatilgan. 30.3(a). Signal bo'lmasa, asosiy potentsial nolga teng. Shakldan ko'rinib turibdiki. 30.3 (b), tranzistorning kondansatör bilan birgalikda emitent birikmasi BILAN 1 va rezistor R 1 salbiy DC komponenti bilan birga kirish signalini qayta ishlab chiqaradigan siqish sxemasini hosil qiladi. Ushbu komponentning darajasi taxminan eng yuqori kuchlanishga teng - V p . Shuning uchun tranzistorning tagida teskari chiziqli kuchlanish ishlaydi, taxminan kirish signali kuchlanishining amplituda qiymatiga teng. Teskari kuchlanishning kattaligi (ya'ni, C rejimining "chuqurligi") vaqt konstantasini kamaytirish orqali kamayishi mumkin. BILAN 1 R 1 (odatda rezistorni tanlash orqali R 1 kichik nominal).



Guruch. 30.4.

(a) kuchaytirgich sxemasi, (b) elementlardagi ekvivalent signalni to'g'rilash sxemasi R 3 , BILAN 3 va tranzistorning emitent birikmasi.

Ikkinchi usul rasmda ko'rsatilgan. 30.4. Bunday holda, kondansatkichning zaryadi tufayli BILAN 3, tranzistorning emitentida ijobiy potentsial o'rnatiladi. Transistorning nol bazaviy potentsialida musbat emitent potentsiali tayanch-emitter birikmasida teskari egilish hosil qiladi. Shakldan ko'rinib turibdiki. 30.4 (b), bu tranzistorli birikma kondansatör bilan birga BILAN 3 va qarshilik R 3 kirish signali rektifikatori sifatida ishlaydi va kondansatkichda ijobiy zaryadni saqlaydi BILAN 3 .

Ko'p bosqichli kuchaytirgichlar

Shaklda. 30.5-rasmda ikki bosqichli AF kuchaytirgichining diagrammasi ko'rsatilgan R.C.- kaskadlar orasidagi aloqalar. T 1 va T 2 tranzistorlari moyillik sxemalari bilan belgilangan A sinf rejimida ishlaydi R 1 – R 2 va R 5 – R mos ravishda 6. Ikki bosqich ajratuvchi kondansatkich yordamida bir-biridan DC ajratilgan BILAN 3 .



Guruch. 30.5.

Tarmoqli kengligi

Odatda kuchaytirgich chastotasi javobi shaklda ko'rsatilgan. 30.6. Ko'rinib turibdiki, daromad o'rta chastota diapazonida doimiy bo'lib qoladi, lekin past va yuqori chastotalarda kamayadi.

Chastota javobining past chastotali qismida daromadning pasayishi ajratuvchi kondansatkichning ta'siridan kelib chiqadi. BILAN 2-rasmdagi diagrammada. 30.5. Chastotaning pasayishi bilan kondansatkichning reaktivligi ortadi, bu T2 tranzistoridagi ikkinchi bosqichning kirishiga beriladigan signalning amplitudasining pasayishiga olib keladi. Kondensatorlarni ajratish BILAN 1 va BILAN 3 ham past chastotalarda daromadni kamaytiradi, lekin juda kamroq darajada, shuning uchun ularning ta'sirini e'tiborsiz qoldirish mumkin.

Guruch. 30.6.

Kuchaytirgichning o'tkazish qobiliyati 3 dB chastotali javob nuqtalari o'rtasida aniqlanadi, bunda chiqish kuchlanishi uning maksimal qiymatining 70% ni va chiqish quvvati maksimal qiymatining yarmini tashkil qiladi.

IF kuchaytirgichlari

O'rta chastotali kuchaytirgichlar (IFA) kuchlanish kuchaytirgichlari bo'lib, unda yukning roli chastotani tanlash sxemasi (rezonans davri) tomonidan amalga oshiriladi. Ular AM eshittirishlarida 470 kHz, FM eshittirishlarida 10,7 MGts va televizorda 39,5 MGts chastotada ishlaydi.

Shaklda. 30.7-rasmda AM radiosida ishlatiladigan odatiy kuchaytirgichning diagrammasi ko'rsatilgan. Rezistorlar R 1 va R 2 tranzistor T 1 uchun egilish davrini hosil qiladi, BILAN 2 - egilish pallasida ajratuvchi kondansatkich, BILAN 4 – emitentni ajratish kondensatori va R 3 - to'g'ridan-to'g'ri oqimga nisbatan tranzistor rejimining barqarorligini ta'minlaydigan emitent qarshiligi.

Guruch. 30.7.

Rezonansli zanjirlar C 1 L 1 va C 3 L 3 470 kHz IF uchun tuzilgan. Transformator birikmasi kuchaytirgichning kirishida ham, chiqishida ham qo'llaniladi. Tr 2 chiqish transformatorining birlamchi o'rashidan kran kuchaytirgichning selektivligini yaxshilash uchun qilingan. Ushbu musluksiz chiqish empedansi past bo'ladi r OE ga ega bo'lgan zanjirdagi tranzistorning 0 i rezonans zanjirini chetlab o'tadi C 3 L 3, uning selektivligini kamaytirish. Agar kran mavjud bo'lsa, birlamchi o'rash yuqoriga ko'taruvchi avtotransformatorni hosil qiladi t"Birlamchi" o'rashda 1 burilish va t Rasmda ko'rsatilganidek, "ikkilamchi" o'rashda 2 burilish. 30.8. Bunday holda, rezonans zanjiri qarshilikka ekvivalent qarshilik bilan o'chiriladi r 0, transformatsiya nisbati bilan ikkilamchi o'rashga tushiriladi n=t 1 / t 2, bittadan kam. Ekvivalent qarshilik qiymati R 0 = r 1 / n 2 (7-bobga qarang) asl qarshilik qiymatidan ancha katta r 0 . Bu manyovr ta'sirini pasaytiradi va rezonans zanjirining selektivligini yaxshilaydi.

Ushbu video past chastotali kuchaytirgichlarning tasnifini tushuntiradi:

© A.I.Shixatov 2001 yil
"Master 12volt" jurnalining 39-sonida chop etilgan (2002 yil fevral-mart)
Manba: www.bluesmobil.com

Avtomobil audio tizimi, uydagidan farqiga qaramay, bir xil komponentlardan iborat. Faqatgina farq qadoqlashda. Signal manbaiga qo'shimcha ravishda (tyuner, magnitafon, CD yoki MD pleer) har qanday audio tizim kuchaytirgichni o'z ichiga olishi kerak - ko'zga ko'rinmas, ammo juda muhim komponent. Ushbu maqola darslik yoki ma'lumotnoma emas, shuning uchun material keraksiz formulalarsiz soddalashtirilgan. Taqdimot avtomobil kuchaytirgichlari bilan bog'liq holda amalga oshirilgan bo'lsa-da, material ushbu ramka bilan cheklanmaydi ...


Avtomobil audio tizimini yaratishda asosiy muammo barcha komponentlarni xususiyatlarga (signal darajalari, quvvat, sezgirlik va boshqalar) muvofiq optimal muvofiqlashtirishdir. Ba'zi hollarda, avtomobil audio tizimining egasiga faqat o'rnatilgan bosh blok kuchaytirgich kerak bo'ladi, boshqa hollarda qo'shimcha kuchaytirgichdan foydalanish kerak - o'ziga xos yechim vazifaga bog'liq. Albatta, har bir holat o'z echimini talab qiladi, ammo avtomobil ishlab chiqaruvchilari ma'lum standartlarga rioya qilishadi va komponentlarni birlashtirish odatda muammo tug'dirmaydi. Bosh blokni ajoyib izolyatsiyada ishlatganda (albatta, yuqori sifatli dinamiklar bilan birga) muammolar odatda paydo bo'lmaydi, lekin ba'zida ular bir nechta komponentlar tizimini yaratishda paydo bo'lishi mumkin.


Quvvat kuchaytirgichlari (quvvat kuchaytirgichlari) ovozli signallarning kuchini shunday darajaga ko'tarish uchun mo'ljallangan, ular karnaylarni haydashlari mumkin. Kuchaytirgichning ishlash printsipi shundan iboratki, ular quvvat manbaidan ularga berilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim quvvatini yukdagi o'zgaruvchan oqimga aylantiradi va chiqish signali shakli kirish signalini to'liq takrorlaydi. Bunday holda, kuchaytirgich minimal signal buzilishi va yuqori samaradorlikni ta'minlashi kerak. Agar uy audio tizimlarida ushbu muammolarni hal qilish ma'lum qiyinchiliklarni keltirib chiqarsa, u holda avtomobil audio tizimlarida bu tom ma'noda universal miqyosdagi muammolarga olib keladi.

Kuchaytirgichning xususiyatlari. Asosiy ta'riflar. Ko'prik ulanishi.

Endi kuchaytirgichning xususiyatlari haqida gapirish vaqti keldi. Va ob'ektiv o'lchangan parametrlar va sub'ektiv ravishda qabul qilingan tovush o'rtasidagi munosabatlar unchalik sezilmasa ham, hozirgi kunga qadar kuchaytirgichlarni "muvofiqlik" ni baholash va taqqoslashning boshqa usuli hali ixtiro qilinmagan. Keyingi bosqich - qiyosiy tinglash va bu erda paradoks paydo bo'ladi - eng yomon ko'rsatkichga ega kuchaytirgichning ovozi ko'pincha yoqimliroq bo'lib chiqadi. Bu mavzuga biroz keyinroq qaytamiz.


Quvvat kuchaytirgichining chiqish bosqichi joriy kuchaytirgich bo'lib xizmat qiladi va oldingi bosqichlarni past empedansli yukga moslashtiradi. Chiqish bosqichining asosiy xarakteristikalari uning chiqish quvvati, quvvat sarfi, quvvat sarfi va koeffitsientidir foydali harakat(samaradorlik). Samaradorlik kuchaytirgichning samaradorligini ko'rsatadi (chiqish bosqichida iste'mol qilinadigan quvvatning qaysi qismi yukga o'tkaziladi). Quvvatning tarqalishi - issiqlikka aylanadigan va chiqish tranzistorlarini isitadigan chiqish bosqichida yo'qolgan quvvat. Quvvatni yo'qotish va samaradorlik miqdori kuchaytirgichning ish sinfiga (keyinroq bu haqda) va signal darajasiga bog'liq. Ushbu ko'rsatkichlar quyidagi munosabatlar bilan bog'liq:


Amplituda-chastota javobi (AFC, kuchaytirilgan chastota diapazoni) kuchaytirgichning spektrning turli chastotalarini kuchaytirish qobiliyatini ko'rsatadi. Odatda chastota diapazoni ko'rsatiladi, unda kuchaytirgichning uzatish koeffitsientining 1 kHz chastotada uzatish koeffitsientidan og'ishi ma'lum chegaralardan oshmaydi (odatda + - 0,5 ... 1 dB). Zamonaviy kuchaytirgichlar uchun tarmoqli kengligi bir necha gertsdan o'nlab va yuzlab kilogertsgacha cho'ziladi va har qanday holatda, 20 Hz ... 20 kHz bo'lmasligi kerak. Istisno - bu maxsus kuchaytirgichlar. Shunday qilib, subwoofer kuchaytirgichlari 10 ... 500 Gts diapazoni bilan tavsiflanadi.


Amplituda xarakteristikasi daromadning kirish kuchlanishiga bog'liqligini ko'rsatadi. Signal chiziqli bo'lmagan kuchaytirish yo'lidan o'tganda, komponentlar asosiy (harmonika) ga karrali chastotalar bilan paydo bo'ladi va bir nechta signallar bo'lsa, kombinatsiyalangan komponentlar chastotalar yig'indisiga yoki farqiga karrali chastotalarda paydo bo'ladi. ularning harmoniklari. Kuchaytirgichning amplitudali javobi chiziqli bo'lmagan (garmonik) buzilish koeffitsienti va intermodulyatsiya buzilish koeffitsienti bilan tavsiflanadi. Ushbu parametrlar asosiy signalning kuchiga nisbatan buzilish mahsulotlarining kuchini foiz sifatida ko'rsatadi. Buzilishning sezuvchanligi buzilish mahsulotlarining spektral tarkibi bilan belgilanadi: hatto harmoniklar ham quloqqa ko'proq seziladi, lekin g'alati bo'lganlar kabi yoqimsiz emas. Ushbu buzilishlarning ruxsat etilgan kattaligi to'g'risida fikrlar har xil, ammo faqat bitta narsa aniq - intermodulyatsiya buzilishlarining sezilishi garmoniklarga qaraganda kattaroq tartibdir. Har qanday holatda, kuchaytirgichning intermodulyatsiya buzilish koeffitsienti 0,1-0,2% dan oshmasligi kerak.


Nominal yoki uzluksiz chiqish quvvati (uzluksiz quvvat chiqishi) - ma'lum bir garmonik buzilish omili (qabul qilingan standartga qarab 0,1% dan 1% gacha) nominal yukda (odatda 4 ohm) ishlaganda kuchaytirgichning chiqish quvvati (kanal uchun). ) ma'lum bir chastotada (boshqacha belgilanmagan bo'lsa, odatda 1 kHz). U faol yukda sinusoidal signalda o'lchanadi. Sifatli tovush zonasini aniqlaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, kuchaytirgich belgilangan quvvatga hech qanday muammosiz vaqt davomida bardosh bera olishi kerak. uzoq muddat(xususan, qizib ketmang).


Maksimal chiqish quvvati (MPO, Maks. Power Output) - ma'lum bir chastotada (odatda 1kHz) harmonik buzilish kuchaygan (odatda 10%) nominal yukda (odatda 4 ohm) ishlaganda kuchaytirgichning chiqish quvvati (kanal uchun), ayniqsa ko'rsatilmagan bo'lsa). Kuchaytirgichning chiqish bosqichining dizayniga qarab, u nominal qiymatdan 1,5 - 2,5 marta oshib ketishi mumkin. Kuchaytirgichning "balandligini" aniqlaydi, ammo bunday buzilish bilan musiqiylik haqida gapirish ma'nosizdir.


Peak Music Power Output (PMPO, Peak Music Power Output) - quvvat impulsli signalda o'lchanadi murakkab yuk. Kontseptsiya musiqa nuqtai nazaridan juda ziddiyatli, ammo kuchaytirgichning haqiqiy tovush signallarini buzilishsiz uzatish qobiliyatini juda aniq tavsiflaydi. Ushbu quvvatning ko'p qismi tabiatda reaktivdir, shuning uchun kuchaytirgichning "balandligini" bu xususiyatga asoslanib baholashga arzigulik emas.


Damping omili - yuk qarshiligining (odatda 4 ohm) kuchaytirgichning chiqish empedansiga nisbati. Ko'rsatkich juda ziddiyatli. Past chastotali dinamiklarning harakatlanuvchi tizimining elektr rezonansli damping samaradorligini aniqlaydi va bu nuqtai nazardan kamida 20-30 bo'lishi kerak (ba'zi modellar uchun u yuzlab va hatto minglab kishilarga etadi). Boshqa tomondan, individual o'rta va yuqori chastotali polosali kuchaytirgichlar uchun amortizatsiya omilini kamaytirish dinamiklarda intermodulyatsiya buzilish darajasini sezilarli darajada kamaytiradi. Biroq, bu xususiyat kuchaytirgichning yukga yuqori oqim etkazib berish qobiliyatini bilvosita baholashga imkon beradi.


Har qanday kuchaytirgichning minimal spetsifikatsiyasi (nafaqat avtomobil kuchaytirgichi) to'liqlik uchun nominal va maksimal quvvatni va garmonik buzilishlarni o'z ichiga olishi kerak, intermodulyatsiya buzilish omilini bilish foydalidir; So'nggi paytlarda, bu parametrlar bilan bir qatorda, buzilish spektri ba'zan ishlatiladi.



Maksimal chiqish quvvati signal kuchlanishining o'zgarishi ta'minot kuchlanishiga teng bo'lganda amalga oshirilishi mumkin. Amalda, bu mumkin emas, chunki tranzistorlarning o'ziga xos to'yinganlik kuchlanishi (chiziqli rejimda bipolyar uchun ~ 0,5 ... 1,5 V va ko'pchilik dala ta'sirlilar uchun ~ 2 ... 5 V) signal kuchlanishiga imkon bermaydi. ta'minot kuchlanishiga ko'tariladi. Bu, ayniqsa, past besleme zo'riqishida, ya'ni. o'rnatilgan bosh blok kuchaytirgichlardan foydalanganda. Shu sababli, yaqin vaqtgacha ular faqat bipolyar tranzistorlarda bajarilgan. Past kuchlanishlarda yuqori chiziqlilikni saqlaydigan dala effektli tranzistorlar nisbatan yangi texnologiyadir.


Qo'shimcha kuchaytirgichlarda o'rnatilgan kuchlanish konvertorlari mavjud bo'lib, ular chiqish bosqichining bir necha o'nlab voltli kuchlanishini ta'minlaydi va ular uchun bu holat unchalik ahamiyatli emas. Shu sababli, qo'shimcha kuchaytirgichlarning chiqish bosqichlari ko'pincha dala effektli tranzistorlar yordamida amalga oshiriladi - ularning ovoz sifati bipolyarlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori va kuchaytirgichlarning o'zlari sodda va ishonchli. Dala effektli tranzistorlar, bipolyarlardan farqli o'laroq, haddan tashqari qizib ketishdan qo'rqmaydi - kristallning harorati oshishi bilan tranzistor oqimi kamayadi.


Doimiy besleme zo'riqishida chiqish quvvatini oshirishning eng oson yo'li yuk qarshiligini kamaytirishdir. Biroq, bu usulning kamchiliklari bor.


  • Dampingning yomonlashishi chastota javobidagi rezonans tepalikning oshishiga olib kelishi mumkin
  • Ortib borayotgan yuk oqimi buzilishning kuchayishiga olib kelishi mumkin
  • Kuchaytirgich va karnay o'rtasidagi ulash simlarining ta'siri kuchayadi

Kuchaytirgichning chiqish quvvatini past besleme zo'riqishida oshirishning yana bir usuli - uni ko'prik pallasida yoqish (1-rasm). Ikkita bir xil bosqichlar yoki kuchaytirgichlar antifazada almashtiriladi va umumiy yukda ishlaydi. Karnay to'g'ridan-to'g'ri ko'prik sxemasiga ulanish kondansatkichlaridan foydalanmasdan ulanadi. Yukdagi chiqish kuchlanishi ikki baravar yuqori bo'ladi, shuning uchun bir xil besleme zo'riqishida va yukda, ko'prik zanjiri yordamida kuchaytirgichning chiqish quvvati nazariy jihatdan alohida kuchaytirgichnikidan 4 baravar katta. Zamonaviy bosh birliklarning quvvat kuchaytirgichlari ushbu dizayn yordamida ishlab chiqilgan. Ko'prikni ulash imkoniyati qo'shimcha kuchaytirgichlarning deyarli barcha modellarida taqdim etiladi.

Katta chiqish quvvatining afzalligi bilan bir qatorda, ko'prik kuchaytirgichlari ham kamchiliklarga ega. Avvalo, asl kuchaytirgichlarga nisbatan harmonik koeffitsient taxminan 1,2-1,7 barobar ortadi va damping koeffitsienti ikki baravar yomon (doimiy yuk qarshiligi bilan). Nazariy jihatdan, garmonik buzilish o'zgarmasligi kerak, lekin amalda o'sish haqiqiy (hatto bir xil) kuchaytirgichlarning xarakteristikalaridagi farqlar tufayli sodir bo'ladi. Dampingning yomonlashishi ham tushunarli - kuchaytirgichlarning chiqish empedanslari to'plangan.


Bosh birliklarning o'rnatilgan kuchaytirgichlarining chiqishlari erga nisbatan potentsial Upit / 2 ga ega. Shuning uchun, yukning erga tasodifiy qisqa tutashuvi, agar himoya tizimlari bo'lmasa, kuchaytirgichning ishdan chiqishiga olib keladi. Biroq, bu ovoz bilan juda oz aloqasi bor; Biroq, bu xususiyatdan foydalanish mumkin. Ha, kirishlar yuqori daraja qo'shimcha kuchaytirgichlar ko'pincha kuchlanish sensori bilan jihozlangan va bosh blokning chiqishidagi doimiy kuchlanish qo'shimcha kuchaytirgichni yoqish uchun signal sifatida ishlatiladi.

Quvvat chiqishi ortida nima bor? Karnay empedansi.
Zobel-Boucher kompensatori standart yuk ekvivalenti.

Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar kuchaytirgich uchun ulkan quvvatni ko'rsatadilar: har bir kanal uchun 100, 200 vatt yoki undan ko'p. Shuni yodda tutish kerakki, bu PMPO (cho'qqi quvvati) bo'lib, uni amalga oshirish uchun hech bo'lmaganda elektr ta'minotida kondansatör bankidan foydalanish kerak. katta quvvat(maksimal chiqish quvvati vattiga ~1000 mkF asosida). Yuqorida aytib o'tilganidek, ushbu xususiyatdan foydalanib, ovoz balandligini taxmin qilish mumkin emas. Qo'shimcha kuchaytirgichlarning kuchi asosan quvvat manbai imkoniyatlari bilan cheklangan (chiqish kuchlanishini kamaytirmasdan yuqori oqimni etkazib berish qobiliyati). Bosh blok kuchaytirgichlarining kuchi besleme zo'riqishida cheklangan va chiqish tranzistorlaridagi yo'qotishlarni hisobga olgan holda, jadvalda ko'rsatilgan qiymatlardan oshmaydi.



Zamonaviy bosh bloklarning quvvat kuchaytirgichlari faqat mikrosxemalarda, qo'shimcha kuchaytirgichlarda - qoida tariqasida, diskret komponentlarda ishlab chiqariladi, garchi bu qoidadan istisnolar mavjud. Bosh birliklar 4 ohm impedansga ega akustikadan foydalanishni nazarda tutadi, ammo ba'zi modellar 2 ohm yukda ishlashga qodir (bu alohida ko'rsatilgan). Biroq, bunday istisnolar juda kam uchraydi. Boshqa tomondan, zamonaviy yordamchi kuchaytirgichlar bilan 2 ohm yoki hatto 1 ohm yuklar keng tarqalgan.


Nihoyat biz kuchni aniqladik. Ammo bu erda aniq farziy hiylasi bor. Haqiqat shundaki, kuchaytirgichning nominal va maksimal chiqish quvvati kirishga sinusoidal signal qo'llanilganda faol yukda o'lchanadi. Aslida, kuchaytirgichlar faol qarshilikdan tashqari, ham sig'imga, ham indüktansa ega bo'lgan murakkab yukda ishlaydi. Va haqiqiy musiqiy signalda sinus to'lqinini uzoqdan eslatuvchi narsani topish qiyin. Kuchaytirgich va yuk o'rtasidagi o'zaro ta'sirni baholash uchun yuk empedansining chastotaga bog'liqligini hisobga olish kerak.

Karnaylarning impedansi (umumiy elektr qarshiligi) maksimal va minimal qiymatlarga ega. O'rta chastotali mintaqada u dinamik ovoz bobini faol qarshiligining taxminan yarmiga teng minimal va harakatlanuvchi tizimning rezonans chastotasi yaqinida maksimalga ega. Rezonans zonasidagi impedans nominaldan bir necha marta oshadi. Bundan tashqari, chastota ortishi bilan ortadi - ovozli lasan o'rashining induktivligi unga ta'sir qiladi.





Empedansning induktiv komponentini kompensatsiya qilish uchun Zobel-Boucher kompensatori ishlatiladi. Bu karnay bilan parallel ravishda ulangan ketma-ket RC sxemasi. Natijada, yuk empedansi amalda faol bo'ladi va chastotadan mustaqil bo'ladi. Kondensatorning sig'imi karnay ovozli bobini induktivligi bilan belgilanadi va ko'p hollarda ~ 10-20 mkF ni tashkil qiladi. Passiv izolyatsiya filtrlariga kompensatorni kiritish ayniqsa oqlanadi - filtr yukini barqarorlashtirish uning chastota ta'sirini yaxshilaydi.



Tabiatda impulsli bo'lgan haqiqiy musiqiy signallarni o'ynatganda, yukning ta'siri tufayli kuchaytirgichning chiqish bosqichining haddan tashqari yuklanishiga olib keladigan sezilarli oqim va kuchlanish kuchlanishi paydo bo'ladi. Yuklash pallasida reaktiv oqimlar tufayli, chiqish bosqichida quvvat sarfi kuchaytirgich tomonidan quvvat manbaidan iste'mol qilinadigan quvvatdan ko'p marta ko'p bo'lishi mumkin. Imkoniyatlar tokning kuchayishini hosil qiladi va signal keskin o'zgarganda indüktans kuchlanishning kuchayishini hosil qiladi. Kuchaytirgichlarni real sharoitlarga yaqin sharoitda sinab ko'rish uchun standart ekvivalent yuk qo'llaniladi. Sxema asosan wooferlarning rezonansini simulyatsiya qiladi.



Kuchaytirgichning murakkab yuk bilan ishlashi.
Quvvat kuchaytirgichlariga qo'yiladigan asosiy talablar.

Ko'p tarmoqli chastotali kuchaytirgichning ishlashi ayniqsa murakkab va oldindan aytish qiyin bo'ladi. dinamik tizimlari, murakkab passiv krossover filtrlari (krossoverlar) bilan jihozlangan. Ularning empedansi ish chastotasi diapazonida juda kuchli o'zgaradi. Bunday holda, kuchaytirgichning chiqish bosqichidagi yuk sezilarli darajada oshadi. Masalan, kuchaytirgichning chiqish quvvati 100 Vt va yuki 8 ohm bo'lgan holda, chiqish signalining oqimi faol yuk bilan 5 A va murakkab yuk bilan 28 A ni tashkil qiladi, bu deyarli olti barobar ko'pdir. Shu sababli, kuchaytirgich to'lqin shaklini buzmasdan va zararli oqibatlarga olib kelmasdan yukga sezilarli oqim etkazishi kerakligi aniq. Xuddi shu sababga ko'ra, kuchaytirgich va dinamiklar o'rtasidagi ulash simlari tizimning ovoziga kuchli ta'sir ko'rsatadi - ular orqali reaktiv oqimlar aylanadi. Agar sim o'lchagich etarli bo'lmasa, kuchaytirgich kuchining muhim qismi simlarda yo'qoladi. Shuning uchun simlarni tanlash juda jiddiy masala.


Quvvat kuchaytirgichlari va ularni o'rnatishga qo'yiladigan asosiy talablar qisqacha quyidagicha ifodalanishi mumkin:

  • Chiqish bosqichlari yuqori oqim haddan tashqari yuk hajmiga ega bo'lishi kerak. Bu sizga signal cho'qqilarini buzilishsiz takrorlash imkonini beradi.
  • Kuchaytirgich pallasida chiqishni oqimning haddan tashqari yuklanishidan (avtomatik sigortalar) himoya qilish, shuningdek kuchaytirgich ishlamay qolganda dinamiklarni himoya qilish vositalari bo'lishi kerak. Avtomobil kuchaytirgichlari haddan tashqari issiqlikdan himoya vositalarini talab qiladi.
  • Mumkin bo'lgan eng yuqori samaradorlikni ta'minlash maqsadga muvofiqdir - bu batareya va generatordagi yukni va kuchaytirgichni isitishni kamaytiradi.
  • Kuchaytirgichga yaqin joyda o'rnatilgan katta hajmli tekislash kondansatkichlaridan foydalanish juda ma'qul. Kondensator quvvat cho'qqilarida filtr va qo'shimcha quvvat manbai rolini o'ynaydi. Kondensatorning sig'imi kuchaytirgichning har bir vatt quvvati uchun ~1000 mF nisbatdan tanlanadi.
  • Quvvat davrlarini va ayniqsa, chiqish davrlarini o'rnatish to'g'ri kesimdagi simlar bilan amalga oshirilishi kerak. Joriy iste'mol va simning uzunligi qanchalik katta bo'lsa, uning kesimi qanchalik katta bo'lishi kerak.
  • Shovqinga qarshi immunitet talablarini ta'minlash. Ushbu talab allaqachon avtomobil kuchaytirgichlariga kiritilgan yuqori chastotali kuchlanish konvertori uchun amal qiladi, bu aslida juda kuchli uzatuvchidir.

Kuchaytirgichlarning asosiy sinflari A, B, AB. Qiyosiy xususiyatlar.

Yuqorida aytib o'tilganidek, quvvat kuchaytirgichi yuqori chiqish quvvatini past buzilish bilan birlashtirishi kerak va yuqori samaradorlik. Afsuski, samaradorlik oshgani sayin, signal buzilishi odatda ortadi. Chiqarish bosqichlari tranzistorli kuchaytirgichlar quvvat faqat dala effekti yoki bipolyar tranzistorlar yordamida surish-tortish davri yordamida amalga oshiriladi. Pass Zen tipidagi bir uchli kuchaytirgichlar ekzotik bo'lib, avtomobilda kam qo'llaniladi. Dala effektli tranzistorlar yuqori kuchlanish kuchlanishlarida qo'llaniladi va o'zlari signalga ozgina buzilishlarni keltirib chiqaradi, ammo kuchaytirgichning samaradorligi ishlatilgandan bir oz pastroq. bipolyar tranzistorlar. Ammo bipolyar odamlarda ko'proq buzilish bor - har doimgidek, bu ikki qirrali qilich.



"Audio" kuchaytirgichning chiqish bosqichining uchta asosiy ishlash rejimi mavjud - A, B, AB, ular bo'yicha tasniflanadi. Har bir rejim o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega.



A rejimida ish nuqtasi tranzistorlarning oqim kuchlanish xarakteristikasining chiziqli qismining o'rtasida joylashgan, shuning uchun chiziqli bo'lmagan signal buzilishi minimaldir. Signal yo'q bo'lganda, tranzistorlar ishlash davrida hech qachon o'chmaydi, ya'ni chiqish bosqichida sezilarli sokin oqim o'tadi; Har bir tranzistor signalning ikkala yarim to'lqinini - ham ijobiy, ham salbiyni kuchaytirishda ishtirok etadi. Quvvat iste'moli doimiy, quvvat sarfi esa kichik signallarda eng katta bo'ladi. Ushbu rejimda termal barqarorlik eng yomon hisoblanadi.


B rejimida chiqish bosqichining ish nuqtasi kollektor oqimining kritik qiymatiga o'tkaziladi va davrning har yarmida tranzistorlar almashtiriladi - ularning har biri signalning "yarmi" ni kuchaytiradi. Signal yo'q bo'lganda, tranzistorlar yopiladi, tinch oqim oqmaydi. Quvvat iste'moli chiqishga mutanosib, quvvat sarfi taxminan doimiy (maksimal 22% chiqish). Termal barqarorlik juda yuqori. Ko'pchilik asosiy kamchilik, bu barcha afzalliklarni inkor etadi - tranzistorlarning kollektor oqimining uzilishiga yaqin hayajonli signallar bilan muhim kommutatsiya buzilishlari paydo bo'ladi, ular hech qanday salbiy signalga bardosh bera olmaydi. fikr-mulohaza.


AB rejimi - bo'rilar va qo'ylarni yarashtirishga urinish. Ishlash nuqtasi tranzistorlarning oqim kuchlanish xarakteristikasining chiziqli qismining boshida tanlanadi, shuning uchun kichik signallar bilan kaskad aslida A rejimida ishlaydi va etarlicha kuchli qo'zg'alish bilan B rejimiga o'tadi. Signal bo'lmasa, ba'zi sokin oqim chiqish bosqichidan o'tadi, ba'zan juda muhim. Bunday holda, samaradorlik pasayadi va sokin oqimni barqarorlashtirish muammosi paydo bo'ladi. Termal barqarorlik qoniqarli.


Buzilishning tabiati, ayniqsa, past signal darajasida, chiqish bosqichining ish rejimiga kuchli bog'liq. O'rtacha signal darajasida buzilish barcha kuchaytirgichlar uchun taxminan bir xil. Yuqori signal darajalarida signal chiqish bosqichida cheklana boshlaydi (kesish) va buzilish ko'p marta ortadi. Shuning uchun, THD ga qo'shimcha ravishda, u qanday quvvatda o'lchanganligini bilish muhimdir. Kichik signal buzilishlari B rejimidagi bosqichlar uchun eng katta. Quyida bu haqda batafsilroq.


Boshqa kuchaytirgich sinflari (A+, SuperA, G, DLD, H)

Siz hamma narsani to'lashingiz kerak. "Sof" A sinfidagi past buzilish uchun to'lov juda katta. O'rtacha, iste'mol qilinadigan quvvatning to'rtdan uch qismi issiqlikka aylanadi va ta'sirchan radiatorlar tomonidan tarqaladi. Har bir kanal uchun 100 Vt quvvatga ega stereo kuchaytirgich 400 Vt quvvatga ega oddiy elektr kaminga aylanadi, u qanchalik issiq bo'lsa, u jim bo'ladi. Kvartirada kamin to'siq emas, lekin mashinada sizga faqat qishda kerak bo'ladi. B sinfidagi tejamkor kuchaytirgichlar ovoz sifati jihatidan ancha past va tanlangan musiqa ixlosmandlariga mos kelmaydi. AB rejimidagi kompromiss kuchaytirgichlar samaradorlik va ovoz sifati o'rtasidagi "oltin o'rtacha" izlashga shoshilishadi. Shafqatsiz doira. Juda kutilmagan yechim topildi - ikkita kuchaytirgichni bittasiga birlashtirish, shunda bo'rilar ovqatlangan va qo'ylar xavfsiz bo'lgan. 80-yillarning boshlarida A+ sinf kuchaytirgichlari shunday paydo bo'ldi. Ovoz sifati bo'yicha ular A sinfidagi kuchaytirgichlarga, samaradorlik bo'yicha esa AB ga yaqin. Bunday yutuqning narxi juda katta - kuchaytirgich deyarli ikki baravar murakkablashdi (va sezilarli darajada qimmatroq).



A + sinfidagi kuchaytirgichlarning ishlash printsipi boshqariladigan quvvat manbaidan foydalanishdir. A sinfining chiqish bosqichi suzuvchi (tuproqqa ulanmagan) past kuchlanish manbasidan (odatda ± 5 volt) ishlaydi, shuning uchun issiqlik yo'qotishlari bu kaskadda kichikdir. Suzuvchi quvvat manbaining o'rta nuqtasi alohida tomonidan boshqariladi kuchli kuchaytirgich B sinfi, etarlicha yuqori kuchlanishli (bir necha o'nlab volts) "oddiy" manbadan quvvatlanadi. Ikki kuchaytirgichni birgalikda ishlatish orqali ham sifat, ham samaradorlikka erishiladi. Harmonik koeffitsient odatda 0,003% dan oshmaydi.


AB va B sinflari kuchaytirgichlarida asosiy buzilishlar tranzistorlar yoqilgan va o'chirilgan paytlarda (o'tish buzilishlari) sodir bo'lganligi sababli, oddiyroq echim bor - siz tranzistorlarni o'chirishni taqiqlashingiz kerak. Bu maxsus sxema orqali amalga oshiriladi. SuperA yoki o'zgarmas sinf kuchaytirgichlari shunday paydo bo'ldi. Ovoz sifati va samaradorligi deyarli A+ bilan bir xil, ammo dizayni ancha sodda, shuning uchun eski versiya tezda sahnadan g'oyib bo'ldi.


Kuchaytirgich sinflarining xilma-xilligi shu bilan tugaydi deb o'ylamang. Samaradorlik uchun kurash o'chirilgan chiqish bosqichi va boshqariladigan quvvat manbai bilan yirtqich hayvonlarning tug'ilishiga olib keldi. Eng oddiy variant - bu AB yoki B rejimida ikkita chiqish bosqichidan va turli kuchlanishdagi ikkita quvvat manbaidan foydalanadigan G sinfli kuchaytirgich. At kam quvvat(maksimaldan 25-30% gacha) past kuchlanishli chiqish bosqichining faqat kichik signalli yarmi signal cho'qqilarida ishlaydi, u o'z funktsiyalarini kuchlanish bilan qolgan yarmiga o'tkazadi; elektr ta'minoti Kaskadning samaradorligi B rejimiga qaraganda yuqori, buzilish biroz kamroq.


Ushbu sxemaning keyingi rivojlanishi dinamik chiziqli qo'zg'alish (DLD, Dynamic Linear Drive) bilan kaskad edi. Uning ishlash printsipi deyarli bir xil, ammo vaqtinchalik buzilishlarni kamaytirish uchun kuchli yuqori kuchlanishli kaskad kam quvvatli o'z imkoniyatlarini tugatmasdan oldin ishga tushadi. Ushbu rejimni amalga oshirish uchun maxsus boshqaruv sxemasi qo'llaniladi. Shuningdek, kuchlanish signal darajasiga bog'liq bo'lgan boshqariladigan quvvat manbaiga ega kuchaytirgichlar ham ishlatilgan.





G rejimining mohiyati shundaki, ikki bosqich turli xil ta'minot kuchlanishlarida ishlaydi. Kirish signalining amplitudasi T1T1 kichik signal bosqichining besleme kuchlanishidan oshmasa, faqat u ishda ishtirok etadi. D1D1 diodlari T2T2 tranzistorlarining tayanch-emitter birikmasini teskari kuchlanishning buzilishidan himoya qiladi kirish kuchlanishining yanada oshishi, ular qulfdan chiqariladi, bir vaqtning o'zida D3D3 diodlari past kuchlanishli quvvat manbaini oqim oqimidan himoya qiladi. D2D2 diodlari T1T1 tranzistorlarining T2T2 tranzistorlari ochilgunga qadar to'yingan bo'lishiga yo'l qo'ymaydi, bu esa ushbu jarayon davomida yuzaga keladigan vaqtinchalik buzilishlarni kamaytiradi. Ushbu sxemada ular etarlicha katta foydali signallar fonida paydo bo'ladi, bu esa samarali ishlashga imkon beradi. ular bilan salbiy teskari aloqa orqali.


Ma'lum bo'lishicha, bu hiyla-nayranglarning barchasi tizimli ravishda juda murakkab va shuning uchun hatto o'zlarining gullab-yashnagan davrida ham ular kamdan-kam hollarda uy audio tizimlarida topilgan. IN avtomobil kuchaytirgichlari Bu qarorlar qandaydir tarzda ildiz otmadi - o'sha paytda juda erta edi, lekin hozir juda kech. Endi impulsli ("raqamli") kuchaytirgichlarga alohida umid bog'lanadi, ular quyida muhokama qilinadi.


Ammo avtomobillar uchun maxsus yaratilgan kuchaytirgichlarning bir klassi mavjud. Bu H sinfidir. Ushbu kuchaytirgichlarning rivojlanishiga turtki, haqiqiy audio signalning tabiatda impulsli ekanligi va o'rtacha quvvatning eng yuqori quvvatdan ancha past bo'lishi edi. Sxema ko'prik pallasida ulangan an'anaviy AB toifali kuchaytirgichga asoslangan. Ta'kidlash joizki, ta'minot kuchlanishini ikki baravar oshirish uchun maxsus sxemadan foydalanish. Ikki marta ko'paytirish sxemasining asosiy elementi doimiy ravishda asosiy quvvat manbaidan to'ldiriladigan katta hajmli saqlash kondensatoridir. Quvvat cho'qqilarida bu kondansatör asosiy quvvat manbai bilan ketma-ket ravishda boshqaruv pallasida ulanadi. Kuchaytirgichning chiqish bosqichining ta'minot kuchlanishi soniyaning bir qismi uchun ikki baravar ko'payadi, bu esa signal cho'qqilarini uzatish bilan kurashishga imkon beradi.


Afsuski, xursand bo'lishga hali erta. Uskunalar ishlab chiqaruvchilari asosiy narsa haqida sukut saqlagan holda faqat ushbu raqamlar haqida xabar berishadi. Maksimal quvvat H sinfidagi kuchaytirgichlar saqlash kondensatorlarining sig'imiga va signalning chastotasiga bog'liq. Kondensator quvvati qanchalik kichik bo'lsa, past chastotalarda, ya'ni eng zarur bo'lgan joyda kamroq quvvat zaxirasi. Ko'rinib turibdiki, ta'sirchan quvvatga ega bo'lgan kondansatörlarni standart DIN korpusida yashirish deyarli mumkin emas, shuning uchun ishlab chiqaruvchilar tomonidan e'lon qilingan quvvat faqat o'rta va yuqori chastotalarda ta'minlanadi.


Natijada - qiyosiy xususiyatlar Har xil turdagi kuchaytirgichlar:




Raqamli kuchaytirgichlar.

To'g'ri aytganda, ularni kommutatsiya kuchaytirgichlari deb atash to'g'ri bo'lardi, ammo "analog-raqamli" parallellar allaqachon ishlagan va bu atama rasmiy ravishda tan olinmagan bo'lsa-da, amalda qabul qilingan.


Oxir-oqibat, hatto an'anaviy ravishda faqat analog signallar bilan ishlaydigan kuchaytirgichlar ham raqamli texnologiyalar hujumi ostida chekinishni boshladilar. Impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) kuchaytirgichlarining g'oyasi - boshqacha qilib aytganda, D sinfidagi kuchaytirgichlar - 50-yillarning oxiridan beri ma'lum. Biroq, yuqori sifatli ovozni qayta tiklash uchun haqiqatan ham mos keladigan tuzilmalarni yaratish faqat 80-yillarning o'rtalarida tegishli element bazasi paydo bo'lgandan keyin mumkin bo'ldi.


D sinfidagi kuchaytirgichlar raqamli signallarni analog shaklga aylantirmasdan to'g'ridan-to'g'ri kuchaytirish imkonini beradi. Ovozli signal allaqachon raqamli shaklda taqdim etilganda, signalning kattaligi va uni kuchaytirish uchun zarur bo'lgan ta'minot kuchlanishi haqida ma'lumotni oldindan olish mumkin. Bu ba'zi dizaynlarda qo'llaniladi, shuning uchun ta'minot kuchlanishini boshqarish g'oyasiga ikkinchi hayot berildi.


Ushbu toifadagi kuchaytirgichlarning ishlash printsipi shundaki, chiqish bosqichi impulslar bilan qo'zg'atiladi to'rtburchaklar shakli. Keyin to'rtburchaklar impulslar ketma-ketligi kalit rejimida ishlaydigan quvvat kuchaytirgichiga yuboriladi. Chiqishdagi past chastotali filtr tashuvchining chastotasini, uning harmonikasini va modulyatsiya spektrining yon chiziqlarini bostirgan holda foydali signalni tanlaydi. Ushbu kuchaytirgichlarning samaradorligi 92-95% fantastik ko'rsatkichga etadi. Bu afzallik, ayniqsa, past darajadagi signallarni kuchaytirishda seziladi. Biroq, past darajadagi signallarning buzilishi o'rta darajadagi signallarga qaraganda kattaroqdir. Umumiy harmonik buzilish odatda 0,01 dan 0,1% gacha.


D sinfidagi kuchaytirgichlar, ularning analoglari kabi, sinflarga bo'lingan. Asosiy bo'linish pulsning chiqish darajalari soniga asoslanadi:


  • ikki daraja (+U va - U) - AD rejimi
  • uch daraja (+U, 0 va -U) - BD rejimi

AD rejimi kuchaytirgichlari A sinfidagi analog kuchaytirgichlarga o'xshaydi - ular sezilarli sokin oqimni iste'mol qiladi. BD rejimida sokin oqim yo'q. Buzilishlarga kelsak, boshqa barcha narsalar teng bo'lsa, ular modulyatsiya usuliga va modulyatsiya signalining turiga bog'liq.


  • Bir tomonlama modulyatsiya: impulslarning faqat bitta qirrasi (etakchi yoki orqada) o'z vaqtida siljiydi
  • ikki tomonlama modulyatsiya: impulslarning ikkala qirrasi ham vaqtga nisbatan nosimmetrik tarzda siljiydi.
Modulyatsiya signallari ikki xil bo'lishi mumkin

  • to'g'ridan-to'g'ri analog signal (tasodifiy namuna olish). Hech qanday qo'shimcha buzilish sodir bo'lmaydi.
    namuna olish va ushlab turish sxemasidan keyin signal (qattiq namuna olish). Impuls shaklidagi o'zgarishlar qo'shimcha chiziqli bo'lmagan signal buzilishlariga olib keladi.
  • Raqamli kirish signallari holatida (CD-pleerlar, MD magnitafonlari, raqamli eshittirish tizimlaridan, bizda hali mavjud emas) raqamli-raqamli "kod-davomiylik" konvertori o'ynaydi. Ushbu konvertatsiya takroriy namuna olish va 16 bitdan bittaga (BitStream) o'tish orqali amalga oshiriladi. Uning chiqishida olingan signal quvvat kuchaytirgichining kirishiga, keyin esa past o'tkazuvchan filtrga beriladi. Raqamli aloqadan foydalanish mumkin.

Analog kirish signallari holatida signal amplitudasini impuls davomiyligiga aylantirish impuls kengligi modulyatorida (PWM) sodir bo'ladi. Ish aylanishi (impuls davomiyligining takrorlash davriga nisbati) foydali signallarning amplitudasiga proportsionaldir. Kirish signali arra tishli (bir tomonlama modulyatsiya uchun) yoki uchburchak (ikki tomonlama modulyatsiya uchun) mos yozuvlar signali bilan komparator tomonidan taqqoslanadi. Bunga qo'shimcha ravishda, ikki tomonlama PWM bir namuna olish davri (bir namuna) yoki ikki davr (ikki namuna) bo'ylab qirralarning nosimmetrik tarzda siljishi orqali amalga oshirilishi mumkin, bu esa samarali soat chastotasini ikki baravar kamaytirish imkonini beradi. Yo'naltiruvchi signal chastotasi (namuna olish chastotasi), nazariyaga ko'ra, maksimal signal chastotasidan kamida 2 marta oshib ketishi kerak. Amalda, filtrlashni osonlashtirish va buzilishlarni kamaytirish uchun namuna olish chastotasi 500 kilogerts dan kam bo'lmagan holda tanlanadi va eng so'nggi modellarda u allaqachon ko'p megahertzda o'lchanadi. Taqqoslagichning chiqish signali namuna olish chastotasiga ega bo'lgan to'rtburchaklar impulslar ko'rinishiga ega, ularning kengligi kirish signalining oniy qiymatlariga mutanosibdir. Buzilishni kamaytirish uchun analog kirish kuchaytirgichlari odatda ovoz signalida salbiy fikrdan foydalanadilar.


Umuman olganda, xulosalar quyidagicha:


  • AD rejimida buzilish BD rejimiga qaraganda kamroq bo'ladi.
  • AD rejimida samaradorlik BD rejimiga qaraganda yomonroq.
  • Ikki tomonlama modulyatsiya bir tomonlama modulyatsiyadan yaxshiroqdir, chunki juft sonli harmonikalar mavjud emas.
  • Namuna olish tezligini oshirish chiziqli bo'lmagan buzilishlarni kamaytiradi.

D sinfidagi kuchaytirgichlarga qo'shimcha ravishda, raqamli guruh Tripath Technology-dan yangi ishlanmani ham o'z ichiga oladi - T sinf kuchaytirgichlari ularning ishlash algoritmi o'xshash, ammo namuna olish chastotasi doimiy emas, lekin kirish signallarining chastotasi va darajasiga bog'liq. . Chiqish impulslarining chastotasi ham, takrorlanish davri ham o'zgarganligi sababli, delta modulyatsiyasi turlaridan biri qo'llaniladi, deb taxmin qilish mumkin.


Aytishimiz mumkin: Yashasin raqamli kuchaytirgichlar - ular kelajak!!!

Elektr tebranishlariga kiritilgan ma'lumotlarni aylantirish, qayta ishlash va taqdim etish jarayonida ko'pincha bu tebranishlarning quvvat darajasi P iste'molchining ishlashi uchun etarli emasligi va uni oshirish zarurati paydo bo'ladi. Buning uchun elektron kuchaytirgichlar qo'llaniladi.

Elektr tebranishlarini kuchaytirgich - kirishga ma'lum quvvat darajasi P bo'lgan tebranishlar qo'llanilganda, chiqish yukida bir xil shakldagi, lekin yuqori quvvat darajasidagi tebranishlarni olish imkonini beradigan qurilma.

Elektron kuchaytirgich har doim qo'llaniladigan signalni kuchaytirish uchun faol elementdan foydalanadi.

Kuchaytirish har qanday kuchaytirgichni (masalan, tranzistor) o'z ichiga olgan quvvat manbai tufayli sodir bo'ladi. Kuchaytirgich quvvat manbai energiyasini foydali tebranish energiyasiga aylantirishni ta'minlaydi. Kirish tebranishi boshqaruvchi, chunki uning ta'siri ostida kuchaytiruvchi elementning chiqishida yanada kuchli tebranishlar paydo bo'ladi va yukga uzatiladi.

Har qanday kuchaytirgich, faol element va quvvat manbaiga qo'shimcha ravishda, passiv elementlarni o'z ichiga oladi.

Kuchaytirilgan tebranishlarga nisbatan kuchaytirgichni to'rt terminalli tarmoq sifatida ko'rsatish mumkin (12.1-rasm), chunki u ikkita kirish va ikkita chiqish terminaliga ega.

Odatda, bitta kirish va bitta chiqish terminali umumiydir, chunki ular tuproq deb ataladigan umumiy avtobus orqali ulanadi.

12.1 Kuchaytirgichlarning tasnifi va asosiy xarakteristikalari

Kuchaytirgichlar turli mezonlarga ko'ra tasniflanadi:

    kuchaytirish elementining turi bo'yicha - quvur kuchaytirgichlari, tranzistorli kuchaytirgichlar, tunnel diodlari, parametrik diodlar, mikrosxemalar va boshqalar;

    kuchaytirilgan chastotalar turi bo'yicha - to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchaytirgichlari (DC), past chastotali (LF), radio va oraliq chastotalar (URF, IF) va mikroto'lqinli kuchaytirgichlar;

    kuchaytirilgan chastota diapazonlarining kengligi bo'yicha - tor diapazonli, keng polosali kuchaytirgichlar;

    kuchaytirilgan signalning tabiatiga ko'ra - uzluksiz va impulsli signallarning kuchaytirgichlari;

    kuchaytirilgan elektr miqdori bo'yicha - kuchlanish kuchaytirgichlari U, oqim kuchaytirgichlari I, quvvat kuchaytirgichlari P;

    yuk turi bo'yicha - rezistiv (aperiodik), rezonansli (selektiv) kuchaytirgichlar.

12.2 Daromad

Daromad - signal darajasini tavsiflovchi chiqish qiymatining kirish qiymatiga nisbati.

Bunday kattaliklar sifatida kuchlanish, oqim va quvvat ishlatilishi mumkin ( U,I,P). Koeffitsientlar ularga mos keladi:


Qayerda U tashqariga- chiqish kuchlanishi, U kiritish- kirish kuchlanishi, I tashqariga- chiqish oqimi va I kiritish- kirish oqimi.

Kuchaytirgich zanjirlarida reaktiv elementlar (induktivlik L va sig'im C) mavjudligi sababli, oqim va kuchlanish kuchayib boradi ( K I ,K U) murakkab va f chastotasiga bog'liq.

TO

quvvat olish K r faol quvvatni necha marta ko'rsatadi R harakat. tashqariga, kuchaytirgich tomonidan yukga etkazib beriladi, faol quvvatdan kattaroqdir R harakat.in. , kirish terminallari orqali ta'minlanadi.

Qayerda P tashqariga- chiqish quvvati; P kiritish- kirish quvvati.

K r logarifmik birliklarda ifodalangan:

IN

dala effektli tranzistorlarga asoslangan kuchaytirgichlar faqat mantiqiy K U, chunki kirish oqimi juda kichik. Bipolyar tranzistorlarda odatda aniqlanadi K I ,K U ,K P, lekin ko'pincha ishlatiladi K U. Shuning uchun odatda U qoldiring va yozing K.