Сквозное проектирование усилителя звуковой частоты
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
дуляционных искажений, Ким измеряют, подавая на вход усилителя сигнал через сумматор, схема которого изображена на рис.2.1.
Частоты сигналов равны: f1= 250 Гц, f2 = 8 кГц. Амплитуда первого сигнала выбирается такой, чтобы при выключенном втором сигнале выходное напряжение равнялось 0,8 от номинального. Амплитуда второго сигнала выбирается такой, чтобы при выключенном первом сигнале выходное напряжение равнялось 0,2 от номинального. После этого при подаче обоих сигналов снимается спектр выходного сигнала на частотах:
f+1 = f2 + f1; f-1 = f2 - f1;
f+2 = f2 + 2f1; f-2 = f2 - 2f1;
f+3 = f2 + 3f1; f-3 = f2 - 3f1;
,
где индексы амплитуд соответствуют индексам частот составляющих спектра выходного сигнала.
Отношение сигнал - взвешенный шум, NШ измеряют с помощью подключенного к выходу усилителя специального взвешивающего фильтра, приближающего результат измерений к субъективной оценке уровня шума. АЧХ взвешивающего фильтра стандартизована международной электротехнической комиссией, соответствует, примерно, кривой равной громкости 30 фон и носит название МЭК-А. Схема взвешивающего фильтра приведена на рис.2.2. В фильтре можно использовать практически любой ОУ, АЧХ которого скорректирована для обеспечения устойчивости при коэффициенте усиления, равном 1. Если номиналы элементов отличаются от указанных в схеме не более чем на 5%, то налаживание устройства состоит в установке резистором R5 коэффициент передачи, равного 1, на частоте 1кГц.
Рис. 2.2 Взвешивающий фильтр для определения NШ
Для измерения уровня шумов к выходу фильтра МЭК-А подключают среднеквадратичный милливольтметр (не допускается использовать милливольтметр средневыпрямленных значений), а вход усилителя соединяют с общим проводом через эквивалент внутреннего сопротивления источника сигнала. При испытании усилителей-корректоров для магнитной головки звукоснимателя вход заземляют через резистор сопротивлением 2,2 кОм, а при испытании усилителей для пьезоэлектрических головок - через конденсатор емкостью 1000 пФ.
Отношение сигнал - взвешенный шум вычисляют в децибелах по формуле:
,
гдеВЫХ - номинальное выходное напряжение,Ш - взвешенное среднеквадратичное значение напряжения шумов.
При испытаниях усилителей мощности регулятор громкости устанавливают в положение, обеспечивающее номинальную выходную мощность при минимально допустимом входном напряжении. При испытании усилителей-корректоров для магнитных головок звукоснимателей за номинальное принимают выходное напряжение, соответствующее входному сигналу 5 мВ на частоте 1 кГц.
Коэффициент демпфирования, KД определяют при входном синусоидальном сигнале частотой 1 кГц, обеспечивающем номинальную выходную мощность, путем измерения выходного напряжения при номинальном сопротивлении нагрузки и в режиме холостого хода. Коэффициент демпфирования определяют по формуле:
,
гдеВЫХ - выходное напряжение на номинальном сопротивлении нагрузки,ХХ - выходное напряжение холостого хода.
Номинальную выходную мощность, P измеряют при установке регулятора громкости в положение максимальной громкости. Плавно изменяя амплитуду синусоидального напряжения частотой 1 кГц на входе усилителя, устанавливают такое выходное напряжение на эквиваленте нагрузки, при котором коэффициент гармоник достигает предельно допустимого значения. Выходную мощность вычисляют по формуле
гдеВЫХ - выходное напряжение на частоте 1 кГц, соответствующее заданному значению коэффициента гармоник,ном - номинальное сопротивление нагрузки.
Входное сопротивление, RВХ определяют методом замещения. Для этого на вход усилителя через добавочный резистор, сопротивление которого по крайней мере в 10 раз больше ожидаемого входного, подают синусоидальное напряжение заданной частоты (1 кГц, если она не указана особо). Напряжение на входе усилителя устанавливают по электронному вольтметру равным номинальному. После этого вместо усилителя к добавочному резистору подключают переменный резистор и изменяют его сопротивление так, чтобы вольтметр показал номинальное входное напряжение усилителя. Измеренное омметром сопротивление этого переменного резистора будет соответствовать модулю полного входного сопротивления усилителя.
2.2 Структурная схема УЗЧ
На Рис. 2.3 приведена общая структурная схема УЗЧ. Источник сигналов (ИС) является входом усилителя, которым может тюнер, магнитофон, электрофон, микрофон. Усиленный сигнал поступает в нагрузку усилителя (Н), которой является электродинамическая головка АС. Оконечный усилительный каскад (ОК), предназначен для выделения в цепь нагрузки полезной (выходной) мощности. Предоконечный каскад (ПОК), управляет транзисторами ОК. Если ОК является двухтактным с транзисторами одинакового типа проводимости, ПОК выполняет одновременно инверсию фазы напряжения сигнала. Каскады предварительного усиления (ПРК), увеличивают уровень сигнала источника до величины, необходимой для управления транзисторами ПОК. Выходное устройство (ВыУ), служит для согласования сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением ОК, а также для изоляции цепи нагрузки от постоянных напряжений и токов, действующих в цепях усилителя. Входное устройство (ВУ), служит для согласования внутреннего сопротивления источника сигналов с входным сопротивлением первого каскада усилителя, симметрирования