Shtrembërim jolinear.
Nëse një tension sinusoidal aplikohet në hyrjen e amplifikatorit, atëherë voltazhi i përforcuar i daljes nuk do të jetë sinusoidal, por më kompleks. Ai përbëhet nga një seri lëkundjesh të thjeshta sinusoidale - harmonike themelore dhe më të larta. Kështu, përforcuesi shton harmonikë shtesë që nuk ishin të pranishme në hyrjen e amplifikatorit.
Fig. 2 - Shtrembërim harmonik
Figura 2 tregon një tension sinusoidal në hyrjen e amplifikatorit Uin dhe një tension jo-sinusoidal të shtrembëruar në daljen Uin. Në këtë rast, përforcuesi fut harmoninë e dytë. Në grafikun e tensionit Uout, prim tregon harmonikën e parë të dobishme (lëkundjet themelore), e cila ka të njëjtën frekuencë me tensionin e hyrjes dhe harmonikën e dytë të dëmshme me dyfishin e frekuencës. Tensioni i daljes është shuma e këtyre dy harmonikave.
Shtrembërimet e formës së lëkundjeve të përforcuara, d.m.th. Shtimi i harmonikëve shtesë në themelor quhet shtrembërim harmonik. Ato manifestohen në faktin se tingulli bëhet i ngjirur, vrullshëm. Për të vlerësuar shtrembërimin jolinear, përdoret koeficienti i shtrembërimit jolinear kH, i cili tregon se sa përqind janë të gjitha harmonitë e tepërta të krijuara nga vetë amplifikuesi, në lidhje me dridhjen themelore 1.
Nëse kn është më pak se 5%, d.m.th. nëse harmonikat e shtuara nga amplifikatori shtohen deri në jo më shumë se 5% të harmonikës së parë, atëherë veshi nuk e vëren shtrembërimin. Me një faktor shtrembërimi jolinear prej më shumë se 10%, ngjirja e zërit dhe zhurma tashmë prishin përshtypjen e transmetimeve artistike. Në kH mbi 20%, shtrembërimi është i papranueshëm dhe madje edhe të folurit bëhet i palexueshëm.
Shtrembërimet jolineare ndodhin gjithashtu kur dridhjet e formave komplekse përforcohen në transmetimin e fjalës dhe muzikës. Në këtë rast, forma e lëkundjeve të përforcuara gjithashtu shtrembërohet dhe shtohen harmonikë të panevojshëm. Dridhjet komplekse janë në vetvete të përbëra nga harmonikë që duhet të riprodhohen saktë nga amplifikatori. Ato nuk duhet të ngatërrohen me harmonikat shtesë të krijuara nga vetë amplifikuesi. Harmonikët e tensionit të hyrjes janë të dobishme sepse përcaktojnë timbrin e zërit dhe harmonikat e futura nga amplifikatori janë të dëmshme. Ato krijojnë shtrembërim jolinear.
Arsyet e shtrembërimeve jolineare në amplifikatorë janë: jolineariteti i karakteristikave të llambave dhe transistorëve, prania e një rryme të rrjetit kontrollues në llamba dhe ngopja magnetike e bërthamave të transformatorëve ose mbytjeve me frekuencë të ulët. Një shtrembërim i konsiderueshëm jolinear krijohet edhe në altoparlantë, telefona, mikrofona, kamionçinë.
3. Llojet e tjera të shtrembërimit... Prania e reaktancave në pajisjen amplifikuese çon në shfaqjen e shtrembërimeve të fazës. Ndryshimet fazore ndërmjet lëkundjeve të ndryshme në daljen e amplifikatorit janë të ndryshme nga ato në hyrje. Gjatë riprodhimit të tingujve, këto shtrembërime nuk luajnë një rol, pasi organet e dëgjimit të njeriut nuk i ndjejnë ato, por në disa raste, për shembull, në televizion, ato kanë një efekt të dëmshëm.
Çdo përforcues prodhon shtrembërim të diapazonit dinamik. Është i ngjeshur, domethënë, raporti i dridhjeve më të forta ndaj më të dobëtit në daljen e amplifikatorit është më i vogël se në hyrje. Kjo prish tingullin natyral. Për të reduktuar shtrembërime të tilla, ndonjëherë futet një pajisje e veçantë për të zgjeruar gamën dinamike, të quajtur zgjerues. Kompresimi i diapazonit dinamik ndodh gjithashtu në pajisjet elektroakustike.
Parametrat bazë të amplifikatorëve
Çdo përforcues i projektuar për përpunimin e sinjaleve biomjekësore mund të përfaqësohet në formën e një rrjeti bipolar aktiv (Figura 1.1). Burimi i sinjalit me EMF Eux dhe rezistencë të brendshme Ri është i lidhur me hyrjen e amplifikatorit. Në qarkun e hyrjes rrjedh rryma hyrëse Iin, vlera e së cilës varet nga rezistenca hyrëse e amplifikatorit Rin dhe rezistenca e brendshme e burimit të sinjalit. Për shkak të rënies së tensionit në rezistencën e brendshme të burimit të sinjalit, voltazhi i hyrjes, i cili në të vërtetë përforcohet nga amplifikatori, ndryshon nga EMF i burimit të sinjalit:
Figura 1.1 - Qarku ekuivalent i amplifikatorit
Rryma e daljes së amplifikatorit është rryma e ngarkesës Rн. Madhësia e kësaj rryme varet nga voltazhi i daljes, i cili ndryshon nga tensioni i qarkut të hapur kUin për shkak të rezistencës së daljes së amplifikatorit
Një numër parametrash janë futur për të vlerësuar vetitë e amplifikatorit.
- Fitimet e tensionit dhe rrymës
Këta koeficientë tregojnë se sa herë ndryshojnë vlerat e tensionit dhe rrymës në dalje në krahasim me vlerat e hyrjes. Fitimi i fuqisë mund të gjendet si
Çdo përforcues ka K P >> 1, ndërsa fitimet e rrymës dhe tensionit mund të jenë më pak se uniteti. Megjithatë, nëse në të njëjtën kohë K I<1 и K U <1, устройство не может считаться усилителем.
Duhet të theksohet se shumica e qarqeve të amplifikatorit përmbajnë elementë reaktivë (kapacitancë dhe induktancë), prandaj, në rastin e përgjithshëm, fitimi i amplifikatorit do të jetë kompleks
Ku këndi përcakton sasinë e zhvendosjes fazore të sinjalit ndërsa kalon nga hyrja në dalje.
Karakteristika e amplitudës-frekuencës (AFC) e amplifikatorit përcakton varësinë e fitimit nga frekuenca e sinjalit të përforcuar. Një pamje e përafërt e përgjigjes së frekuencës së amplifikatorit është paraqitur në Fig. 1.2. Për fitimin K 0 merrni vlerën maksimale të koeficientit në të ashtuquajturën frekuencë "të mesme". Dy pika karakteristike në përgjigjen e frekuencës përcaktojnë "gjerësinë e brezit" të amplifikatorit. Frekuencat në të cilat fitimi zvogëlohet me një faktor (ose me 3db) quhen frekuenca ndërprerëse. Në fig. 1.2 f 1 është frekuenca më e ulët e ndërprerjes f N, dhe f 2 është frekuenca e sipërme e ndërprerjes së fitimit (f B). Dallimi:
F = f B - f H
quhet gjerësia e brezit të amplifikatorit, e cila përcakton diapazonin e frekuencës së funksionimit të amplifikatorit.
Në përgjithësi, përgjigja e frekuencës tregon se si ndryshon amplituda e sinjalit të daljes me një amplitudë konstante të sinjalit hyrës në intervalin e frekuencës, ndërsa supozohet se forma e valës nuk ndryshon. Për të vlerësuar ndryshimin e fitimit me një ndryshim në frekuencë, prezantohet koncepti i shtrembërimit të frekuencës
M H = M B =. Shtrembërimi i frekuencës i përket kategorisë së lineare, d.m.th. pamja e të cilave nuk çon në shtrembërim të formës origjinale të sinjalit.
Sipas llojit të përgjigjes së frekuencës, amplifikatorët mund të ndahen në disa klasa.
Amplifikatorët DC: f H = 0Hz, f B = (103 3 - 108 8) Hz;
Përforcuesit e frekuencës audio: f H = 20 Hz, f B = (15 - 20) 10 Hz;
Përforcues me frekuencë të lartë: f H = 20 * 103 Hz, f B = (200 - 300) · 103 3 Hz.
Përforcues me brez të ngushtë (selektiv). Një tipar dallues i kësaj të fundit është se ato praktikisht amplifikojnë një harmonik nga i gjithë spektri i frekuencave të sinjalit dhe raporti i tyre i frekuencave kufitare të sipërme dhe të poshtme është:
Figura 1.2- Përgjigja e frekuencës së amplifikatorit
Karakteristika e amplitudës së amplifikatorit pasqyron tiparet e ndryshimit të vlerës së sinjalit të daljes kur sinjali i hyrjes ndryshon. Siç shihet nga Fig. 1.3 voltazhi i daljes nuk është i barabartë me zero (UOUTmin) në mungesë të një tensioni në hyrje. Kjo është për shkak të zhurmës së brendshme të amplifikatorit, për shkak të së cilës vlera minimale e tensionit të hyrjes që mund të aplikohet në hyrjen e amplifikatorit është e kufizuar dhe përcakton ndjeshmërinë e tij:
Një rritje e konsiderueshme e tensionit të hyrjes (pika 3) çon në faktin se karakteristika e amplitudës bëhet jolineare dhe një rritje e mëtejshme e tensionit të daljes ndalon (pika 5). Kjo është për shkak të ngopjes së fazave të amplifikatorit. Konsiderohet një vlerë e pranueshme e tensionit të hyrjes, në të cilën tensioni i daljes nuk e kalon UOHmax, i cili, siç shihet nga Fig. 1.3, ndodhet në kufirin e seksionit linear të karakteristikës së amplitudës. Karakteristika e amplitudës përcakton diapazonin dinamik të amplifikatorit:
Ndonjëherë, për lehtësi, diapazoni dinamik llogaritet në decibel si:
Figura 1.3 - Karakteristika e amplitudës së amplifikatorit
Shtrembërimi total harmonik (shtrembërimi harmonik) i një amplifikuesi përcakton shkallën e shtrembërimit të një forme vale sinusoidale gjatë amplifikimit. Shtrembërimet e një sinjali nënkuptojnë që harmonikat e rendit më të lartë shfaqen në spektrin e tij së bashku me harmonikën themelore (të parë). Bazuar në këtë, shtrembërimi total harmonik mund të gjendet si:
ku U i është tensioni i harmonikut me numrin i> 1. Është e lehtë të shihet se në mungesë të harmonikave më të larta në sinjalin e daljes, KG = 0, d.m.th. sinjali sinusoidal nga hyrja në dalje transmetohet pa shtrembërim. Impedanca e hyrjes dhe e daljes kanë një efekt mjaft të prekshëm në performancën e amplifikatorit. Kur amplifikoni sinjale të ndryshueshme ose të ndryshueshme, rezistencat mund të gjenden si:
Në rrymë të drejtpërdrejtë, këto parametra mund të përcaktohen duke përdorur formula të thjeshtuara
Gjatë përcaktimit të rezistencave hyrëse dhe dalëse, duhet mbajtur mend se në disa raste ato mund të jenë komplekse për shkak të elementeve reaktive të qarkut. Në këtë rast, mund të ndodhë shtrembërim i rëndësishëm i frekuencës së sinjalit, veçanërisht në intervalin e frekuencës së lartë. Përforcimi i komunikimit celular: përforcues i sinjalit të qelizave gsm.
Le të shqyrtojmë karakteristikat kryesore të amplifikatorëve.
Karakteristika e amplitudës është varësia e amplitudës së tensionit të daljes (rrymës) nga amplituda e tensionit të hyrjes (rrymës) (Fig. 9.2). Pika 1 korrespondon me tensionin e zhurmës të matur në Uin = 0, pika 2 me tensionin minimal të hyrjes në të cilin sinjali në daljen e amplifikatorit mund të dallohet kundrejt zhurmës së sfondit. Seksioni 2-3 është seksioni i punës, në të cilin ruhet proporcionaliteti midis tensionit të hyrjes dhe daljes së amplifikatorit. Pas pikës 3, vërehen shtrembërime jolineare të sinjalit të hyrjes. Shkalla e shtrembërimit jolinear vlerësohet me koeficientin jolinear
shtrembërim (ose shtrembërim harmonik):
,
ku U1m, U2m, U3m, Unm janë amplituda e harmonikës 1 (themelore), 2, 3 dhe n të tensionit të daljes, përkatësisht.
Madhësia 
karakterizon diapazonin dinamik të amplifikatorit.
Oriz. 9.2. Karakteristikë e amplitudës së amplifikatorit
Përgjigja e frekuencës (AFC) e amplifikatorit është varësia e modulit të fitimit nga frekuenca (Fig. 9.3). Frekuencat fн dhe fв quhen frekuenca e kufirit të poshtëm dhe të sipërm, dhe ndryshimi i tyre
(fн – fв) - gjerësia e brezit të amplifikatorit.
Oriz. 9.3. Karakteristikë amplitudë-frekuencë e amplifikatorit
Kur një sinjal harmonik përforcohet me një amplitudë mjaft të vogël, shtrembërimi i sinjalit të përforcuar nuk ndodh. Kur amplifikoni një sinjal kompleks hyrës që përmban një numër harmonike, këto harmonikë nuk përforcohen në mënyrë të barabartë nga amplifikatori, pasi reaktancat e qarkut varen ndryshe nga frekuenca, dhe si rezultat, kjo çon në shtrembërim të formës së sinjalit të përforcuar.
Shtrembërime të tilla quhen shtrembërime të frekuencës dhe karakterizohen nga faktori i shtrembërimit të frekuencës:
Ku Kf është moduli i fitimit në një frekuencë të caktuar.
Faktorët e shtrembërimit të frekuencës
Dhe ata quhen, përkatësisht, koeficientët e shtrembërimit në frekuencat e poshtme dhe të sipërme të ndërprerjes.
Përgjigja e frekuencës gjithashtu mund të vizatohet në një shkallë logaritmike. Në këtë rast, quhet LFC (Fig. 9.4), fitimi i amplifikatorit shprehet në decibel, dhe abshisa është frekuenca pas një dekade (intervali i frekuencës midis 10f dhe f).
Oriz. 9.4. Përgjigja logaritmike e frekuencës
përforcues (LAFC)
Frekuencat që korrespondojnë me f = 10n zakonisht zgjidhen si pika referimi. Lakoret LFC kanë një pjerrësi të caktuar në çdo rajon të frekuencës. Ajo matet në decibel për dekadë.
Karakteristika e frekuencës së fazës (PFC) e një amplifikatori është varësia e këndit të fazës midis tensioneve të hyrjes dhe daljes nga frekuenca. Një përgjigje tipike fazore është paraqitur në Fig. 9.5. Mund të vizatohet gjithashtu në një shkallë logaritmike.
Në shkallën e mesme, shtrembërimi shtesë i fazës është minimal. Përgjigja e fazës ju lejon të vlerësoni shtrembërimet e fazës që lindin në amplifikatorë për të njëjtat arsye si ato të frekuencës.
Oriz. 9.5. Karakteristika e frekuencës së fazës (PFC) e amplifikatorit
Një shembull i shfaqjes së shtrembërimeve fazore është paraqitur në Fig. 9.6, i cili tregon amplifikimin e një sinjali hyrës të përbërë nga dy harmonikë (vijë e ndërprerë), të cilat pësojnë ndërrime fazore kur përforcohen.
Oriz. 9.6. Shtrembërimi i fazës në përforcues
Përgjigja kalimtare e amplifikatorit është varësia e sinjalit të daljes (rryma, tensioni) nga koha me një veprim të hyrjes hap pas hapi (Fig. 9.7). Frekuenca, faza dhe karakteristikat kalimtare të amplifikatorit janë të lidhura në mënyrë unike me njëra-tjetrën.
Oriz. 9.7. Përgjigja kalimtare e amplifikatorit
Rajoni me frekuencë të lartë korrespondon me përgjigjen kalimtare në rajonin me kohë të ulët, dhe rajoni me frekuencë të ulët korrespondon me përgjigjen kalimtare në rajonin me kohë të gjatë.
Për nga natyra e sinjaleve të përforcuara, ato dallohen:
o Përforcuesit e sinjaleve të vazhdueshme. Këtu neglizhohen proceset e themelimit. Karakteristika kryesore është transmetimi i frekuencës.
o Përforcuesit e sinjaleve të impulsit. Sinjali i hyrjes ndryshon aq shpejt sa kalimet në amplifikator janë vendimtare në gjetjen e formës së valës së daljes. Karakteristika kryesore është karakteristika e transferimit të impulsit të amplifikatorit.
Sipas qëllimit, përforcuesi ndahet në:
o amplifikatorë të tensionit,
o amplifikatorë aktualë,
o amplifikatorë të fuqisë.
Të gjithë ata amplifikojnë fuqinë e sinjalit të hyrjes. Megjithatë, vetë amplifikatorët e fuqisë duhet dhe janë në gjendje të japin një fuqi të caktuar në ngarkesë me një efikasitet të lartë.
1. Krijoni fragmente programesh në kodet mnemonike dhe kodet e makinerive për operacionet e mëposhtme:
Sinjali i vërtetë audio është kompleks dhe përmban komponentë harmonikë, d.m.th. dridhjet sinusoidale të frekuencave, amplitudave, fazave të ndryshme. Nëse forma e valës në daljen e amplifikatorit ndryshon nga forma e valës në hyrjen e tij, kjo do të ndikojë në cilësinë e zërit.
Shtrembërimi mund të shkaktohet nga shkaqe të ndryshme, si dhe nga efekte të ndryshme në cilësinë e zërit. Dalloni shtrembërimet:
Frekuenca;
Faza;
Jolineare.
Frekuenca - ky është një ndryshim në formën valore të sinjalit si rezultat i përforcimit të pabarabartë të lëkundjeve të frekuencave të ndryshme.
Arsyeja e shfaqjes së këtyre shtrembërimeve janë elementët reaktivë - induktiviteti i bobinave dhe kapaciteti i kondensatorëve, rezistenca e të cilave varet nga frekuenca (kujtoni formulat X c dhe X L).
Si rezultat i shtrembërimit të frekuencës, raporti midis amplitudave të përbërësve të sinjalit të frekuencave të ndryshme është shkelur. Kjo perceptohet nga veshi si një ndryshim në timbër: nëse nuk ka përforcim të mjaftueshëm të frekuencave të larta, atëherë tingulli bëhet i shurdhër, dhe ato më të ulëtat bëhen metalike.
Shtrembërimi i frekuencës përcaktohet numerikisht nga përgjigja e frekuencës, d.m.th. varësia e fitimit nga frekuenca e sinjalit, d.m.th. K dB = f (f).
Oriz. 5
Mbi këtë karakteristikë, frekuenca duhet të vizatohet në një shkallë logaritmike dhe fitimi duhet të vizatohet si në shkallë logaritmike ashtu edhe në terma relativë ose në dB.
Gama e frekuencës ndahet në zona të veçanta:
a) rajoni i frekuencave të mesme - 300-3000 Hz, në këtë rajon ndikimi i elementeve reaktive ka pak efekt;
b) rajoni me frekuencë të lartë - mbi 3000Hz;
c) rajoni i frekuencës së ulët - nën 300 Hz.
Frekuenca prej 400 Hz (ndonjëherë 1000 Hz) quhet mesatare (f rreth),
f n - frekuenca e ulët e ndërprerjes, f in - frekuenca e sipërme e ndërprerjes.
Në mungesë të shtrembërimit të frekuencës, karakteristika ka formën e një vije horizontale. Nëse fitimi në frekuencat e ndërprerjes zvogëlohet ose rritet, atëherë karakteristika do të ketë një rënie ose rritje në majat (Fig. 5b). Shtrembërimet e frekuencës vlerësohen nga koeficienti i shtrembërimit të frekuencës (M), i cili përcaktohet: M = K 0 / K,
ku K o është fitimi në frekuencën e mesme,
K është fitimi në një frekuencë të caktuar.
Zakonisht përcaktohet në frekuencat e ndërprerjes ku ka një vlerë maksimale
M n = K 0 / K n M in = K 0 / K in
Ose shprehet në dB me formulat:
M ndB = 20 lg M n = K o dB - K ndB
M në dB = 20 lg M në = K o dB - K vdB
Këto formula kanë një shqetësim: një rritje e karakteristikës korrespondon me një shenjë minus dhe një rënie në një plus, e cila shkel idenë e zakonshme që vlerat pozitive depozitohen mbi nivelin zero, dhe ato negative - më poshtë.
Prandaj, gjatë ndërtimit të përgjigjes së frekuencës, përdoret një bosh standard, mbi të cilin fitimi relativ (Y) në dB vizatohet përgjatë ordinatës, dhe kjo është reciproke e faktorit të shtrembërimit të frekuencës, d.m.th.
Y = K / K 0 = 1 / M ose Y dB = - M dB
Për një përforcues shumëfazësh, shtrembërimi i frekuencës (M) dhe fitimi relativ (Y) përcaktohen si produkt i koeficientëve në terma relativë ose si shuma e tyre në dB.
Prandaj, nëse në një frekuencë në një fazë ka një rënie, dhe në një tjetër - të njëjtën rritje, atëherë përgjigja e përgjithshme e frekuencës do të jetë pa shtrembërim, e cila përdoret për të korrigjuar përgjigjen e frekuencës.
Shtrembërimet e frekuencës që vështirë se vihen re për veshin janë - + 2 dB, dhe kjo vlerë konsiderohet e pranueshme për UAS.
Faza- Këto janë shtrembërime të formës valore të shkaktuara nga fakti se zhvendosja e fazës ndërmjet sinjalit dalës dhe atij hyrës nuk është proporcionale me frekuencën. Arsyeja është prania e elementeve reaktive. Ashtu si shtrembërimet e frekuencës, shtrembërimet fazore ndikojnë në amplifikimin e një sinjali kompleks, në të cilin marrëdhëniet midis fazave të përbërësve individualë janë shkelur. Këto shtrembërime mund të vlerësohen nga karakteristikat e fazës, d.m.th., varësia e këndit të fazës nga frekuenca: φ = f (f).
Fig. 6 Zbërthimi i një sinjali kompleks dhe përgjigje fazore
Shtrembërimet e fazës nuk janë të dëgjueshme, por nëse amplifikuesi ka një qark reagimi, atëherë ato mund të çojnë në gjenerim në frekuenca të larta.
jolineare -është një ndryshim i formës valore të shkaktuar nga jolineariteti i karakteristikave të transistorëve.
Fig. 7 Karakteristika hyrëse e tranzistorit
Grafiku tregon se në mungesë të një sinjali në bazë, tensioni i bazës së pushimit U bs vepron dhe rryma e bazës së pushimit I b rrjedh - ato korrespondojnë me pikën e pushimit P. Shfaqen shtrembërime, pasi seksioni lakor i karakteristikës PA është të përdorura.
Arsyet për shfaqjen e shtrembërimeve jolineare mund të jenë si jolineariteti i karakteristikave të daljes, ashtu edhe pabarazia e zhvendosjes së tyre me ndryshime të barabarta në rrymën bazë.
Çdo kurbë jo sinusoidale zbërthehet në përbërës: kryesorja - me frekuencën e sinjalit dhe harmonikë të rendit më të lartë - me frekuenca që janë shumëfish të frekuencës së sinjalit kryesor. Dhe më pas, kur aplikohet një sinjal me frekuencë 400 Hz, në dalje mund të merren sinjale me frekuenca 400, 800, 1200, 1600, etj. Hz.
Përveç kësaj, mund të ketë tonet e kombinuara - këto janë lëkundje me frekuenca që përfaqësojnë shumën ose ndryshimin e çdo çifti përbërësish të një sinjali kompleks. Ata e bëjnë tingullin të ngjirur, vrullshëm dhe të folurit të pakuptueshëm.
Për të marrë parasysh shtrembërimet jolineare, është paraqitur koncepti i koeficientit harmonik K g
K g = √ P 2 + P 3 +… ../ P 1 100% ose K g = √ I 2 + I 3 +… ../ I 1 100% ose
K g = √ U 2 + U 3 +… ../ U 1 100%
Koeficienti harmonik shpreh fraksionin e vlerave rms të harmonikave më të larta si përqindje e sinjalit themelor.
Nëse ndonjë prej harmonive mbizotëron, atëherë formula mund të thjeshtohet:
K g = I 2 / I 1 100% - sipas harmonikës së dytë;
K g = I 3 / I 1 100% në harmonikën e tretë.
Duhet të jeni të vetëdijshëm se harmonika e tretë mbizotëron në një sinjal të balancuar, dhe harmonika e dytë në një sinjal të pabalancuar. Numerikisht, shtrembërimi harmonik nuk duhet të kalojë 1% në frekuenca mesatare.
- Tutorial
Në faqet audiofile, është zakon të trembni vizitorët me shtrembërimin e ndërmodulimit, megjithatë, meqenëse shumica e botimeve mbi këtë temë përdorin gjerësisht teknologjinë copy-paste, është shumë e vështirë të kuptosh pse ndodhin këto shtrembërime dhe pse janë kaq të tmerrshme. Sot do të përpiqem, me të gjitha mundësitë e mia dhe vëllimin e artikullit, të pasqyroj saktësisht natyrën e këtyre TYRE të tmerrshme.
Tema e shtrembërimeve të sinjalit në UMZCH u ngrit në timen, por herën e fundit ne prekëm vetëm pak shtrembërimet lineare dhe jolineare. Sot do të përpiqemi të kuptojmë më të pakëndshmet për vesh, të pakapshme për analiza dhe të vështira për t'u eliminuar për projektuesit e shtrembërimeve të intermodulimit ULF. Arsyet e shfaqjes së tyre dhe lidhja me reagimet, na falni për lojën e fjalës.
Përforcues operacional si një trekëndësh i bardhë
Para se të flasim për reagimet, le të bëjmë një ekskursion të shkurtër në amplifikatorë operacional përforcues op , pasi sot qarqet amplifikuese të tranzistorit praktikisht nuk mund të bëjnë pa to. Ato mund të jenë të pranishme si në formën e mikroqarqeve të veçanta, ashtu edhe të jenë pjesë e çipave më komplekse - për shembull, të integruar amplifikatorë me frekuencë të ulët - ULF .Konsideroni një përforcues në formën e një kutie të zezë, ose më mirë një trekëndësh të bardhë, pasi ato zakonisht shënohen në qark, duke mos hyrë në detajet e pajisjes së tij.
Caktimi i kunjave të amplifikatorit operacional
Hyrja jo përmbysëse:
Invertimi i hyrjes:
Furnizimi me energji elektrike plus:
Furnizimi me energji elektrike minus:
Nëse rritni tensionin e hyrjes në hyrjen jo-invertuese, atëherë tensioni i daljes do të rritet, nëse në hyrjen invertuese, atëherë përkundrazi, do të ulet.
Zakonisht tensioni i hyrjes që do të përforcohet aplikohet ndërmjet dy hyrjeve dhe më pas tensioni i daljes mund të shprehet si më poshtë:
Ku është fitimi i qarkut të hapur
Meqenëse qëllimi ynë nuk është të përforcojmë tensionet DC, por të përforcojmë dridhjet e zërit, le të shqyrtojmë, për shembull, varësinë e një amplifikuesi të lirë të LM324 nga frekuenca e vibrimeve sinusoidale të hyrjes.
Në këtë grafik, fitimi vizatohet vertikalisht dhe frekuenca vizatohet horizontalisht në një shkallë logaritmike. Rezultatet e punës së inxhinierëve nuk janë shumë mbresëlënëse dhe nuk ka gjasa që të jetë e mundur të përdoret një përforcues i tillë në realitet. Së pari, ai tregon linearitet të mirë vetëm jashtë diapazonit të frekuencës të perceptuar nga veshi - nën 10 Hz, dhe së dyti, fitimi i tij është shumë i madh - 10,000 herë në DC!
Pra, çfarë të bëni, duhet të ketë një rrugëdalje! Po ai eshte. Merrni një pjesë të sinjalit të daljes dhe aplikojeni atë në hyrjen përmbysëse - futni reagime.
Reagime - të thjeshta dhe të zemëruara! Një ilaç për të gjitha sëmundjet?
Në këtë artikull, ne nuk do të prekim bazat e teorisë së amplifikatorëve operacionalë, nëse dëshironi, mund të gjeni shumë informacione për këtë temë në internet, Igor PetrovNuk është e lehtë të futësh reagime në një qark amplifikator, por shumë e thjeshtë. Le të mos shkojmë larg, të shqyrtojmë se si mund të bëhet kjo duke përdorur një shembull nga imi.
Feedback-u në këtë qark ushqehet në hyrjen invertuese të op-amp përmes rezistorit R2, ose më saktë, ndarësit të tensionit nga R2 dhe R1. 
Është e lehtë të vërtetohet se ky qark do të ketë një fitim të tensionit të barabartë me dy dhe do të jetë i pandryshuar kur përforcon sinjalet harmonike në një gamë shumë të gjerë frekuence. Me një rritje të frekuencës së sinjalit, fitimi i op-amp pa reagime zvogëlohet, por mbetet shumë herë më shumë se dy, dhe kjo rënie kompensohet nga një ulje automatike e nivelit të sinjalit të reagimit. Si rezultat, fitimi i qarkut në tërësi mbetet i pandryshuar. Por kjo nuk është e gjitha. Ky qark ka një impedancë shumë të lartë hyrëse, që do të thotë se praktikisht nuk ndikon në burimin e sinjalit. Ai gjithashtu ka një rezistencë dalëse shumë të ulët, që do të thotë, teorikisht, duhet të ruajë formën e sinjalit edhe kur funksionon me një ngarkesë mjaftueshëm me rezistencë të ulët, dhe me rezistencë komplekse - induktive dhe kapacitore.
A e morëm vetëm AMPLIFIKERIN PERFEKT të tillë?
Fatkeqësisht jo, pasi çdo monedhë ka kokë dhe bisht, kështu edhe reagimet kanë anën e saj të errët.
Çfarë është e mirë për një rus, pastaj vdekja për një gjerman ose pak teknologji radiofonike
Në inxhinierinë radio, efekti i ndërveprimit të sinjaleve të dy frekuencave të ndryshme aplikohet në një element jolinear të quajtur intermodulimi ... Rezultati është një sinjal kompleks me kombinime frekuencash (harmonike) në varësi të frekuencës së sinjaleve origjinale f1 dhe f2 sipas formulës së mëposhtme:
Frekuencat e marra janë më pak në amplitudë se harmonikat prindërore dhe, si rregull, niveli i tyre zvogëlohet me shpejtësi me rritjen e koeficientëve të numrave të plotë m dhe n.
Amplituda më e madhe do të ketë harmonikë, të quajtura harmonika e rendit të dytë me frekuenca:
dhe frekuencave harmonike të rendit të tretë :
Në inxhinierinë radio, ky efekt përdoret gjerësisht për konvertimin e frekuencës. Falë tij, marrësit modern funksionojnë. Konvertimi i frekuencës ndodh në miksera të ndërtuar mbi bazën e elementeve jolinearë, të cilët shpesh përdoren si një bashkim p-n i një diode, pusi ose një tranzistor. Sinjali i dobishëm i marrë dhe sinjali nga gjeneratori - oshilatori lokal futen në të njëjtën kohë në mikser.
Në dalje, marrim një gamë të gjerë sinjalesh:
Por falë filtrit PLL me brez të ngushtë, ne zgjedhim sinjalin që na nevojitet me një frekuencë të ndërmjetme f pr = f g -f s dhe e amplifikojmë atë në amplifikatorin IF. Pastaj zbulimi ndodh me ndihmën e elementit tjetër jolinear, zakonisht një diodë, dhe në dalje pas filtrit të kalimit të ulët në figurë, marrim një sinjal audio.
IMD (IMD)- shtrembërimi i ndërmodulimit
Megjithatë, nëse për marrësit efekti i intermodulimit është jetik, në amplifikatorët me frekuencë të ulët shkakton shfaqjen e shtrembërimeve jolineare, të cilat quhen intermodulim. Në fund të fundit, sinjali audio përmban njëkohësisht harmonikë të një numri të madh frekuencash që ndryshojnë shumë në amplitudë, dhe transistorët që përbëjnë amplifikatorin, si diodat, janë elementë jolinearë. Shtrembërimet që shfaqen për shkak të mekanizmit të përshkruar më sipër quhen në burimet në gjuhën angleze shtrembërimi i intermodulimit
shkurtuar IMD, nga rruga, shkurtesa ruse për ta IMI
. Ky lloj shtrembërimi është shumë më i pakëndshëm nga veshi sesa kufizimi banal i amplitudës së sinjalit, burimi i shfaqjes së tyre në secilin rast specifik është shumë më i vështirë për t'u zbuluar dhe më e rëndësishmja, eliminimi.
Është koha që ne të eksplorojmë më në fund anën e errët të reagimeve.
Ana e errët e reagimeve
Për ta zbuluar atë, ne do të montojmë një përforcues në op-amp LM324, por me vlerësime paksa të ndryshme të rezistorëve të reagimit, në mënyrë që të fitojmë një rritje të unitetit.Dhe tani le të aplikojmë në hyrjen e tij një puls drejtkëndor me amplitudë të vogël, rreth 100 milivolt.
Ajo që kemi marrë në dalje duket shumë e ndryshme nga sinjali i hyrjes. Çfarë ndodhi dhe pse reagimet nuk na ndihmuan? Si gjithmonë, fajin e ka fizika, bota e saj është shumë më e ndërlikuar se modelet tona matematikore të bazuara në përafrime të përafërta. Fakti është se përforcuesi ynë është një pajisje shumë komplekse.
Ekskursion në botën reale. Reagime të përgjithshme negative në përforcuesin e fuqisë audio
Jolineariteti i natyrshëm në fazat e tranzistorit i detyron projektuesit të përdorin reagime të forta negative si zgjidhja më e thjeshtë për të rregulluar parametrat e amplifikatorit për të përmbushur kërkesat për shtrembërim të ulët harmonik dhe ndërmodulues, natyrisht, të matur duke përdorur metoda standarde. Si rezultat, amplifikatorët e fuqisë industriale me një thellësi OOS prej 60 dhe madje 100 dB nuk janë të pazakontë sot.Le të përshkruajmë një qark real të një përforcuesi të thjeshtë të fuqisë së tranzitorit. Mund të themi se është me tre faza. Faza e parë e amplifikatorit bazohet në op-amp A1, e dyta në transistorë T1-T2 dhe e treta është gjithashtu transistor T3-T4. Në këtë rast, amplifikuesi mbulohet nga një qark i përgjithshëm reagimi, ai theksohet në një lak të kuq, i cili furnizohet përmes një rezistence R6 në hyrjen jo-invertuese të op-amp. Fjalë kyçe këtu të përgjithshme- feedback-u ushqehet këtu jo nga dalja e op-amp në hyrjen e tij, por nga dalja e të gjithë amplifikatorit.
Si rezultat, op-amp, për shkak të përfitimit të tij të madh, duhet të ndihmojë fazat e amplifikatorit të transistorit të përballen me lloje të ndryshme jolinearitetesh dhe ndërhyrjesh. Më poshtë rendisim ato kryesore:
- transistorët në një lidhje të tillë mund të punojnë në një mënyrë shumë jolineare kur sinjali kalon zero dhe për sinjale të dobëta;
- në dalje, amplifikatori ngarkohet në një ngarkesë komplekse - një sistem altoparlanti. Diagrami tregon ekuivalentin e tij - rezistencën R15 dhe induktivitetin L1;
- Transistorët funksionojnë në një regjim të rëndë termik dhe temperatura e trupit të tyre varet ndjeshëm nga fuqia e daljes, dhe parametrat e tyre varen fuqishëm nga temperatura;
- Kapacitetet e montimit dhe llojet e ndryshme të ndërhyrjeve mund të kenë një vlerë të mirë dhe gabimet e rrugëzimit mund të çojnë lehtësisht në reagime pozitive dhe vetë-ngacmim të amplifikatorit;
- Roli i zhurmës së furnizimit me energji rritet ndjeshëm;
Shtrembërimi dinamik i intermodulimit TIM. Mbingarkesa e amplifikatorit dhe efekti i prerjes
Kapaciteti i mbingarkesës përforcuesi është një parametër që përshkruan se sa decibel ndryshon voltazhi ose fuqia e vlerësuar e daljes nga maksimumi kur fillojnë kufijtë e sinjalit të daljes së energjisë - prerjeNë amplifikatorët e tranzistorit, kapaciteti i mbingarkesës është i vogël, veçanërisht në fazat e terminalit dhe para terminalit. Fuqia nominale shpesh ndryshon nga maksimumi me vetëm 40 përqind, kjo është më pak se 3 dB.
Imagjinoni që amplifikatori ynë përbëhet nga një parapërforcues ideal barazues dhe UMZCH i mbuluar nga reagimet me një faktor B. Është e rëndësishme të theksohet se sinjali V 1 mund të përmbajë komponentë me frekuencë shumë të lartë. Parapërforcuesi C vepron si një filtër i kalimit të ulët, duke siguruar sinjalin hyrës V 2 te amplifikatori A që përmban vetëm komponentët që bien brenda brezit të frekuencës audio.
Tensioni në hyrjen e amplifikatorit të fuqisë V 2 ka një kohë rritjeje të përcaktuar nga parapërforcuesi, mund të shihni në grafik se është zbutur. Sidoqoftë, ka një tejkalim në tensionin V 3 në daljen e grumbulluesit, i shkaktuar nga dëshira e reagimit për të kompensuar përgjigjen e ngadaltë të amplifikatorit të fuqisë A me një amplitudë V max.
Mbikalimi në sinjalin V 3 mund të jetë qindra apo edhe mijëra herë niveli nominal i hyrjes. Mund të tejkalojë shumë gamën dinamike të amplifikatorit. Gjatë kësaj mbingarkesë, fitimi i sinjaleve të tjera të pranishme në hyrje zvogëlohet, duke shkaktuar një shpërthim të menjëhershëm të shtrembërimit të ndërmodulimit. Kjo spërkatje quhet shtrembërimi dinamik i intermodulimit TID , sepse ndërmodulimi çon në ndikimin e një sinjali në amplituda e një tjetri dhe varet nga karakteristikat kohore dhe amplituda të sinjalit hyrës më shumë sesa thjesht nga karakteristikat e amplitudës, si në rastin e shtrembërimit të thjeshtë të intermodulimit.
Më sipër është një grafik i një efekti jashtëzakonisht të pakëndshëm të quajtur "prerje" e amplifikatorit dhe gjenerohet nga reagimet. Në daljen A1 marrim efektin e kufizimit të amplitudës, dhe në daljen e amplifikatorit është një sinjal i shtrembëruar.
Teknikat e matjes së shtrembërimit të intermodulimit dhe metodat e trajtimit të tyre
Sipas teknikës standarde për matjen e shtrembërimit të intermodulimit, dy sinjale aplikohen njëkohësisht në hyrjen e objektit të matur: frekuenca e ulët f 1 dhe frekuenca e lartë f 2. Fatkeqësisht, vende të ndryshme përdorin frekuenca të ndryshme matjeje. Standarde të ndryshme parashikojnë frekuenca të ndryshme - 100 dhe 5000 Hz, 50 dhe 1000 Hz ...Më e zakonshme është përdorimi i frekuencave 400 dhe 4000 Hz, të miratuara në standardet DIN 45403, GOST 16122-88 dhe IEC 60268-5. Amplituda e sinjalit me frekuencë f 1 është 12 dB 4 herë më e madhe se amplituda e sinjalit me frekuencë f 2. Në varësi të jolinearitetit të karakteristikës, në pikën e funksionimit në mënyrë simetrike në lidhje me frekuencën f 2, formohen luhatjet e ndryshimit dhe kombinimit total f 2 ± f 1, dhe f 2 ± 2f 1 të rendit më të lartë. Lëkundjet e krijuara të kombinimit të rendit të dytë me frekuenca f 2 ± f 1 karakterizojnë kuadratin, dhe renditja e tretë me frekuenca f 2 ± 2f 1 - shtrembërimet kubike të objektit matës.
Një palë frekuencash 19 dhe 20 KHz me nivel të barabartë sinjali përdoret gjithashtu gjerësisht, gjë që është e përshtatshme kryesisht sepse harmoniku themelor që bie në diapazonin audio, në këtë rast, është një sinjal me një frekuencë prej 1 KHz, niveli i e cila është e lehtë për t'u matur.
Për furnizimin e sinjaleve matëse, përdoren jo vetëm gjeneratorët, por edhe CD-të matëse të regjistruara posaçërisht në studio dhe madje edhe pllaka vinili.
Rreth 30 vjet më parë, për të matur koeficientin e shtrembërimit të intermodulimit, kërkoheshin instrumente komplekse dhe të shtrenjta, të disponueshme vetëm në laboratorë dhe studio, për shembull, përbërja e një stendë matëse për një amplifikues fono:
- Tabela rrotulluese me pllaka vinili;
- Pllakë matëse;
- Pickup;
- Përforcues korrigjues;
- Filtri i kalimit të brezit;
- Detektor linear;
- Filtri i kalimit të ulët.
- Dhe sigurisht V është një voltmetër që mund të masë vlerën efektive të lëkundjeve sinusoidale!
Standardet e përshkruara janë shumë të përshtatshme për prodhuesit e pajisjeve të riprodhimit të zërit, ju lehtë mund të merrni numra të bukur të vegjël në të dhënat e pasaportës, por ato nuk pasqyrojnë shumë mirë cilësinë reale të rrugës përforcuese. Rezultati, natyrisht, është zhvillimi i subjektivizmit - kur dy përforcues apo edhe karta audio të shtrenjta, të cilat zyrtarisht kanë pothuajse të njëjtat parametra, "tingëllojnë" krejtësisht ndryshe në një sinjal kompleks muzikor, nuk mund të bëni pa dëgjuar para se të blini.
Amatorët, entuziastët e tingullit të cilësisë së lartë dhe prodhuesit individualë të pajisjeve të nivelit të lartë po përpiqen të promovojnë teknikat e tyre të matjes bazuar në përafrime që janë më pak të shkëputura nga realiteti. Ekzistojnë teknika me shumë frekuenca, teknika që studiojnë ndërveprimin e një frekuence harmonike dhe një impulsi të vetëm, bazuar në sinjalet e zhurmës, dhe të tjera. Megjithatë, këtë herë nuk do të kemi kohë t'i diskutojmë në detaje.
OOS
Gjatë procesit të amplifikimit, pajisja nuk duhet të ndryshojë formën e valës së sinjalit. Megjithatë, për arsye të ndryshme, forma valore e lëkundjes në daljen e amplifikatorit mund të ndryshojë nga forma e valës në hyrje, d.m.th. amplifikatori paraqet shtrembërim të sinjalit. Kur tingulli riprodhohet, ky shtrembërim ndikon në timbrin e tij dhe
frekuenca, figura është e shtrembëruar në pajisjet televizive, etj.
Në varësi të shkakut të shfaqjes së shtrembërimeve, ato ndahen në lineare (frekuencë dhe fazë, për shkak të elementeve të rezistencës reaktive) dhe jolineare.
Shtrembërimi i frekuencës i paraqitur nga amplifikatori vlerësohet nga karakteristikë amplitudë-frekuencë (AFC).
Përgjigja e frekuencës quhet varësia e modulit të fitimit nga frekuenca. Për thjeshtësi, quhet përgjigja e frekuencës. Është një paraqitje grafike e fitimit kundrejt frekuencës së sinjalit të hyrjes. Në boshtin e ordinatave të përgjigjes së frekuencës, vlera e fitimit paraqitet në një shkallë lineare, dhe në boshtin e abshisës, vlera e frekuencës së sinjalit të hyrjes në
shkalla logaritmike, pasi diapazoni i frekuencës së sinjalit hyrës është shpesh shumë i gjerë.
Në figurën 1.5, një vijë e drejtë 1 tregon përgjigjen ideale të frekuencës së një amplifikuesi që nuk paraqet shtrembërim të frekuencës; kurba 2 - karakteristika reale e amplifikatorit, duke zbutur (prerë) frekuencat e poshtme dhe të sipërme të diapazonit të specifikuar.
Shtrembërimet e frekuencës vlerësohen në mënyrë sasiore nga faktori i shtrembërimit të frekuencës M, i cili është raporti i fitimit në frekuencat mesatare K cf. te fitimi në një frekuencë të caktuar K f.
M = K cp / K f. (1.18)
Figura 1.5 - Karakteristikat e amplitudës - frekuencës
përforcues (përgjigje e frekuencës)
Në amplifikatorët audio, frekuenca qendrore është zakonisht 400Hz ose 1000Hz.
Faktori total i shtrembërimit të frekuencës së një amplifikuesi shumëfazor është i barabartë me produktin e shtrembërimit të frekuencës së fazave individuale:
M total = M 1 M 2 M 3 ... M p, (1.19)
Mund të shprehet edhe faktori i shtrembërimit të frekuencës
dhe në njësi logaritmike:
M [d B] = 20 · 1 gM, (1,20)
Për një përforcues shumëfazësh, shtrembërimi total i frekuencës në njësi logaritmike
M total = M 1 + M 2 [dB] + .... + M n (dВ). (1.21)
Gama e frekuencës së funksionimit, ose gjerësia e brezit, është diapazoni i frekuencës nga f H përpara f B brenda kufijve të të cilave shtrembërimi i frekuencës nuk e kalon vlerën e lejuar.
Distanca e mesme, shtrembërimi i frekuencës M = 1, në frekuenca të tjera, në të cilat fitimi është më i vogël se mesatarja, M> 1(pjerrësia e frekuencës). Në frekuencat e rritjes së përgjigjes së frekuencës M<1.
Sasia e lejuar e shtrembërimit të frekuencës përcaktohet nga qëllimi i amplifikatorit. Kështu, për shembull, në përforcuesit audio të nivelit të lartë M nuk duhet të tejkalojë 2 dB në frekuenca nga 30 Hz deri në 20 kHz... Nëse nuk i imponohen kërkesa të veçanta amplifikatorit, atëherë diapazoni i frekuencës së funksionimit
të përcaktuara në nivel 3dB., d.m.th. kufijtë e brezit të kalimit janë frekuencat në të cilat fitimi zvogëlohet me jo më shumë se √2 = l, 41 herë.
d- Karakteristikë e fazës së amplifikatorit. Varësia e këndit të fazës ndërmjet tensioneve të daljes dhe hyrjes së amplifikatorit nga frekuenca quhet frekuencë fazore (FFC) ose faza. Zhvendosja e fazës në amplifikator vijnë nga prania e elementeve reaktive (induktancat, kapacitetet) në të.
Në një përforcues ideal, të gjithë komponentët, pavarësisht nga frekuenca e tyre, zhvendosen në të njëjtën kohë. Në këtë rast, pozicioni relativ i sinusoideve të frekuencave të ndryshme nuk ndryshon. Prandaj, as forma e sinjalit të daljes nuk ndryshon. Në këtë rast, karakteristika e fazës, që shpreh një varësi proporcionale të drejtpërdrejtë të këndit të zhvendosjes fazore φ nga frekuenca f, është një vijë e drejtë 1, siç tregohet në figurën 1.6.
Figura 1.6- Karakteristika fazore e amplifikatorit
Në një përforcues real, vlera e këndit të fazës varet nga frekuenca. Dhe komponenti i sinjalit që ka frekuenca të ndryshme rezulton të jetë i zhvendosur nga kënde të ndryshme. Kjo shtrembëron formën e valës së daljes.
Përgjigja e frekuencës fazore të një amplifikuesi real është paraqitur në figurën 1.6 2. Me vlera pozitive të këndit të zhvendosjes së fazës, sinjali i daljes drejton sinjalin e hyrjes, me vlera negative, sinjali i daljes mbetet prapa sinjalit të hyrjes. Shtrembërimi i formës së valës së daljes i shkaktuar nga ndërrime të ndryshme fazore
komponentët e një sinjali që ndryshojnë në frekuencë quhen shtrembërime fazore.
Në përforcuesit e sinjaleve të frekuencës audio, shtrembërimet e fazës nuk merren parasysh, pasi ato praktikisht nuk perceptohen nga veshi.
e - Përgjigje kalimtare... Në amplifikatorët e sinjaleve të pulsit, forma e tensionit të daljes varet nga proceset kalimtare të vendosjes së rrymave dhe tensioneve në qarqet që përmbajnë elementë reaktivë. Për të vlerësuar shtrembërimet lineare, të quajtura shtrembërime kalimtare të impulsit, është e përshtatshme
përdorni përgjigjen kalimtare.
Përgjigja kalimtare e një përforcuesi quhet varësi
vlera e menjëhershme e tensionit ose rrymës në daljen e saj kundrejt kohës U out = f (t) kur një ndryshim i vetëm i papritur në tension ose rrymë aplikohet në hyrje (funksioni i njësisë).
Më shpesh, hyrja e amplifikatorit ndikohet nga një impuls drejtkëndor me kohëzgjatje të kufizuar, siç tregohet në figurën 1.7.
Figura 1.7 - Përgjigja kalimtare e amplifikatorit
Kur një impuls drejtkëndor aplikohet në hyrjen e amplifikatorit, voltazhi i daljes do të ketë një formë të shtrembëruar në Figurën 1.7.
Shtrembërimet kalimtare klasifikohen si shtrembërim i skajit kryesor dhe shtrembërim i sipërm i sheshtë. Deformimet e përparme karakterizohen nga:
Koha e rregullimit t yc. ato. koha e rritjes së pulsit nga 0.1
Um deri në 0,9 U max;
Mbikalimi i pjesës së përparme të pulsit δ, i përcaktuar nga raporti i tensionit
rritja ∆U në tensionin në gjendje të qëndrueshme U.
Sasia e lejuar e shtrembërimit kalimtar përcaktohet nga qëllimi i amplifikatorit.
e - Shtrembërim jolinear... Shtrembërimet jolineare shkaktojnë ndryshime në formën e valës së sinjalit të shkaktuar nga jolineariteti i karakteristikave të elementeve të qarkut të amplifikatorit (tranzistorë, llamba, dioda, transformatorë).
Me karakteristika jolineare, nuk ka proporcionalitet të drejtpërdrejtë midis rrymës dhe tensioneve, si rezultat i së cilës, me një sinjal sinusoidal në hyrje, sinjali i daljes është jo-sinusoidal. Sa më i madh të jetë jolineariteti i seksionit të përdorur të karakteristikës, d.m.th. sa më shumë të devijojë nga një vijë e drejtë, aq më shumë sinjali shtrembërohet.
Shfaqja e shtrembërimeve jolineare në amplifikatorë është ilustruar nga grafiku në figurën 1.8. Kur një tension sinusoidal aplikohet në bazën e tranzistorit në gjysmë ciklin e parë, përdoret një seksion i karakteristikës RB që ka një
pjerrësia; prandaj kurba e rrymës ka një amplitudë të madhe. Në gjysmën e dytë të periudhës, përdoret një seksion i RA, pjerrësia e së cilës zvogëlohet me një ulje të tensionit bazë; prandaj, kurba e rrymës hyrëse është e hapur.
Kurba jo-sinusoidale që rezulton e sinjalit të daljes që rezulton nga shtrembërimet jolineare mund të zbërthehet nga komponentë harmonikë, ose ndryshe, harmonikë.
Figura 1.8 - Shtrembërimi i formës së sinjalit të daljes
Niveli i përgjithshëm i shtrembërimit jolinear përcaktohet nga koeficienti i shtrembërimit jolinear (koeficienti
harmonike): _____
Kg = (V U 2 m2 + U 2 m3 + U 2 m4) / U m1, (1,22)
ku janë U m1, U m2 dhe U m3 janë amplituda e 1, 2, 3, etj. harmonika e sinjalit të daljes.
Në praktikë, vetëm harmonika e dytë dhe e tretë kanë rëndësi, pasi ato kanë amplitudën më të madhe të sinjalit, pjesa tjetër e harmonikave kanë amplituda të vogla.
Një lloj tjetër i shtrembërimit jolinear është për shkak të shfaqjes së frekuencave të kombinuara në sinjalin e daljes, d.m.th. frekuencat e marra si shuma ose diferenca midis çdo harmonike (përfshirë të parën) të sinjaleve të ndryshme të pranishme në hyrjen e amplifikatorit. Një shtrembërim i tillë zakonisht quhet shtrembërim ndërmodulues. Në praktikë, shtrembërimet ndërmoduluese të rendit të dytë dhe të tretë janë të rëndësishme (nëse f 1 dhe f 2- frekuencat e pranishme në hyrje, pastaj shtrembërimi i intermodulimit të sekondës
të rendit janë për shkak të pranisë në dalje të amplifikatorit të sinjaleve me frekuenca f 1 ± f 2, dhe shtrembërimi i intermodulimit të rendit të tretë - me frekuenca 2f 1 ± f 2 dhe 2f 2 ± f 1).
Raporti i intermodulimit është raporti i fuqisë së produkteve të intermodulimit në daljen e amplifikatorit me fuqinë minimale të mundshme dalëse të sinjalit të dobishëm, i cili tejkalon nivelin e zhurmës së amplifikatorit.
Shtrembërimi harmonik është praktikisht i padukshëm nga veshi nëse shtrembërimi harmonik nuk kalon 0,2 ... 0,3%.
Në amplifikatorët e komunikimit shumëkanalësh, lineariteti duhet të jetë i lartë në mënyrë që harmonikat dhe frekuencat e kombinimit të mos kalojnë nga një kanal në tjetrin, d.m.th. në mënyrë që të mos ketë shtrembërim të kryqëzuar. Në amplifikatorë të tillë, jolineariteti vlerësohet nga zbutja a ose, nga zbutja e jolinearitetit të harmonikës së dytë a 2 ose a 3:
a = 20lgU m1 / (VU 2 m2 + U 2 m3); a 2 = 20 1gU m1 / U m2, a 3 = 20 1gU m1 / U m3. (1.23)
g- Shifra e zhurmës... Interferenca quhen tensione të jashtme që nuk lidhen me sinjalin dhe të pavarura prej tij në daljen e një amplifikatori të ndezur.Ndërhyrja ndodh në qarqet e amplifikatorit për arsye të ndryshme. Ato zakonisht ndahen në zhurmën termike të rezistorëve dhe përcjellësve, zhurmën e elementeve amplifikuese, zhurmën e efektit të mikrofonit, zhurmën AC nga një furnizim me energji elektrike dhe ndërhyrje nga burime të jashtme.
Zhurma termike rezistenca aktive krijohet nga lëvizja termike kaotike e elektroneve të lira, e cila mund të konsiderohet si një rrymë që ndryshon rastësisht në madhësi dhe drejtim në mungesë të tensionit të jashtëm.
Zhurma e amplifikatorit krijuar për shkak të pabarabartë
emetimi ose injektimi i bartësve të ngarkesës, shpërndarja e pabarabartë e rrymës midis elektrodave, zhurma termike dhe arsye të tjera në varësi të vetive dhe proceseve fizike gjatë funksionimit të amplifikatorit
element.
Zhurmat e efektit të mikrofonit lindin gjatë ndikimeve mekanike në elementët e amplifikatorit të dridhjeve, valëve të zërit, goditjeve, të cilat çojnë në një ndryshim të distancave midis telave lidhës në qarqet hyrëse ose midis elektrodave të llambës dhe shkaktojnë ndryshime në rrymë dhe shfaqjen e zhurmës. tension në dalje. Transistorët dhe instalimet elektrike të printuara kanë pak ose aspak efekt mikrofon; ndikon në zorrët lidhëse, transformatorët e hyrjes së permalloy dhe instalimet elektrike.
Rrëmujë në sfond Rryma alternative janë dridhje me një frekuencë që është shumëfish i frekuencës së furnizimit me rrjet (50, 100, 150 Hz) dhe dëgjohen në altoparlant si një zhurmë.
I drejtuar quhet interferenca që lind nga induksioni i tensionit në qarqet e amplifikatorit për shkak të ndikimit të fushave të jashtme elektrike dhe magnetike, rrymave të rrjedhjes, lidhjeve galvanike.
Një vlerësim sasior i vetive të zhurmës së një amplifikuesi është shifra e zhurmës. Prandaj, shifra e zhurmës përcaktohet nga formula
K w = 1 + P w.sobst ./ (P w.in. K p), (1.24)
ku - P sh. sobst. - fuqia e brendshme e zhurmës (fuqia e shtuar në sinjal
zhurma);
R w.in - fuqia e zhurmës në hyrjen e amplifikatorit;
K p është fitimi i fuqisë.
Shifra e zhurmës është gjithmonë më e madhe se një. Për amplifikimin normal, voltazhi i sinjalit duhet të tejkalojë tensionin e zhurmës me 2..3 herë. Faktori Ksh nuk përcakton në mënyrë të qartë nivelin absolut të zhurmës në
dalje. Prandaj, për vlerësimin e amplifikatorëve të nivelit të lartë, një parametër i rëndësishëm është raporti sinjal-zhurmë, i cili është raporti i tensionit të sinjalit në dalje (në fuqinë nominale dalëse të amplifikatorit Pn.nom.) ndaj tensionit total të zhurmës në prodhimit. Në amplifikatorët e nivelit të lartë, raporti sinjal-zhurmë është 60 ... 100 dB (1000 ose më shumë herë).
h - Karakteristikë e amplitudës amplifikatori është varësia e vlerës së gjendjes së qëndrueshme të sinjalit të tensionit të daljes nga hyrja. Meqenëse fitimi i një amplifikuesi ideal është një vlerë konstante që nuk varet nga madhësia e sinjalit të hyrjes, karakteristika e amplitudës së tij është një vijë e drejtë që kalon përmes origjinës, në një kënd të përcaktuar nga fitimi i amplifikatorit (vija e ndërprerë në figurën 1.9).
Karakteristika e amplitudës së një amplifikuesi real nuk kalon nga origjina, por përkulet në tensione të ulëta hyrëse, duke kaluar boshtin vertikal në pikën U p, pasi në mungesë të një sinjali hyrës, voltazhi i daljes së amplifikatorit është i barabartë me tensioni i vetëzhurmës në qarkun e tij dalës U f.
Figura 1.9 - Karakteristika e amplitudës së amplifikatorit
Në tensione shumë të larta të hyrjes, karakteristika e amplitudës reale ndryshon gjithashtu nga ajo ideale, duke u përkulur për shkak të mbingarkesës së elementëve amplifikues që gjenden në qarkun e amplifikatorit. Figura 1.9 tregon se një përforcues real mund të përforcojë sinjalet e furnizuara në hyrjen e tij me një tension jo më të ulët se min. i hyrjes U, meqenëse sinjalet më të dobëta do të mbyten nga voltazhi i zhurmës së vetë amplifikatorit U p dhe jo më i lartë se maksimumi i hyrjes U. amplifikatori do të sjellë shtrembërime të mëdha jolineare.
Raporti i U në x .max / U në x .min. karakterizon diapazonin e tensioneve të sinjalit të përforcuar nga amplifikatori pa ndërhyrje dhe shtrembërim të tepërt dhe quhet diapazoni dinamik i amplifikatorit D y c.
D mustaqe. = 20 lg (U në maksimum / U në min.). (1.25)
Për të shmangur shtrembërimin e tepërt gjatë amplifikimit të sinjaleve minimale dhe maksimale, diapazoni dinamik i amplifikatorit duhet të jetë jo më pak se diapazoni dinamik i sinjalit. Në rastet kur ky kusht nuk mund të përmbushet, diapazoni i sinjalit kompresohet duke përdorur kontrollin manual ose automatik të fitimit. Gama dinamike e fonogramit magnetik 40-50 dB, mikrofona në studio dhe magnetofona me cilësi të lartë - 60 dB.
- Tutorial
Në faqet audiofile, është zakon të trembni vizitorët me shtrembërimin e ndërmodulimit, megjithatë, meqenëse shumica e botimeve mbi këtë temë përdorin gjerësisht teknologjinë copy-paste, është shumë e vështirë të kuptosh pse ndodhin këto shtrembërime dhe pse janë kaq të tmerrshme. Sot do të përpiqem, me të gjitha mundësitë e mia dhe vëllimin e artikullit, të pasqyroj saktësisht natyrën e këtyre TYRE të tmerrshme.
Tema e shtrembërimeve të sinjalit në UMZCH u ngrit në artikullin tim të mëparshëm, por herën e fundit ne prekëm vetëm pak shtrembërimet lineare dhe jolineare. Sot do të përpiqemi të kuptojmë më të pakëndshmet për vesh, të pakapshme për analiza dhe të vështira për t'u eliminuar për projektuesit e shtrembërimeve të intermodulimit ULF. Arsyet e shfaqjes së tyre dhe lidhja me reagimet, na falni për lojën e fjalës.
Përforcues operacional si një trekëndësh i bardhë
Para se të flasim për reagimet, le të bëjmë një ekskursion të shkurtër në amplifikatorë operacional përforcues op , pasi sot qarqet amplifikuese të tranzistorit praktikisht nuk mund të bëjnë pa to. Ato mund të jenë të pranishme si në formën e mikroqarqeve të veçanta, ashtu edhe të jenë pjesë e çipave më komplekse - për shembull, të integruar amplifikatorë me frekuencë të ulët - ULF .Konsideroni një përforcues në formën e një kutie të zezë, ose më mirë një trekëndësh të bardhë, pasi ato zakonisht shënohen në qark, duke mos hyrë në detajet e pajisjes së tij.
Caktimi i kunjave të amplifikatorit operacional
Hyrja jo përmbysëse:
Invertimi i hyrjes:
Furnizimi me energji elektrike plus:
Furnizimi me energji elektrike minus:
Nëse rritni tensionin e hyrjes në hyrjen jo-invertuese, atëherë tensioni i daljes do të rritet, nëse në hyrjen invertuese, atëherë përkundrazi, do të ulet.
Zakonisht tensioni i hyrjes që do të përforcohet aplikohet ndërmjet dy hyrjeve dhe më pas tensioni i daljes mund të shprehet si më poshtë:
Ku është fitimi i qarkut të hapur
Meqenëse qëllimi ynë nuk është të përforcojmë tensionet DC, por të përforcojmë dridhjet e zërit, le të shqyrtojmë, për shembull, varësinë e një amplifikuesi të lirë të LM324 nga frekuenca e vibrimeve sinusoidale të hyrjes.
Në këtë grafik, fitimi vizatohet vertikalisht dhe frekuenca vizatohet horizontalisht në një shkallë logaritmike. Rezultatet e punës së inxhinierëve nuk janë shumë mbresëlënëse dhe nuk ka gjasa që të jetë e mundur të përdoret një përforcues i tillë në realitet. Së pari, ai tregon linearitet të mirë vetëm jashtë diapazonit të frekuencës të perceptuar nga veshi - nën 10 Hz, dhe së dyti, fitimi i tij është shumë i madh - 10,000 herë në DC!
Pra, çfarë të bëni, duhet të ketë një rrugëdalje! Po ai eshte. Merrni një pjesë të sinjalit të daljes dhe aplikojeni atë në hyrjen përmbysëse - futni reagime.
Reagime - të thjeshta dhe të zemëruara! Një ilaç për të gjitha sëmundjet?
Në këtë artikull, ne nuk do të prekim bazat e teorisë së amplifikatorëve operacionalë, nëse dëshironi, mund të gjeni shumë informacione për këtë temë në internet, për shembull, në një seri artikujsh nga Igor Petrov KriegeRNuk është e lehtë të futësh reagime në një qark amplifikator, por shumë e thjeshtë. Le të mos shkojmë larg, të shqyrtojmë se si mund të bëhet kjo duke përdorur një shembull nga artikulli im i fundit në lidhje me truket e vogla të gjurmimit të qarqeve në amplifikatorët operacionalë.
Feedback-u në këtë qark ushqehet në hyrjen invertuese të op-amp përmes rezistorit R2, ose më saktë, ndarësit të tensionit nga R2 dhe R1.
Është e lehtë të vërtetohet se ky qark do të ketë një fitim të tensionit të barabartë me dy dhe do të jetë i pandryshuar kur përforcon sinjalet harmonike në një gamë shumë të gjerë frekuence. Me një rritje të frekuencës së sinjalit, fitimi i op-amp pa reagime zvogëlohet, por mbetet shumë herë më shumë se dy, dhe kjo rënie kompensohet nga një ulje automatike e nivelit të sinjalit të reagimit. Si rezultat, fitimi i qarkut në tërësi mbetet i pandryshuar. Por kjo nuk është e gjitha. Ky qark ka një impedancë shumë të lartë hyrëse, që do të thotë se praktikisht nuk ndikon në burimin e sinjalit. Ai gjithashtu ka një rezistencë dalëse shumë të ulët, që do të thotë, teorikisht, duhet të ruajë formën e sinjalit edhe kur funksionon me një ngarkesë mjaftueshëm me rezistencë të ulët, dhe me rezistencë komplekse - induktive dhe kapacitore.
A e morëm vetëm AMPLIFIKERIN PERFEKT të tillë?
Fatkeqësisht jo, pasi çdo monedhë ka kokë dhe bisht, kështu edhe reagimet kanë anën e saj të errët.
Çfarë është e mirë për një rus, pastaj vdekja për një gjerman ose pak teknologji radiofonike
Në inxhinierinë radio, efekti i ndërveprimit të sinjaleve të dy frekuencave të ndryshme aplikohet në një element jolinear të quajtur intermodulimi ... Rezultati është një sinjal kompleks me kombinime frekuencash (harmonike) në varësi të frekuencës së sinjaleve origjinale f1 dhe f2 sipas formulës së mëposhtme:
Frekuencat e marra janë më pak në amplitudë se harmonikat prindërore dhe, si rregull, niveli i tyre zvogëlohet me shpejtësi me rritjen e koeficientëve të numrave të plotë m dhe n.
Amplituda më e madhe do të ketë harmonikë, të quajtura harmonika e rendit të dytë me frekuenca:
dhe frekuencave harmonike të rendit të tretë :
Në inxhinierinë radio, ky efekt përdoret gjerësisht për konvertimin e frekuencës. Falë tij, marrësit modern funksionojnë. Konvertimi i frekuencës ndodh në miksera të ndërtuar mbi bazën e elementeve jolinearë, të cilët shpesh përdoren si një bashkim p-n i një diode, pusi ose një tranzistor. Sinjali i dobishëm i marrë dhe sinjali nga gjeneratori - oshilatori lokal futen në të njëjtën kohë në mikser.
Në dalje, marrim një gamë të gjerë sinjalesh:
Por falë filtrit PLL me brez të ngushtë, ne zgjedhim sinjalin që na nevojitet me një frekuencë të ndërmjetme f pr = f g -f s dhe e amplifikojmë atë në amplifikatorin IF. Pastaj zbulimi ndodh me ndihmën e elementit tjetër jolinear, zakonisht një diodë, dhe në dalje pas filtrit të kalimit të ulët në figurë, marrim një sinjal audio.
IMD (IMD)- shtrembërimi i ndërmodulimit
Megjithatë, nëse për marrësit efekti i intermodulimit është jetik, në amplifikatorët me frekuencë të ulët shkakton shfaqjen e shtrembërimeve jolineare, të cilat quhen intermodulim. Në fund të fundit, sinjali audio përmban njëkohësisht harmonikë të një numri të madh frekuencash që ndryshojnë shumë në amplitudë, dhe transistorët që përbëjnë amplifikatorin, si diodat, janë elementë jolinearë. Shtrembërimet që shfaqen për shkak të mekanizmit të përshkruar më sipër quhen në burimet në gjuhën angleze shtrembërimi i intermodulimit
shkurtuar IMD, nga rruga, shkurtesa ruse për ta IMI
. Ky lloj shtrembërimi është shumë më i pakëndshëm nga veshi sesa kufizimi banal i amplitudës së sinjalit, burimi i shfaqjes së tyre në secilin rast specifik është shumë më i vështirë për t'u zbuluar dhe më e rëndësishmja, eliminimi.
Është koha që ne të eksplorojmë më në fund anën e errët të reagimeve.
Ana e errët e reagimeve
Për ta zbuluar atë, ne do të montojmë një përforcues në op-amp LM324, por me vlerësime paksa të ndryshme të rezistorëve të reagimit, në mënyrë që të fitojmë një rritje të unitetit.Dhe tani le të aplikojmë në hyrjen e tij një puls drejtkëndor me amplitudë të vogël, rreth 100 milivolt.
Ajo që kemi marrë në dalje duket shumë e ndryshme nga sinjali i hyrjes. Çfarë ndodhi dhe pse reagimet nuk na ndihmuan? Si gjithmonë, fajin e ka fizika, bota e saj është shumë më e ndërlikuar se modelet tona matematikore të bazuara në përafrime të përafërta. Fakti është se përforcuesi ynë është një pajisje shumë komplekse.
Ekskursion në botën reale. Reagime të përgjithshme negative në përforcuesin e fuqisë audio
Jolineariteti i natyrshëm në fazat e tranzistorit i detyron projektuesit të përdorin reagime të forta negative si zgjidhja më e thjeshtë për të rregulluar parametrat e amplifikatorit për të përmbushur kërkesat për shtrembërim të ulët harmonik dhe ndërmodulues, natyrisht, të matur duke përdorur metoda standarde. Si rezultat, amplifikatorët e fuqisë industriale me një thellësi OOS prej 60 dhe madje 100 dB nuk janë të pazakontë sot.Le të përshkruajmë një qark real të një përforcuesi të thjeshtë të fuqisë së tranzitorit. Mund të themi se është me tre faza. Faza e parë e amplifikatorit bazohet në op-amp A1, e dyta në transistorë T1-T2 dhe e treta është gjithashtu transistor T3-T4. Në këtë rast, amplifikuesi mbulohet nga një qark i përgjithshëm reagimi, ai theksohet në një lak të kuq, i cili furnizohet përmes një rezistence R6 në hyrjen jo-invertuese të op-amp. Fjalë kyçe këtu të përgjithshme- feedback-u ushqehet këtu jo nga dalja e op-amp në hyrjen e tij, por nga dalja e të gjithë amplifikatorit.
Si rezultat, op-amp, për shkak të përfitimit të tij të madh, duhet të ndihmojë fazat e amplifikatorit të transistorit të përballen me lloje të ndryshme jolinearitetesh dhe ndërhyrjesh. Më poshtë rendisim ato kryesore:
- transistorët në një lidhje të tillë mund të punojnë në një mënyrë shumë jolineare kur sinjali kalon zero dhe për sinjale të dobëta;
- në dalje, amplifikatori ngarkohet në një ngarkesë komplekse - një sistem altoparlanti. Diagrami tregon ekuivalentin e tij - rezistencën R15 dhe induktivitetin L1;
- Transistorët funksionojnë në një regjim të rëndë termik dhe temperatura e trupit të tyre varet ndjeshëm nga fuqia e daljes, dhe parametrat e tyre varen fuqishëm nga temperatura;
- Kapacitetet e montimit dhe llojet e ndryshme të ndërhyrjeve mund të kenë një vlerë të mirë dhe gabimet e rrugëzimit mund të çojnë lehtësisht në reagime pozitive dhe vetë-ngacmim të amplifikatorit;
- Roli i zhurmës së furnizimit me energji rritet ndjeshëm;
Shtrembërimi dinamik i intermodulimit TIM. Mbingarkesa e amplifikatorit dhe efekti i prerjes
Kapaciteti i mbingarkesës përforcuesi është një parametër që përshkruan se sa decibel ndryshon voltazhi ose fuqia e vlerësuar e daljes nga maksimumi kur fillojnë kufijtë e sinjalit të daljes së energjisë - prerjeNë amplifikatorët e tranzistorit, kapaciteti i mbingarkesës është i vogël, veçanërisht në fazat e terminalit dhe para terminalit. Fuqia nominale shpesh ndryshon nga maksimumi me vetëm 40 përqind, kjo është më pak se 3 dB.
Imagjinoni që amplifikatori ynë përbëhet nga një parapërforcues ideal barazues dhe UMZCH i mbuluar nga reagimet me një faktor B. Është e rëndësishme të theksohet se sinjali V 1 mund të përmbajë komponentë me frekuencë shumë të lartë. Parapërforcuesi C vepron si një filtër i kalimit të ulët, duke siguruar sinjalin hyrës V 2 te amplifikatori A që përmban vetëm komponentët që bien brenda brezit të frekuencës audio.
Tensioni në hyrjen e amplifikatorit të fuqisë V 2 ka një kohë rritjeje të përcaktuar nga parapërforcuesi, mund të shihni në grafik se është zbutur. Sidoqoftë, ka një tejkalim në tensionin V 3 në daljen e grumbulluesit, i shkaktuar nga dëshira e reagimit për të kompensuar përgjigjen e ngadaltë të amplifikatorit të fuqisë A me një amplitudë V max.
Mbikalimi në sinjalin V 3 mund të jetë qindra apo edhe mijëra herë niveli nominal i hyrjes. Mund të tejkalojë shumë gamën dinamike të amplifikatorit. Gjatë kësaj mbingarkesë, fitimi i sinjaleve të tjera të pranishme në hyrje zvogëlohet, duke shkaktuar një shpërthim të menjëhershëm të shtrembërimit të ndërmodulimit. Kjo spërkatje quhet shtrembërimi dinamik i intermodulimit TID , sepse ndërmodulimi çon në ndikimin e një sinjali në amplituda e një tjetri dhe varet nga karakteristikat kohore dhe amplituda të sinjalit hyrës më shumë sesa thjesht nga karakteristikat e amplitudës, si në rastin e shtrembërimit të thjeshtë të intermodulimit.
Më sipër është një grafik i një efekti jashtëzakonisht të pakëndshëm të quajtur "prerje" e amplifikatorit dhe gjenerohet nga reagimet. Në daljen A1 marrim efektin e kufizimit të amplitudës, dhe në daljen e amplifikatorit është një sinjal i shtrembëruar.
Teknikat e matjes së shtrembërimit të intermodulimit dhe metodat e trajtimit të tyre
Sipas teknikës standarde për matjen e shtrembërimit të intermodulimit, dy sinjale aplikohen njëkohësisht në hyrjen e objektit të matur: frekuenca e ulët f 1 dhe frekuenca e lartë f 2. Fatkeqësisht, vende të ndryshme përdorin frekuenca të ndryshme matjeje. Standarde të ndryshme parashikojnë frekuenca të ndryshme - 100 dhe 5000 Hz, 50 dhe 1000 Hz ...Më e zakonshme është përdorimi i frekuencave 400 dhe 4000 Hz, të miratuara në standardet DIN 45403, GOST 16122-88 dhe IEC 60268-5. Amplituda e sinjalit me frekuencë f 1 është 12 dB 4 herë më e madhe se amplituda e sinjalit me frekuencë f 2. Në varësi të jolinearitetit të karakteristikës, në pikën e funksionimit në mënyrë simetrike në lidhje me frekuencën f 2, formohen luhatjet e ndryshimit dhe kombinimit total f 2 ± f 1, dhe f 2 ± 2f 1 të rendit më të lartë. Lëkundjet e krijuara të kombinimit të rendit të dytë me frekuenca f 2 ± f 1 karakterizojnë kuadratin, dhe renditja e tretë me frekuenca f 2 ± 2f 1 - shtrembërimet kubike të objektit matës.
Një palë frekuencash 19 dhe 20 KHz me nivel të barabartë sinjali përdoret gjithashtu gjerësisht, gjë që është e përshtatshme kryesisht sepse harmoniku themelor që bie në diapazonin audio, në këtë rast, është një sinjal me një frekuencë prej 1 KHz, niveli i e cila është e lehtë për t'u matur.
Për furnizimin e sinjaleve matëse, përdoren jo vetëm gjeneratorët, por edhe CD-të matëse të regjistruara posaçërisht në studio dhe madje edhe pllaka vinili.
Rreth 30 vjet më parë, për të matur koeficientin e shtrembërimit të intermodulimit, kërkoheshin instrumente komplekse dhe të shtrenjta, të disponueshme vetëm në laboratorë dhe studio, për shembull, përbërja e një stendë matëse për një amplifikues fono:
- Tabela rrotulluese me pllaka vinili;
- Pllakë matëse;
- Pickup;
- Përforcues korrigjues;
- Filtri i kalimit të brezit;
- Detektor linear;
- Filtri i kalimit të ulët.
- Dhe sigurisht V është një voltmetër që mund të masë vlerën efektive të lëkundjeve sinusoidale!
Standardet e përshkruara janë shumë të përshtatshme për prodhuesit e pajisjeve të riprodhimit të zërit, ju lehtë mund të merrni numra të bukur të vegjël në të dhënat e pasaportës, por ato nuk pasqyrojnë shumë mirë cilësinë reale të rrugës përforcuese. Rezultati, natyrisht, është zhvillimi i subjektivizmit - kur dy përforcues apo edhe karta audio të shtrenjta, të cilat zyrtarisht kanë pothuajse të njëjtat parametra, "tingëllojnë" krejtësisht ndryshe në një sinjal kompleks muzikor, nuk mund të bëni pa dëgjuar para se të blini.
Amatorët, entuziastët e tingullit të cilësisë së lartë dhe prodhuesit individualë të pajisjeve të nivelit të lartë po përpiqen të promovojnë teknikat e tyre të matjes bazuar në përafrime që janë më pak të shkëputura nga realiteti. Ekzistojnë teknika me shumë frekuenca, teknika që studiojnë ndërveprimin e një frekuence harmonike dhe një impulsi të vetëm, bazuar në sinjalet e zhurmës, dhe të tjera. Megjithatë, këtë herë nuk do të kemi kohë t'i diskutojmë në detaje.
OOS Shto etiketa
