Динамо-машины  Однотактные усилители 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

	50 raquo;,		5в0ч			lt;0 raquo;
		52в laquo;		52 gt;
		Ot lt;i5 lt;			laquo;
					од	а5

Чаша		gt;0Ов,	SCO			lt;0n4
					0,6,
(/ laquo;	O.Tt	0.9*
	-1.2	-0.S

Рис. 32. Частотные искажения возникают из-за реактивных элементов - конденсаторов и катушек, сопротивление которых меняется с частотой; чем больше удельный вес реактивных сопротивлений, тем сильнее частотные искажения.

НО залезть иа нелинейные участки ламповых характеристик, и Дн. и станет недопустимо большим. Поэтому номинальную мощность Риом усилителя определяют так: наибольшая мощность, при которой /Сн.и не превышает установленной для данного усилителя величины. Номинальная мощность -это laquo;потолок raquo;, выше которого подниматься не стоит. Ясно, что этот laquo;потолок raquo; соответствует самым громким звукам, которые появляются не так уж часто. В среднем усилитель развивает мощность значительно меньше номинальной. Поэтому оказалось удобным ввести еще одну характеристику - нормальную мощность Рнорм, которая составляет 10% от Риом. Иногда удобно говорить о номинальном и нормальном выходном напряжении. Между ними существует такая связь:

Аторм~ 0,3 (/ном-

с учетом мощности определяют такую важную характеристику усилителя, как чувствительность. Численно она равна напряжению, которое надо подать на вход, чтобы выходная мощность была равна номинальной. Чем меньше это напряжение, тем лучше чувствительность усилителя. По данным,

приведенным в предыдущей главе, можно установить такие нормы чувствительности: усилитель для воспроизведения грамзаписей-100-250 мв, усилитель для работы от динамического микрофона - 0,5-2 мв, магнитофонный усилитель-510 Л10 (одиодорожечная запись) -иди 0,5.- amp;% laquo;0 (двухдорожечная запись).

С номинальной мощностью связана еще одна важная характеристика усилителя -динамический диапазон.

Чтобы без искажений передать звучание голоса и особенно оркестра, нужно не только воспроизвести звуковые колебания определенной формы, но и еохранить естественное соотношение между самыми тихими и самыми громкими звуками. Это соотношение Называется динамическим диапазоном громкости или, коротко, просто динамическим диапазоном. Для речи динамический диапазон составляет 40 дб, а для симфонического оркестра намного больше - около 70 дб.

Казалось бы, нет никаких трудностей для того, чтобы воспроизвести большой динамический диапазон. Есть самый громкий звук, соответствующий номинальной мощности

Рис. 33. Используя реактивные элементы (обычно конденсаторы в RC-ш-почках), можно получить некоторый подъем на краях частотной характеристики и в какой-то степени скомпенсировать завал, создаваемый

громкоговорителями.

усилителя (например, 10 вт), и самый тихий звук должен просто быть на 70 дб тише, то есть должен соответствовать в 10 миллионов раз меньшей мощности (1 мквт). Однако при большом динамическом диапазоне самый слабый звук оказывается слишком слабым-его вообще невозможно услышать. С одной стороны, этому мешает внешний шум -шум, проникающий из соседних помещений, с улицы. С другой стороны, сигналы, соответствующие самым тихим звукам, просто теряются в усилителе - их перекрывают собственные шумы усилителя и, в частности, фон переменного тока.

Фон может появиться из-за плохой фильтрации выпрямленного (анодного) напряжения. Но особенно опасным источником фона являются наводки от сети переменного тока. Провода, по которым переменный ток с частотой 50 гц течет к лампочке, к электроплитке и, наконец, к самому усилителю, - это своего рода передающие антенны. Они излучают электромагнитные волны и наводят во всех металлических предметах, в том числе и в электрических цепях усилителя, слабые переменные напряжения с частотой сети 50 гц. Обычно эти напряжения очень малы -десятки и сотни микровольт. В тех цепях, где проходит достаточно сильный сигнал, эти наводки вообще не заметны, но во входных цепях усилителя, где напряжение сигнала очень мало, наводки уже сравнимы с сигналом. Попав во входную цепь, наводки и весь дальнейший путь по усилителю проходят вместе с сигналом; в итоге громкоговоритель воспроизводит их в виде отвратительного монотонного гула. Это и есть фон переменного тока (рис. 31, д, 34).

Принято считать, что даже самый слабый сигнал (Рмин) должен на 10-20 дб превышать уровень шумов и фона усилителя НЧ. В этом случае фон и собственные шумы практически уже не слышны. Во всяком случае, они оказываются неуловимо слабыми в сравнении с сигналом. Но, к сожалению, мы не можем бесконечно уменьшать наводки - существует какой-то предел, ниже которого опуститься очень трудно. Даже для высококачественных усилителей допускается уровень фона на 46 дб ниже номинальной мощности, а для усилителей третьего класса допускаетсй ещь бйлее сильный фон - на 32 дб ниже уровня Рном.

Если принять, что самый слабый сигнал должен хотя бы на 10 дб превысить уровень фона, то получится, что усилитель первого класса способен воспроизвести динамический диапазон 36 дб (Рыт меньше Рном в 4000 раз), а усилитель третьего класса -всего 22 дб (по мощности около 200 раз). Как видите, даже у хороших усилителей динамический

Рис. 34. Наиболее опасный источник фона -наводки переменного (сетевого) тока в цепях с низким уровнем сигнала. Для защиты от наводок входные цени усилителя тщательно экранируют. Нужно снизить фон до такого уровня, чтобы, ва слух трудно было определить, включен ли усилитель.

диапазон оказывается;Эначительно:меньше, чем динамический диапазон воспроизводимых звуков (оркестр до 70 дб).

Поэтому звуковые программы, в первую очередь музыкальные, приходится искусственно сжимать, уменьшать интервал-между самым громким, и самым тихим звуками, между форте-фортиссимо .и пианогпианисеимо. Для грамзаписей принят динамический диапааон 45 дб, для радиовещания 35 дб, для радиовещания на УКВ с частотной модуляцией 40 дб. И хотя по сравнению с естественным динамическим диапазоном (70 дб) эти цифры представляются не очень-то большими, но для их реализации, для воспроизведения сжатого диапазона приходится весьма тщательно налаживать усилитель, принимать всевозможные меры для снижения фона и других электрических шумов.

К основным характеристикам относят также входное и выходное сопротивления усилителя. Входное сопротивление Rbx шунтирует источник сигнала-микрофон, звукосниматель, магнитную головку -и определяет отбираемую

5 Усилители и радиоузлы

от этого источника мощность Рвх. Чем меньше Rbx, тем больше мощность, потребляемая во входной цепи (рис. 30, 8,г). Для каскада, работающего без сеточных токов, а именно так и работают все усилители напряжения, входное сопротивление вх практически равно сопротивлению утечки и (59.в-ляет сотни тысяч килоом. Почти такую же величину имеет входное сопротивление оконечного каскада (усилитель мощности) тогда, когда выбор его рабочей точки (рис. 30, 21. а) исключает появление сеточных токов. Правда, в некоторых случаях оконечный каскад работает с сеточными токами, и в этом случае его /?вх заметно снижается. Здесь действует старый добрый закон Ома: чем больше ток при неизменном напряжении, тем, следовательно, меньше сопротивление цепи.

Выходное сопротивление Явых каскада определяется двумя параллельно включенными сопротивлениями - нагрузкой i?a (для выходного каскада пересчитывается в анодную цепь) и внутренним сопротивлением лампы Чем меньше каждое из этих сопротивлений, тем меньше Нвых- Внутреннее сопротивление Ri лампы усилителя мощности (оконечный каскад), работающего на громкоговоритель, подключено (через выходной трансформатор) к звуковой катушке. Мы заинтересованы, чтобы Ri было как можно меньше -в этом случае лампа будет сильнее шунтировать звуковую катушку, будет лучше осуществлять электрическое демпфирование. А это, в свою очередь, срежет резонансные пики на частотной характеристике.

Фильтры и тешбры

Почти все регуляторы тембра работают по одному и тому же принципу. Подбираются такие RC-nem, которые за счет емкостного сопротивления конденсатора имеют разное сопротивление на различных частотах и благодаря этому создают завал или подъем какого-либо участка частотной характеристики. Затем, изменяя R, уменьшают или увеличивают удельный вес, долю емкостного, сопротивления в общем сопротивлеИий цепи и таким образом регулируют степень завала или подъема.

Простейший регулятор тембра можно найти на схеме рис. 35, 1,а. Он в большей или меньшей степени заваливает частотную характеристику в области высших частот.

Можно построить корректирующие цепи для подъема частотной характеристики как в области высших, так и в области низших частот. На схеме рис. 35, 2, а показана простейшая корректирующая цепь, включенная на пути сигнала

Рис. 35. Регуляторы тембра.