Генератор испытательных сигналов для испытания УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

При наладке и проверке УМЗЧ в качестве испытательных чаще всего используют синусоидальный, прямоугольный и треугольный сигналы. Иногда для измерения интермодуляционных искажений берут смесь двух сигналов, например. 19 и 20 кГц. Комбинированный сигнал позволяет даже на слух оценить вносимые интермодуляционные искажения, так как в этом случае искажения выделяются в виде сигнала частотой 1 кГц, к которому чувствительность слуха очень высока. При испытаниях следует учитывать, что на биениях амплитуда сигнала удваивается.

Как показал мировой опыт исследования УМЗЧ, суммарный уровень нелинейных искажений усилителя (THD - Total Harmonic Distortion) всего лишь косвенно говорит о его качестве. Дело в том. что низкий уровень искажений достигается, в основном, за счет подавления низших гармоник с помощью глубокой общей отрицательной обратной связи (ООС) по напряжению. При этом высшие гармоники, как правило, не подавляются, а чаще наоборот - возрастают, и расширяется их спектр из-за недостаточной широкополосности исходного (без ООС) усилителя. В еще большей степени этот эффект проявляется в УМЗЧ с двухтактным эмиттерным повторителем на выходе при работе на комплексную нагрузку (без принятия дополнительных мер по снижению выходного сопротивления каскада при "обрыве" ООС), в чем и проявляется "транзисторное"" звучание.

В ряде случаев более информативным оказывается исследование усилителя с помощью сигнала типа "меандр". С помощью такого сигнала можно исследовать динамические свойства усилителя и его переходные характеристики. Для качественного воспроизведения меандpa полоса пропускания УМЗЧ должна быть как минимум в 10 раз выше частоты испытательного сигнала. Плохие динамические характеристики проявляются большим выбросом (более 3...5%) и "звоном" на "полках" испытательного сигнала при полном его размахе на выходе усилителя примерно 600 мВ.

В принципе, реальный звуковой сигнал далек по форме от любого из испытательных сигналов и носит импульсный характер. Чтобы приблизить испытательный сигнал к музыкальному, предлагаю этот генератор (рис.1).

Прибор состоит из:

• задающего генератора частотой 4 кГц на элементах DD1.1, DD1.2;
• делителя на 5 на элементах DD2.2, DD1.3, DD1.4;
• делителей на 2 на триггерах DD3.1, DD3.2;
• сумматора на DA1.

Питание схемы - двухполярное, стабилизированное. В качестве стабилизаторов используются маломощные интегральные типа IL78L06AC и IL79L06AC (на схеме не показаны).

Работает схема следующим образом. Задающий генератор вырабатывает сигнал частотой 4 кГц (достигается подбором резистора R1). Далее этот сигнал делится на 5, и на выводе 11 DD1.4 формируются короткие положительные импульсы частотой 800 Гц. Затем эти импульсы поступают на делитель на 2, и на выходе DD3.1 получается меандр частотой 400 Гц. Одновременно сигнал 4 кГц делится вторым делителем на 2, в результате получаем на выходе DD3.2 второй меандр частотой 2 кГц.

В зависимости от положения регуляторов R4 и R5, на выходе генератора наблюдаются следующие виды испытательных сигналов:

• меандр частотой 400 Гц;
• меандр частотой 2 кГц;
• комбинированный сигнал.

Если вывести движок резистора R4 в верхнее по схеме положение, а движок резистора R5 постепенно передвигать снизу вверх, можно получить переключение сигнала частотой 2 кГц как в крайних положениях комбинированного сигнала, так и в районе перехода через ноль. В отличие от музыкального сигнала, где картинка меняется непредсказуемо, данный сигнал повторяется и хорошо синхронизируется осциллографом, что расширяет возможности исследования поведения УМЗЧ в переключательных режимах работы. Для наглядности на рис.2-4 приведены осциллограммы комбинированного сигнала при разных соотношениях сигналов частотой 400 Гц и 2 кГц.

(нажмите для увеличения)

По моему мнению, наибольшую информативность дает испытание УМЗЧ комбинированным сигналом, у которого исходные сигналы (400 Гц и 2 кГц) равны, либо имеют небольшую разницу. Желательно, чтобы на выходе УМЗЧ "впадины" сигнала на рис.3 не доходили до нулевой линии около 0.5 В, а на рис.4 переходили нулевую линию развертки примерно на 0,5 В (но не более 1 В).

Такие сигналы могут быть наиболее "трудными" для УМЗЧ с двухтактным эмиттерным повторителем на выходе, работающим в классе "В" или "АВ". Комбинированный сигнал с малой составляющей сигнала частотой 2 кГц поможет выявить недостатки УМЗЧ при уровне сигнала на выходе, близком к ограничению. В этом случае одно из плеч выходного каскада находится в режиме отсечки или близком к нему

Автор: А.Петров, г.Могилев

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Антенна беспроводной передачи данных 1 Тбит/с и выше 13.03.2013 Графеновая антенна, которую разработали американские ученые, способна обеспечивать скорость беспроводной передачи данных 1 Тбит/с и выше и может быть использована на расстояниях до 1 м, а также для передачи данных между элементами одного кристалла или печатной платы. Ученые Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) спроектировали беспроводную антенну из графена, которая может обеспечить скорость беспроводной передачи данных более терабита в секунду, то есть способной передавать за секунду несколько фильмов в HD-разрешении, сообщает Technology Review. "Это невероятная скорость. Сегодня для того, чтобы скопировать данные с одного компьютера на другой, необходимо потратить несколько часов. Новая технология может сократит процедуру до нескольких секунд", - прокомментировал Ян Акилдиз (Ian Akyildiz), руководитель лаборатории Технологического института Джорджии, занимающейся технологиями беспроводной связи. Однако графеновая антенна способна обеспечить указанную скорость на небольшом расстоянии - всего около 1 м. Чем меньше расстояние, тем выше может быть скорость. Исследователи рассчитали, что на расстоянии в несколько сантиметров в теории можно достичь скорости до 100 Тбит/с. Материал графен представляет собой двухмерную решетку из атомов углерода, которая имеет сотовую структуру. Электроны в такой решетке перемещаются практически без сопротивления - в 50-500 раз быстрее, чем в полупроводнике. Данный материал считается перспективным для создания электронных компонентов следующего поколения. Чтобы создать антенну, по словам группы исследователей, графену необходимо придать форму узких полосок шириной от 10 до 100 нм и длиной 1 мкм, что позволит осуществлять передачу данных на терагерцовой частоте. Электромагнитные волны на терогерцовой частоте приведут к возникновению плазмонных волн - колебанию атомов на поверхности графеновых полосок, - что позволит передавать и принимать данные. Графеновые антенны также могут использоваться для связи компонентов на одном полупроводнике, имеющих наномасштаб, а не только для связи двух систем. "Антенну из графена можно сделать намного меньше обычной проволочной антенны. Ее размер может составлять микрометр или несколько нанометров. Суть в том, что такую антенну можно поместить в очень маленькие объекты", - пояснил Фэдон Эворис (Phaedon Avouris), почетный сотрудник IBM, возглавляющий исследования в области нанотехнологий в лаборатории IBM Research в Нью-Йорке. Однако перед тем как создать такую антенну, ученым предстоит решить множество задач. "Антенна не может работать сама по себе. Она зависит от большого количества других компонентов - таких как генераторы и детекторы, усилители и фильтры. Все их необходимо создать в таком же масштабе и заставить работать на таких же скоростях, чтобы получить полноценное устройство", - пояснили исследователи. Группа ученых из Технологического института Джорджии намерена создать прототип антенны в течение года, а затем добавить к ней остальные компоненты. Работу планируется опубликовать в журнале IEEE Journal of Selected Areas in Communication в 2013 г.

Другие интересные новости:

▪ 19-нм флеш-память второго поколения от Toshiba

▪ Нейронные механизмы отряхивания собак

▪ Мобильная ловушка для перемещения антиматерии между исследовательскими лабораториями

▪ Компактный 3-х фазный источник питания TDR-480

▪ Жизнь в космосе вызывает генетические изменения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Нужен ли монтаж? Искусство видео

▪ статья Обязательно ли выносить оптический телескоп за пределы атмосферы для существенного повышения его разрешающей способности? Подробный ответ

▪ статья Столяр-плотник. Должностная инструкция

▪ статья И сторож, и осветитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Свеча гасится взглядом. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026