Introducere … … … …3 [622992]
1
Cuprins
Introducere …………………………………………………………………. …………………………… ………………. …..3
Capitolul I: Amplificator audio de putere .
1.1. Amplificator de putere ………………………………………….. …………………. ………………………….5
1.1.2 . Funcționarea unui amplificator audio ……………………………………….. …….. ………………….6
1.1.3 . Conexiune ……………………………………………………………………………… …….. ………………….7
1.4. Caracteristici amplificator audio ……………………………………… …………………. ………………….8
1.4.1. Puterea de ieșire ……………………………………………………………………… …………………8
1.4.2. Gain……………………………………. …………………………………………………. ………………..9
1.4.3. B andă amplificatorului ……………………………………….. ……………………. ……………….11
1.4.4. Raport semnal zgomot (SNR)……………………………………………………. ………………..12
1.4.5 Impedanță intrare și ieșire ………………………………………………………… ……………….13
1.6. Clasificarea clase lor amplificatorului ……………………………………………………… …….. ……… 13
1.6.1.Caracteristic tehnicce amplificatorului………………………………………………………. ….24
1.6.2. Randament …………………………………………………………………………….. ……………….. .25
1.6.3. Distorsiunea Amplificatorului ………………………………………………… …………………… 26
Capitolul 2 : Difuzoare
2.1. Diffuzoare …………………………………………………………………………….. …………… ………………….28
2.2.principiul de functionare a difuzorului …………………………………………… ……….. ……………. …..29
2.3.Difuzor, clasa sa, funcționarea ……………………………………………. …………………. ………………. …29
2.4.Caracteristici ale difuzorului… …………………………………………………………… ………………………34
2.5.Cablare de difuzor ……………………………………………………………………… ………… ……………. …..37
2
Capitolul 3 : Realizarea Practica
3.1. Construcția amplificatorului………………………………………………….. ………………………. ………..39
3.2. Sursa de alimentare…………………………………………………………………… ………………… …………40
3.3. Descriere componentelor……………………………………………………………………………… …………41
Concluzii…………………………………………………………………………………………………….. ………………..45
Bibliografie…………………………………………………………………………………… ………………… ……………46
3
Introducere
Electronicele folosesc mai multe funcții. Amplificarea este una dintre ele. Pornind de la un
semnal de joasă amplitudine și de joasă tensiune, dorim să obținem un alt, de aceeași for mă,
capabil să furnizeze energia necesară pentru orice sarcină: difuzor, etc…
Dacă un microfon este conectat direct la un difuzor de 8 Ohm, câteva semnale de microvolt
sunt recuperate de la ieșirea microfonului. Prin urmare, este necesar să se a utiliza un
amplificator de alimentare pentru a procesa un sunet .
Scopul acestei lucrări de finalizare a studiului este de a proiecta și realiza unui amplificator audio
optimizat pentru un difuzor electromagnetic În care vom recupera un se mnal de intrare și de a crește
amplitudinea .
Un sistem de amplificator, de obicei, constă din mai multe etape în cascadă, intrarile fiind și
intermediari de multe ori se ocupa de semnale mici și misiunea lor este de a amplifica excitare
de intrare mici la o valoare suficient de m are pentru a excita etapa finală sau de ieșire etapă.
Această etapă finală atacă, de obicei, un traductor, un difuzor, servomotor, etc, și, prin urmare,
trebuie să fie în măsură să furnizeze o tensiune mare variabilă sau curent sau o cantitate
apreciabilă de putere. Această etapă finală este cea pe care o știm cu numele de amplificator de
putere. Este înțeleasă prin amplificator de putere, că etapa finală a unui amplificator, de obicei,
numit "etapa de ieșire ", al cărui obiectiv principal și fundamental e ste de a livra puterea
maximă la sarcina la care este andocat; Toate cu distorsiuni minime și performanța maximă.
Deoarece valorile instantanee ale tensiunilor și curenților prezenți într -un amplificator de
putere ating valori ridicate, se poate întâmpla c a aceste .
Valorile sunt situate în zonele apropiate de cele specificate ca disipare a puterii maxime; În
consecință, trebuie acordată o atenție deosebită fenomenelor de ruptură și aspectelor termice
ale semiconductorilor folosiți. În același timp, oscilați ile mari de curent și tensiune vor produce
o lipsă de liniaritate marcată, rezultând în fenomenul distorsiunii. Deci, în acest subiect ne vom
ocupa de toate aceste fenomene și aspecte generale .
Acestei lucrări este formată din trei capitole:
În primul cap itolul sunt prezentati notiunile al unui amplificator de putere , Funcționarea unui
amplificator audio , Conexiune , Caracteristici amplificator audio , Puterea de ieșire , Gain ,
4
Lățimea de bandă , Impedanță intrare și ieșire, diferite clas e de Amplificatoare de putere: A, B,
AB, C și D, precum și caracteristicile lor electrice (diagrama, de ieșire…), Performanță ,
Distorsiunea .
În capitol doi vom vorbi despre difuzoare,vom vedea compozitia lor, de asemenea,vom vorbi
principiul sale de funcționare, diferite de clasă de difuzoare și funcționare a acestuia, de
asemenea, caracteristicile sale, conexiune și Diviseurde Frecvență și filtru și infarsit in capitol 3
vom vedea realizarea pratica si componentelor folosit la constructie amplificatorul
5
Capitolul I: Amplificator audio de putere
1.1 Amplificator de putere
Amplificatorul este un circuit analogic ce realizeaza amplificarea in putere a unui semnal electric.Castigul
in putere se realizeaza prin conversia unei puteri de curent continuu,furnizat a de sursa de alimentare
VCC in putere de semnal de iesire (fig.1) .
Fig.1.scheme bloc amplificatorului.
Amplificatorul este tratat,de obicei,ca un cuadripol/diport cu marimile de intrare V i si Ii si
marimile de iesire V 0 si I0 (fig.1).La majoritatea schemelor pratice de amplificatoare ,o borna
este comuna la intrare si iesire. Este borna de referinta ,sau in limbaj ingineresc,borna de masa.
La intrarea amplificatorului se aplica un semnal electric furnizat de un generator cu rezistenta
interna R g (fig.1). Pentru orice sursa de semnal se poate folosi echivalenta serie sau paralel
(fig.2). In primul caz (echivalenta serie Thevenin), marimea livrata este o tensiune (V g), iar
reprezentarea paralel (Norton), semnalul este un curent (I g).
La iesire amplifica torul are o sarcina (R L). Aceasta este de obicei un alt circuit cu Ri = RL sau chiar
un traductor. Exista situatii in care amplificatorul lucreaza in gol (R L →ꚙ) sau in scurtcircuit ( RL
→ 0).
6
Fig.1.2. Circuit echivalent pentru generatorul de semnal (a) circuitul serie ;(b) circuitul paralel.
Amplificatorul realizeaza functia de amplificare daca putera semnalului din sarcina P 0 este mai
mare decat cea de la intrare, P i. Mai general, se considera ca P 0 trebuie sa fie mai mare decat P g
intotdeauna P I < P g datorita pierderilor pe rezistenta interna a generatorului.
Amplificarea se obtine prin prezenta unor tranzistoare in structura amplificatorului. Acestea
realizeaza conversie unei parti a puterii continue (P cc = V CC * ICC) in putere de semnal (putre
utila). Tranzistor transforma puterea nu o genereaza.
1.2. Funcțio narea unui amplificator audio
Majoritatea amplificatoarelor functionează "câștig fix", adică creșterea raportului dintre semnalul de
intrare și semnalul de ieșire este constantă. Nivelul semnalului de intrare trebuie reglat apoi printr -una
sau mai multe faze de pre -amplificator, pentru a evita saturația amplificatorului. Aceste etaje au un
câștig reglabil, acestea permit să se adapteze nivelul semnalului înainte de creșterea acestu ia, prin
urmare, volumul final. Pentru fiecare canal augmentcation se poate găsi o setare de câștig Split.
Frecvent, o scară abstractă de la 0 la 10 (sau -∞ la 0, care indică atenuarea în decibeli de semnal înainte
de Crește sale) vor fi observate.
Un ampli ficator audio funcționează în totdeauna pe același principiu:
− O sursă de alimentare este încărcată pentru a aduce tensiuni simetrice în curent continuu,
− Aceste curenți sunt modulate la imaginea de intrare audio, de către posibilele pre –
Amplificatoare și eta pele de ieșire,
− Semnalul a crescut.
Calitatea semnalului:
acest lucru este de a filtra semnalul de intrare, în scopul de a minimiza "zgomote", care va fi
capabil să parazit placa audio amplificator .
7
Fig.1.3 : schema bloc a unui lant de prelucrare a semnalului audio
Se poate distinge mai multe elemente de pe acest schema :
– semnalul de intrare care este sursa audio pe care doriți să o Amplificați.
– stadiul de pre -amplificare, care va schimba natura semnalului de intrare.
– faza de amplificare a semnalului, care este faza finală a proiectului nostru.
– stadiul de putere, care va permite etapa de amplificare să funcționeze.
-semnalul de ieșire al ansamblului, care este conectat direct la un difuzor.
1.1.3. Conexiune
Semnalul se obtine prin conectarea la mufa jack 3,5 mm, care este folosita foarte mult În audio
Figura I.4 : mufa Jack 3,5 mm
Se utilizează un conector stereo Jack , pentru că amplificatorul nostru este stereo si pentru că
majoritatea dispozitive lor funcționează în stereo .
Aici este o diagramă care explică modul în care funcționează conectorul Jack:
8
Figura I.5 : diagrama Jack 3,5 mm
Vedem aici că piesele metalice izolate de piese de plastic negru corespund celor două canale de
semnal stereo, precum și la masa , care este de referință 3 din aceste semnale.
Semnalul stâng este "spotul fierbinte", semnalul corect corespunde cu "punctul "rece" și masa
corespunde cu mânecă .
Doar atunci lipirea firelor corespunzătoare la celă lalt capăt al conectorului .
1.4. Caracteristici amplificator audio
Un amplificator audio de putere, de obicei, primește o amplitudine scăzută (mai puțin de 1V) și
semnal de putere scăzută la intrarea sa și trebuie să emită un semnal puternic la ieșirea sa
Putere (de obicei între 10W și 100W) într -o sarcină cu o impedanță relativ scăzută (impedanța
nominală tipică a unui difuzor este de 4 Ω la 16 Ω). Etapa de ieșire trebuie, prin urmare, să
producă un semnal a cărui tensiune și curent au amplitudine ridicat ă. În principiu, este de dorit
ca acumularea de tensiune a fazei de ieșire să fie independentă de impedanța de sarcină, care îi
permite să se adapteze la difuzoare de diferite impedances, fără a schimba amplitudinea
tensiunii de ieșire și, astfel, fără Pro voca saturația sau denaturarea inacceptabilă. Pentru a
îndeplini această cerință, este necesară o configurație cu o impedanță de ieșire foarte scăzută.
Într-adevăr, într -un amplificator cu o impedanță de ieșire ridicată, creșterea tensiunii va fi direct
proporțională cu RL. Cu toate acestea, pentru un amplificator de impedanță de ieșire scăzută,
câștigul de tensiune va fi practic independent de RL.
Fig.1.6 Amplificator de putere
(1)
9
1.4.1. Puterea de ieșire
Puterea de ieșire a unui amplificator indică puterea maximă pe care amplificatorul o cunoaște
Produ ce pe un rezistor conectat la ieșire.
Extrage date tehnice dintr -un amplificator :
2 x 40W pe 4 Ohm
2 x 29W pe 8 Ohm
Vedem că puterea de ieșire depinde de valoarea rezistenței. Rezultă că această valoare trebuie
luată în considerare în comparații .
În domeniul de "car audio " Producătorii indică adesea o putere de sortiemaximale. Aceasta
este puterea care poate fi produsă pe ntru o perioadă scurtă de timp. Deoarece condițiile de
măsurare ale puterii maxime nu sunt standardizate, producătorii sunt liberi să determine
această valoare în fu ncție de propriile metode, care Uneori, în valori exorbitante și, prin
urmare, nu foarte expresiv.
Numai valoarea puterii continue (denumită și putere RMS sau putere) măsurată la o frecvență
de 1KHz pentru o durată minimă de 10 minute poate fi utilizată ca referință de comparație.
1.4.2.Castig amplificatorului
Introducerea la amplificarea amplificatorului se poate spune că este relația care există între semnalul
măsur at la ieșire cu semnalul măsurat la intrare.
Există trei tipuri diferite de câștig amplificator care pot fi măsurate și acestea sunt: creșterea tensiunii
(AV), câștigul curent (ai) și puterea de câștig (AP), în funcție de cantitatea fiind măsurată cu exem ple de
aceste tipuri diferite de câștiguri sunt prezentate mai jos.
Amplificarea semnalului de intrare
Fig.1.7.schema stage de amplificare
10
Câștigul tensiune
În mod similar, deoarece există o diferență în ordinea de magnitudine între tensiunile de intrare (VB) și
ieșire (VCE),observam că tensiunea de intrare a fost amplificat de la un factor AV, numit câștig de
tensiune:
(2)
Câștigul curent
Ca ordinea de magnitudine a variațiilor de curent de bază este mai mică decât cea a curentului colector,
am observat că curentul de intrare a fost amplificat de la un factor Ai, numit câștig curent :
(3)
În cazul unui câștig de tensiune, pentru acest circuit de referință, rezultatul său este negativ, d eoarece o
variație pozitivă a tensiunii de intrare cauzează o variație negativă a tensiunii de ieșire. Acest Înseamnă
că amplificatorul se situează la 180 ș. Câștigul curent are un rezultat pozitiv, ceea ce înseamnă că
amplificatorul menține curentul de ie șire în fază cu curentul de intrare sau că lag -ul este nul .
Câștigul putere
Câștigul de tensiune și parametrii de câștig curent dau naștere acestui parametru complementar, numit
câștig de putere, definit ca:
(4)
Rețineți că pentru puterea de câștig put eți împărți, de asemenea, puterea obținută la ieșire cu puterea
obținută la intrare. De asemenea, atunci când se calculează câștigul unui amplificator, subscripturile v, i
și p sunt utilizate pentru a indica tipul de câștig de semnal utilizat.
Puterea de c âștig (AP) sau nivelul de putere al amplificatorului poate fi, de asemenea, exprimate în
decibeli, (dB). Bel (B) este o unitate logaritmică (baza 10) de măsurare care nu are unități. Din moment
ce Bel este prea mare o unitate de măsură, este prefixat cu De ci ceea ce face decibeli în schimb, cu un
decibel fiind o zecime (1/10th) a unui Bel. Pentru a calcula câștigul amplificatorului în decibeli sau dB,
putem folosi următoarele expresii.
11
Voltage Gain in dB:a v = 20*log(Av)
Current Gain in dB: ai = 20*log(Ai)
Power Gain in dB: ap = 10*log(Ap)
Rețineți că puterea de alimentare DC a unui amplificator este egală cu de zece ori Jurnalul comune de
ieșire la raportul de intrare, în cazul în care ca tensiunea și câștigurile curente sunt de 20 de ori Jurnalul
comun al raportului. Notă cu toate acestea, că 20dB nu este de două ori mai multă putere ca 10dB din
cauza Scala jurnal. De asemenea, o valoare pozitivă a DB reprezintă un câștig și o valoare negativă a DB
reprezintă o pierdere în cadrul amplific atorului. De exemplu, un amplificator de + 3dB indică faptul că
amplificatorul de ieșire semnalul a "dublat", (x2) în timp ce un amplificator de câștig de -3dB indică faptul
că semnalul a "înjumătățit", (x 0.5) sau cu alte cuvinte o pierdere.
Punctul -3dB al unui amplificator este numit punctul de jumătate de putere, care este -3dB în jos de la
maxim, luând 0dB ca valoare maximă de
1.4.3. Bandă amplificatorului
Majoritatea amplificatoarelor se comportă ca un filtru activ de bandă -Pass. La fel ca și pentru filt re,
astfel încât să putem determina lățimea de bandă, care este întotdeauna diferența Între frecvența de
oprire superioară și cea inferioară. În contextul amplificatoarelor, lățimea de bandă este deseori sub
forma unei game de frecvențe.
Exemple: Lățimea de bandă: 20Hz à 18.000Hz ( -3dB).
Lățimea de bandă este greu de utilizat ca un indicator de calitate, deoarece aproape toate
amplificatoarele audio acoperă acum intervalul de frecvență audio într -un mod mai mult decât
satisfăcător. Unii producători care do resc de înaltă calitate indică o lățime de bandă pentru a -1DB în loc
de-3dB pentru a sublinia dorința lor de a face mai mult decât altele.
Fig.1.8 Banda amplificatorului
12
1.4.4. Raport semnal zgomot (SNR)
În orice amplificator există un aspect de zgomot. Acest zgomot se datorează mișcării aleatorii de
electroni din interiorul rezistențelor și componentelor semiconductoare (datorită temperatură).
Tensiunea care reprezintă acest zgomot este supraimpusă de tensiunea reprezentând semnalul util.
Următoarele diagrame arată impactul unei creșteri a zgomotului asupra diagramei temporale și a
spectrului tensiunii sinusoidale
Fig.1.9.Caractisticile semnal zgomot.
Zgomotul este, prin urmare, un semnal care conține armonici la toate frecvențele și cu aceeași
amplitudine. O posibilitate de cuantificare a zgomotului este raportul semnalului la zgomotul SNR .
(Signal to Noise Ratio) Definiția SNR în dB es te următoarea:
SNR db este raportul semnal la zgomot în decibeli [dB] .
PSIGNAL este puterea semnalului util în Watt [W].
PNOISE este puterea de zgomot în Watt [W] .
13
1.4.5. Impedanță intrare și ieșire
Acesta a fost deja văzut în capitolul privind calculul decibeli că un amplificator se comportă la intrare ca
o sarcină și la ieșire ca o sursă. Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că aceasta este o sursă reală cu
o rezistență internă R I (= rezistenta la iesire) Rezistența internă fac e Că tensiu nea de ieșire scade dacă
încărcați ieșirea .
Prin urmare, comportamentul unui amplificator poate fi modelat după urmează:
Fig.1.10 . schema impedanta
Dacă rezistențele de intrare sau ieșire variază în funcție de frecvență, atunci este necesar să se
vorbească despre impedanța de intrare și impedanța de ieșire.
În general, vrem ca impedanța de intrare să fie mare, astfel încât să nu se încarce sursa semnalului audio
prea mult. În practică, vom găsi valori în ordinea cantităților de 50kΩ. În HF impedanc es de intrare mare
va crea reflecții, ceea ce face în acest domeniu impedances de intrare sunt, în general, 50 Ω.
O impedanță de ieșire mică evită o scădere mare a tensiunii de ieșire în caz de încărcare. În același timp,
acesta permite un curent mare de i eșire și, prin urmare, o mare putere de ieșire. Amplificatoare de
putere audio vor avea rezistențe de ieșire în ordinea de magnitudine de 0,5 ω. În HF este necesar de a
avea o impedanță de ieșire de 50 Ω din nou.
1.6.Clasificarea claselor amplificatorulu i
La început, clasele de amplificator au fost utilizate pentru a determina modul în care tubul electronic
pentru a crește un semnal a fost polarizat (clasa A, B, AB, și C). Ulterior, acest mod de a distinge
polarizarea a fost preluat pentru tranzistori. Oda tă cu sosirea amplificatoarelor de tăiere, au fost
adăugate alte clase, care permit includerea soluțiilor tehnice moderne utilizate pentru creșterea
semnalului (clasa D, E, etc.).Obligația de a polariza o componentă a amplificatorului (tub sau tranzistor)
14
provine din neliniaritatea lor ridicată, dar și din unilateralitatea lor actuală. Ca exemplu, un tranzistor
bipolar începe să conducă doar peste o tensiune de prag emisă de bază (Vezi caracteristic IB = f (VBE) în
figura opusă)
Fig.1.11 Caracteristicile u nui tranzistor bipolar
Pentru ca tranzistorul să crească (curba IC = βIb), este, prin urmare, necesar să se impună o tensiune mai
mare decât această tensiune de prag. Tensiunea de ieșire este fixată de dreptul de încărcare IC = f (VCE)
care nu este afișat pe graficul opus, deoarece depinde de montarea utilizată.
Pentru a compensa aceste defecte, componenta amplificatorului este "polarizează". Polarizarea fixează
starea sa în repaus (atunci când nu se aplică niciun semnal). Alegerea acestui punct de re paus
influențează în mare parte comportamentul componentei în timpul funcționării sale. Clasele de creștere
a face posibil să știe a fost polarizat și, prin urmare, să aibă informații despre caracteristicile
amplificatorului global.
Pentru amplificatoare liniar e, fiecare clasă definește proporția semnalului de intrare care este utilizat de
fiecare componentă activă pentru a ajunge la semnalul crescut (a se vedea figura )
15
Fig.1.12. Zonele în care semnalul este utilizat pentru diferite clase de Amplificatoare
Ceea ce este, de asemenea, dat de unghiul de conduită a:
● Clasa A : Întregul semnal de intrare (100%) se utilizează (a = 360 °) .
● Clasa B : Jumătate d in semnal (50%) este utilizat (a = 180 °).
● Clasa AB: Mai mult de jumătate, dar nu toate semnalul (50-100%) este utilizat (180 ° < a < 360).
● Clasa C : Se utilizează mai puțin de jumătate (0 – 50%) din semnal (0 < a < 180 ).
Pentru amplificatoarele de "tăiere", componenta amplificatorului este utilizată pentru comutare, fie
este blocată (nu se traverse ază curentul), fie este saturată (tensiunea la limitele sale este aproape zero).
Unghiul său de conduită este, prin urmare, zero. Pentru decuparea amplificatoarelor, clasele sunt
folosite pentru a distinge între tehnologiile utilizate și nu unghiul de cond uită.
În următoarele, pentru a simplifica ilustrațiile, un tranzistor bipolar este folosit ca o componentă de
amplificator, dar poate fi înlocuit cu un tranzistor efect de câmp sau un tub. Adunarea utilizată aici
pentru a ilustra clasele liniare este un "e mițător comun" Adunarea [(a se vedea figura).
Fig.1.13 . schema montaj emițător común
16
Întotdeauna din motive de simplificare, aceasta va fi reprezentată fără circuitul de polarizare
(rezistențele R1 și R2) și condensatoarele sale obligatorii C1 și C2. În cele din urmă, frecvența semnalului
de intrare va fi presupus a fi suficient de mare pentru a considera că C3 decuplare a condensatorului
"scurtcircuit" rezistența R4.
Caracteristicile tranzistorului bipolar folosit pentru a ilustra articolul sunt carac teristici parfaitisées.
Caracteristicile tranzistorului sunt reprezentate în albastru, semnale diferite în roșu și dreptul de
încărcare a Adunării în verde. În practică, componentele active nu sunt la fel de liniare și aceste non –
linearitatea cauzează dist orsiuni în semnalul de ieșire. În scopul de a reduce aceste distorsiuni, diferite
forme de contra -reacție sunt cel mai des utilizate.
Clase A
Într-un amplificator de clasă A , componenta activă (sau componentele) sunt încă în desfășurare. Aceste
amplificatoare măresc întregul semnal de intrare, limitând astfel distorsiunile la semnalul de ieșire. Ei nu
au o performanță bună: ei disipa o putere constantă, indiferent de amplitud inea semnalului de intrare.
Astfel, aceste Amplificatoare ajunge la performanța maximă atunci când amplitudinea semnalului de
ieșire este la limitele a ceea ce amplificatorul poate aduce. Performanța maximă a unui amplificator de
clasă a depinde de topolog ia de montaj utilizată: ieșirea teoretică maximă a acestor Amplificatoare este
de 50% în cazul unei conexiuni de transformator, 25% în cazul unei conexiuni directe și între 6% și 25%
pentru O legătură capacitivă
Fig.1.14. Amplificator clasa A si caracteri stica
Pentru o montare comună a emițătorului, o polarizare a clasei A înseamnă că tensiunile de repaus Vbe0
17
Și Vce0 au fost selectate astfel încât amplificatorul să nu fie saturat (nu clipi semnalul) atunci
când se aplică un semnal de intrare de amplitudine maximă. Punctul de polarizare este cel mai
adesea ales mai important decât minimul gol pentru a lucra în cea mai liniară parte posibilă a
caracteristicilor componentei amplificatorului .
O montare a emițător comun este un montaj de conexiune cap acitiv. În clasa A, putere absoarbe este
constantă și este:
Pabs = VCC * IC0 (6)
Cu Vcc tensiunea de alimentare și IC0 de polarizare curent. Puterea adusă încărcăturii depinde
de amplitudinea semnalului de ieșire:
. (7)
Cu valoarea efectivă a tensiunii de ieșire și a valoarea efectivă a curentului de
ieșire. Puterea maxima de iesire poate fi obtinuta cand curentul si tensiunea de iesire sunt la
limita a ceea ce poate aduce amplificatorul. Amplitudinea vârfului de vârf al tensiunii de ieșire
nu poate depăși Vcc, în timp ce cel al curentului este limitat de IC0.
(8)
Calculul randamentului maxim ne dă:
(9)
Acest calcul este valabil numai dacă linia de încărcare statică și linia de încărcare dinamică sunt
confuze. În realitate, în timpul regimului dinamic, încărcătura este conectată în paralel cu
emițătorul și rezistențele de distribuție (R3 și R4 în figură) crescând astfel panta sarcinii
dinamice în comparație cu cea a liniei statice de încăr care. Cu o astfel de montare, amplitudinea
vârfului vârfului este în mod necesar mai mică decât Vcc scăzând astfel ieșirea maximă a
Adunării.
18
Fig.1.15. schema montaj emitator
Din cauza performanțelor lor scăzute, Amplificatoare de clasă a sunt cel mai ade sea folosite
pentru a face Amplificatoare mici de putere. Pentru un amplificator de clasă a cu putere mare,
pierderile de energie devin deosebit de importante. Pentru fiecare Watt livrate la sarcina,
amplificatorul disipa, în cel mai bun, un alt Watt. Clas a a de mare putere nevoie de surse de
putere foarte mare, dar, de asemenea, chiuvete mari de căldură pentru a evacua energia
pierdută.Amplificatoare de clasa a sunt cel mai adesea folosite pentru a produce faze pre
amplificator, Amplificatoare audio, Ampli ficatoare de înaltă frecvență de bandă largă, și
oscilatori de înaltă frecvență. Deși majoritatea amplificatoarelor audio utilizează o etapă de
ieșire din clasa B, unii dintre ei consideră amplificatoare de clasă a pentru a oferi cea mai bună
calitate a su netului, datorită liniarității lor.
Clasa B
Amplificatoarele de clasa B măresc doar jumătate din semnalul de intrare. Ca rezultat, ele
creează o mulțime de distorsiuni, dar performanța lor este în mare măsură sofisticate.
Performanța teoretică maximă a unui amplificator de clasă B este de 78%, dar performanța
amplificatoarelor efective nu depășește 70%. Amplificatoare de clasa B sunt utilizate cel mai
adesea pentru a efectua amplificatoare de frecvență joasă și medie. În acest caz, acestea sunt
utilizate în așa -numitele configurații Push -trage. Dispozitivele de prindere cu împingere au două
tranzistori: una pentru a mări partea negativă a semnalului și o secundă pentru partea pozitivă.
Fiecare Tranzistor operează în "clasa B". Pe măsură ce întregul semnal este sporit, dispozitivele
de împingere -tragere au o rată de distorsiune mai mică decât amplificatoarele de clasă B "de
bază", menținând în același timp o performanță bună.
19
Fig.1.16. Amplificator clasa B si caracte ristica
Pentru un Mon taj a emițător comun, o polarizare de clasă B înseamnă că tensiunea de repaus
a fost selectat egal cu tensiunea limită a t ranzistorului (Vezi figura ). Astfel, orice semnal
negativ aplicat la baza tranzistorului îl va aduce sub prag ul său de conducere și nu vor fi mărite.
În contrast, orice semnal pozitiv va aduce tranzistorul în zona liniară a caracteristicilor sale
Ib = f (Vbe) Și, prin urmare, va fi crescută.
Pentru montarea la Transmițător comun Polarizată în clasa B Și toate componentele sunt
recunoscute Ca p erfect, puterea adus la sarcina este:
(10)
(11)
Puterea absorbită se calculează după urmează:
(12)
(13)
Performanța este exprimată în felul următor:
(14)
20
Performanță este maximă atunci când vs este Vcc:
(15)
Montaje Push -pull Poate suferi de o discontinuitate a semnalului la punctul în care cele două
jumătăți de semnal de la fiecare dintre tranzistori se unesc. Acest fenomen se numește
distorsiune încrucișată.
Fig.1.17 Amplificator clasa B push -pull
Vom găsi amplificatoare de clasa B de tip push -pull În etapa de ieșire amplificatoare continue
utilizate în: Buclele de înrobire liniară , generatoare de funcție , amplificatoare În circuite Integrat
dar, de asemenea, în etapa de ieșire dintre majoritatea amplificatoarelor audio .
Clasa AB
Clasa AB este un compromis între clasa A și clasa B : Punctul de repaus al amplificatorului este
între un amplificator de clasă a și un amplificator de clasă B. O astfel de metodă de polarizar e
permite clasei AB să opereze în clasa A pentru semnale cu amplitudine scăzută și apoi să se
comporte ca un amplificator de clasă B pentru semnale de mare amplitudine.
Ca și în cazul amplificatoarelor de clasă B, amplificatoarele de clasă AB sunt frecvent utiliz ate în
configurația de push -pull pentru a micșora rata de distorsiune atunci când augmentcation
semnale de înaltă amplitudine .
21
Fig.1.18. Amplificator clasa AB si carac teristica
Principalul dezavantaj al push -pull clasei AB apare atunci când semnalele de amplitudine mare
sunt crescute: o parte a semnalului este augmentată de doi tranzistori (clasa A zona de
operare), în timp ce restul de semnal este crescută de un singur Tranzisto r (zona de operare din
clasa B). Astfel, câștigul actual al Adunării nu este constantă în timpul unui "ciclu" de creștere.
Această variație a câștigului curent generează distorsiuni de înaltă frecvență atunci când trec
între zona în care două componente mă resc semnalul și cel în care o singură componentă
crește .
Pentru amplificatoare tub, două subclase sunt uneori adăugate la clasa AB: clas a AB1, fără
apariția de curent grila și clasa AB2 cu curent grilă. Aceste două subclase au sens doar pentru
amplificato arele de tub. Într -adevăr, există întotdeauna un curent de bază într -un tranzistor
bipolar, și orice variație de tensiune pe grila de un tranzistor efect de câmp va necesita un
curent pentru a încărca sau descărca capacitatea de rețea -sursă inerente în ace astă tehnologie
de Tranzistor .
Poate exista un fenomen termic fugar atunci când se utilizează o montaj push -pull clasa AB
bazate pe tranzist ori bipolari. Adăugarea unei rezistențe Re în serie în transmițătorul fiecărui
Tranzistor al etapei finale și stabil izarea curentului de repaus în funcție de temperatură sunt
soluții la această problema.
Clasa C
22
Amplificatoarele de clasa C măresc cu mai puțin de 50% din semnalul de intrare Rata
distorsiunii este impor tantă, dar ieșirea lor randamentul maximă este cuprinsă între 78% și
100% în funcție de unghiul de conduită al amplificatorului.
Fig.1.19. Amplificator clasa C si cara cteristica
Pentru montarea în comun a emițătorului, o polarizare clasa C înseamnă că tensiunea de repaus
a fost selectat mai mic decât tensiunea pragului de dirijare a tranzistorului. Astfel,
semnalul nu va fi majorat până când nu poartă tensiunea de bază a tranzistorului deasupra
tensiunii limită de conductivitate (Vezi figura de mai sus).
Amplificatoare Cl asa C sunt mai frecvent utilizate în emițătoare radio, în cazul în care rata de
distorsiune poate fi redusă prin utilizarea unui amplificator -reglat de încărcare. Semnalul de
intrare este utilizat pentru a comuta componenta activă de la trecerea la blocat. Această
tensiune pulsează creează un curent printr -un circuit reglat. Circuitul reglat rezonează doar
pentru o serie de frecvențe, eliminând frecvențele nedorite. Semnalul dorit (un sinus) este apoi
transmis sarcinii date. În cazul în care intervalul de f recvență care urmează să fie crescut nu
este deosebit de important, acest tip de dispozitiv funcționează corect. Ultimele armonici
rămase pot fi eliminate cu un filtru.
Amplificatoare Clasa C sunt folosite pentru a produce Amplificatoare cu ultrasunete, de înaltă
frecvență selective și microunde, dar, de asemenea, oscilatori de înaltă frecvență.
Amplificatoare Clasa C sunt, de asemenea, utilizate pentru a obține multiplicatori de frecvență.
Clasa D
Amplificatoare clasa D sunt frecvent utilizate pentru contr olul de motoare electrice (acest lucru
este menționată ca un elicopter sau invertor). Acestea sunt, de asemenea, utilizate ca
amplificatoare audio .
23
Un amplificator de clasă D este un amplificator ale cărui componente de alimentare sunt
utilizate ca comutat oare: componentele amplificatorului sunt fie blocate (nu le traversează
curentul), fie saturate (tensiunea din limitele lor este aproape NULL) .
Principalul avantaj al amplificator clasa D este, prin urmare, randamentul său ridicat, din ce în
ce mai necesar e în aplicațiile încorporate. Vă permite să limitați aplicarea prin rularea pe
baterie și de a câștiga în ascultare și autonomie de operare. Pierderile termice mai slabe permit
integrarea amplificatorului comutat e pentru aplicații puternice de putere, deoarece are nevoie
de o suprafață de disipare scăzută.
● Performante electrice
– Randament maxim de putere mai mare de η = 85%,
– Consum static fără semnal I0 < 1mA prin intermediul încărcăturii conectate,
– Suprafaț a totală a siliciului ocupată mai mică de 1mm2, pe rută, etajul de alimentare inclus
– Putere maximă efectivă furnizată încărcăturii egală cu 0,7 W sub 3,6 V alimentare, și 1W sub
5V alimentare, măsurată la 1% THD,
– Deplasare la ieșire mai mică decât 5mV,
● Performante audio
– Distorsiune armonică mai mică de 0,1% (mai mare decât 60dB), pentru un semnal l'échelle la
6kHz (cel mai rău caz),
– Imunitatea pentru a alimenta variațiile, cuantificate pentru un semnal pătrat de frecvență
217Hz și amplitudine 300mVpp cu semna l de intrare complet la 1KHz,
– Nivelul de zgomot la ieșirea mai mică decât 30μV ,
– Raportați semnalul la zgomot, ponder at printr -un filtru, superior SNRA = 90Db
24
Fig. 1.20. schema principiu a unui amplificator audio Class D, 2-tensiune de ieșire sinusoidală,3 –
Influența amplitudinii asupra iesire pentru un amplificator clasa D
1.6.1.Caracteristici tehnice amplificatorului
Dupa domeniul de frecventa in care functioneaza :
● de audiofrecventa: zeci de Hz – 20 KHz;
● de radiofrecventa: zeci de KHz – sute de MHz;
● de videofrecventa: cativa Hz – 30 MHz.
Dupa latimea benzii de frecventa amplificata:
● de banda larga;
● de banda ingusta;
● selective cu banda redusa la o anumita frecventa .
Dupa marimea semnalului de intrare:
● de semnal mic;
● de semnal mare;
● de putere.
25
1.6.2. Randament
Acesta caracterizează capacitatea amplificatorului de a furniza încărcătura cu toată puterea pe
care o primește.
Fig.1.21. schema a unui amplificator audio de putere
Unde:
Pf: putere furnizată de sursa de alimentare : pf = V cc * ia(t).
Ps: Putere restaurată la ieșirea amplificatorului: PS =𝑈𝑠2
𝑅𝑃𝑠=Us∗IsPs=R∗𝐼𝑠2
Pe: Puterea primită are aportul amplificatorului de putere
Pp: Putere pierdută prin încălzirea componentelor (efe ct Joule).
Un pre-amplificator : este un amplificator electronic care primește și adaptează un semnal
înainte de a -l transmite la amplificatorul principal. Semnalele slabe sunt foarte sensibile la
zgomot. Un pre -amplificator de calitate scăzută va cauza, prin urmare, o scădere semnificativă a
raportului Signal -zgomot, în alte condiții o calitate mai scăzută a semnalului.
Un pre -amplificator joacă rolul de amplificare la primul etaj localizat mai aproape de sursa de
semnal. El este garantul unui raport bun privind ieșirea din sistem, dat fiind că trebuie să
reușească să extragă un semnal electric foarte slab. Datorită apropierii sale de sursa semnalului,
aceasta permite limitarea degradării acestui lucru prin interferențe parazitare sau prin relieful
său la transport.
Preamplificatoarele sunt, prin urmare, toate în aplicațiile în care doriți să se măsoare electric
un semnal fizic în aval de orice traductor:
26
● Aplicații audio: microfoane, Électrophone,
● Aplicații de frecvență radio: antene,
● Alte aplicatii : détecteurs fotografie, detectoare infraroșu, instrumente științifice, etc .
În plus față de funcți a de amplificare mai mică , pre -amplificator poate încorpora funcții simple
de tratament de semnal: de filtrare a frecvenței, de corecție tonale sau de com presie, de
exemplu.
Un amplificator de putere : este un amplificator electronic pentru a amplifica un semnal electric
audio, în scopul de a obține suficientă putere pentru a opera un difuzor situat într -o incintă
acustică sau o cască audio.
1.6.3. Distorsiune amplificatorului
Un semnal pur sinus al unei singure frecvențe în care tensiunea variază pozitiv și negativ. Un semnal care
variază mai puțin de un ciclu complet de 360 ° este considerat ca având distorsiuni. Un amplificator ideal
este capabil de a amplifica un semnal pur sinus, producând o formă de undă sinusoidală, de asemenea.
Când apare distorsiuni, se poate întâmpla, deoarece caracteristicile di spozitivului sunt non -liniară, apoi
apar distorsiuni non -linear sau amplitudine. Acest lucru este posibil cu toate clasele de funcț ionare
amplificator. Distorsiune poate apărea, de asemenea, deoarece elementele de circuit și dispozitive
răspunde la un semn al de intrare diferit pe frecvențele diferite , cu acest caz numit distorsiune
frecvenței.
Una din tehnicile de a descrie distorsiunile folosește analiza Fourier. Această metodă descrie orice formă
de undă periodică în ceea ce privește componentele de frecv ență (fundamentale și întregi ale acesteia).
Aceste componente sunt numite componente armonice sau doar armonici. De exemplu, un semnal
original de 1.000 Hz poate rezulta, după distorsiune, într -un semnal cu componente de frecvență 1 kHz
și 2 kHz component e armonice (2 x 1 kHz), 3 kHz (1 kHz), și așa mai departe. Frecvența inițială de 1 kHz
se numește frecvența fundamentală, ale cărei întregi multipli sunt armonicile; Componenta 2 kHz este,
prin urmare, numit armonică a doua, componenta 3 kHz este armonica treia și așa mai departe.
Frecvența fundamentală nu este considerată o armonică. Analiza Fourier nu ia în considerare
frecvențele armonice fracționate, ci doar mai multe numere întregi .
Distorsiuni armonice
Întrucât un semnal are o distorsiune armonică atu nci când există componente armonice de frecvență (și
nu pur și simplu componenta fundamentală). În cazul în care frecvența fundamentală are o amplitudine
A1, componenta armonică a n poate fi definită ca:
%100 % %
1xAAD harmônica distorção ésimann
n== −
27
Componenta fundamentală este de obicei mai mare decât orice componentă armonică.
Distorsiune armonică totală
Atunci când un semnal de ieșire are mai multe componente ale distorsiunii armonice, semnalul poate fi o
distorsiune armonică totală bazată pe elementele individuale combinate de relația dintre următoarele
ecuații:
%100* … %2 2
32
2 nD D D THD ++= (16)
Unde THD este distorsiune armonică totală.
Un instrument, ar fi analizor de spectru ar permite să măsoare armonici prezente în semnal, oferind un
eșantion de componente individuale ale unui semnal și mai multe dintre armonicile sale pe un ecran. În
mod similar, un instrument de analizor de undă permite măsurători mai precise ale componentelor
armonice ale unui semnal distorsionat prin filtrarea fiecăruia dintre ele și furnizarea unei lecturi. În orice
caz, tehnica de a lua în considerare orice semnal distorsionat care conține o componentă fundamentală
și componentele sale armonice este practic și util. Pentru un amplificator în clasa AB sau clasa B,
distorsiune trebuie să aibă loc în principal în armonicile duble, din care cea de -a doua componentă
armonică este cea mai mare. Prin urmare, deși semnalul distorsionat conține, teoretic, toate
componentele armonice din a doua armonică, cea mai critică din clasele prez entate mai devreme este a
doua armonică.
28
Capitolul 2. Difuzoare
2.1.Difuzoare
Difuzorul este un traductor al cărui rol este de a traduce variațiile de magnitudine electrică la limitele
sale într -o modificare a unei magnitudini acustice. Această schimbare se datorează mișcării membranei
care este cauza variațiilor presiunii acustice, responsabile pentru sunetul perceput de ascultător.
Difuzorul transformă tensiunile alternative între 20 și 20.000 Hz în vibrații acustice.
Fig.2. 1.Difuzor
Difuzorul este compus în principal dintr -un șasiu (sau castron) care este utilizat pentru a menține fizic
diferitele părți ale difuzorului, un magnet (cu câmp radial), o bobină care poate efectua o mișcare de
traducere și o membrană comună A bobinei care t ransmite mișcarea de la ea la aerul înconjurător.
Fig.2.2. Schema de principe a unui difuzor
29
2.2.principiul de functionare a difuzorului
Două sunt sistemele în care difuzorul este divizat, una este excitare și alte acustice .
Sistemul de excitare , cunoscut și sub numele de motor vorbitor, este în esență constituit de un magnet
permanent care posedă un câmp magnetic puternic, în interiorul acelui câmp magnetic se află o bobină
atașată la gâtul conului, care aparține l a sistemului acustic .
Principi ul de bază este că, atunci când circulă un curent electric de către o bobină, creează un câmp
magnetic care are o polaritate. Dacă această bobină se află în acțiunea unui alt câmp magnetic, în
funcție de polaritatea bobinei, aceasta va experimenta o respin gere sau o aproximare în câmpul
magnetic în care se află, sau care este aceeași, se va deplasa într -o direcție longitudinală la Bobină
proprie .
Sistemul acustic este destinat să transmită o mișcare către aerul care o înconjoară. Această mișcare este
ideală pentru conversia semnalului electric livrat la difuzor pentru a sunetului de amplificator. Semnalul
electric determină bobina să se miște și conul să fie mutat . Montat pe un cadru metalic și pe marginea
sa exterioară, sub rezerva unui element flexibil, conul are în centrul său un dispozitiv (centrare),
responsabil de bobina fiind păstrate în centrul câmpului magnetic.
La construirea con difuzo r este luată în con siderare pentru măsurarea diametrului de acest lucru,
datorită influenței pe care are diametrul difuzorului în raport cu lungimea de undă de frecvență emise
de aceeași și direcția pe care se obține în reproducerea n sunet. Din acest motiv, ele sunt mici di fuzoare
emit frecvențe înalte -gata.
2.3.Difuzor, clasa sa, funcționarea
Există mai multe tipuri de difuzoare care pot fi găsite pe piață, deși cele mai extinse sunt cei care apoi va
afișa:
● Difuzo are electrodinamică
Difuzor electrodinamice se bazează pe interacțiunea dintre câmpurile (furnizate de un magnet
permanent) magnet și curenți furnizate de o bobină care este conectat la semnalul pe care doriți să
generați.
Forța produse influențează câmpul magnetic pe rpendicular pe pas curent bobina este transmis de la o
diafragmă care este o componentă concepute pentru producerea undelor sonore .
Difuzor Electrodinamice este un traductor a căror funcție este de a răspândi a energiei acustice în spațiu,
undele electrice, ceea ce face această transform are de energie prin energie mecanică
30
Fig.2.3. vedere transversale a difuzor electrodinamice
constă, î n esență, o carcasă sau corp , o membrană și un motor ca acesta este chemat la set bobina mobil
magnet, care este parte a membranei de conducere .
Carcasă : este puternic foaie sau framantat din metal, pentru a avea o mai mare rigiditate. Difuzoare în
percepute de reproducere scăzut și mediu frecvențe carcasa este prevăzută cu găuri pentru care a trecut
de aer la momentul de schimbare spre spatele membranei .
Membrana: este o formă conică, realizate din pastă de celuloză, plastic, aliaje, etc. Aceasta păstrează
ușor în periferie său de externe suspendarea. La vârful conului este suspendarea, care, de asemenea,
este numit păianjen .
Aceste suspensii permite membr ana pentru a fi capabil să se deplaseze fără deformarea. de asemenea,
putem vedea că nu există un mic dom care ține de praf, deoarece în locuințe bobina mobile nu trebuie
să pătrundă praf sau alte impurități .
Motor : se constituie pe de o parte seturi: part ea di n spate cu magnet și părțile sale polare, o parte
mobilă: mobil; bobinei magnet trebuie să fie foarte puternic, aliaj de titan, cobalt, nichel și aluminiu;
aliaj de oțel, aluminiu, nichel si cobalt; ceramică, ferite, etc, pentru a obține o foarte dens ă și distribuite
câmp magnetic uniform în spațiu, asigurându -se astfel o eficiență ridicată pentru reproducere excelentă
a tranzitorii.
31
Fig.2.4.in A un magnet este inelar.In B centrală.
Bobina mobil : format de un cilindru gol de carton tratat sau un tub de aluminiu subțire.
Cu această axă, este lipit bobina, fire foarte fine, de cupru emailte sau aluminiu izolat prin oxidare.
Această secțiune poate fi rotu nde sau dreptunghiulare .
Spire merg împreună; greutate a ansamblului mobil (cilindru, bobina, membran a) este putin critica pe
difuzoarele responsabil face frecvențele joase, dar trebuie să fie reduse la minimum în care difuzoarele
ar trebui să reproducă frecvențe înalte .
Bobina în mișcare trebuie să fie ce ntrat perfect între fier de magnet și a putea circ ula liber în direcție
longitudinală, fără a fi pus în contact cu părțile care alcătuiesc partea din spate .
Lungimea acest bobina trebuie să fie întotdeauna prezentate în fluxului magnetic, maxim indiferent de
amplitudinea mișcării de a face această condiți e bobina trebuie să fie lung. Deci va fi î ntotdeauna un
număr egal de spire în între fier pentru fiecare mișcare a bobinei, de exemplu, pe difuzor pentru
producția de frecvențele joase.
32
Fig.2.5.in A ,O bobină lung jucător difuzor ba s frecvențe.in B,bobina scurt jucător difuzor de frecvențe
înalte.
De asemenea, bobina în cazul difuzor care produce frecvențe acută, deoarece apoi traseul este scăzut.
bobina pe carcasa este montat de terminale fire foarte subtiri, ca sa nu atingere mișcări membranei.
La aceste terminale conecta firele electrice conducere semnale din amplificator.
● Difuzorul electrostatice
Difuzorul electrostatice este mai scump ca un difuz or electrodinamice, acest tip de sistem este destinat
în pri mul rând la costul ridicat . Difuzorul el ectrostatice, este format de o diafragma foarte mici, de
obicei, din poliester. Placé între doi electrozi transparent acustic. Acest diafragma este polarizate electric
cu doi electrozi care creează un câmp puternic electrostatic. Principiu de funcționare s e bazează pe
variația distanței de plăci de un condensator, și alt motiv. tensiuni de frecvență variabilă varia atracție
între diafragma și placă, a face mutarea diafragmei.
Fig.2.6. diafragma electrice difuzor electrostic.
33
Condensator are misiunea de blocare DC de tensiune de polarizare V, oferind o impedanță neglijabilă la
semnalel e care excita difuzor . Semnalul de la amplificatorul este aplicat la aceste doi electrozi.
Modificări în polaritate a diafragmei cu privire la două plăci polarizat sunt f orțându -acestea pentru a
muta o placă sau alte reproducere atât de semnal. Într -un difuzor electrostatic mișcare diafragma este
foarte redusă; Acest lucru împreună cu acestuia din urmă oferă o producție excelentă de semnale
tranzitorii. În același timp for ța care se întoarce la diafragma se aplică uniform pe orice suprafață,
posibilitatea de rupere a conului care ar putea ajunge la difuzoare -dinamic este eliminat.
Unul dintre avantajele electrostatic difuzoare este atragerea de diafragma, care este, de asem enea,
toate puncte de acțiune suprafeței deci este reduse de distorsiune și diferențel e faza. Pe de altă parte,
și având în vedere proiectarea de diafragma, care are o greutate foarte mică în comparație cu
încărcătură de aer care actioneaza asupra lui. D ifuzorul are un răspuns de frecvență mult mai largă decat
difuzor peizoelectrice și poate juca toate audio cu gheare .
● Difuzoare piezoelectrice
Difuzoare piezoelectrice se bazează pe deformări care suferă cristale piezoelectrice când se aplică o
tensiune între două dintre fețele lor.
Fig.2.7. deformare a cristalelor .
tensiune modulată de amplificator la etapă ieșire se aplică părți ale unui cristal lama piezoelectrice , prin
contact electrozi. Cristalul este atașat mecanic o diafragma, care intră în vibrații cu deformările suferite
de cristal (fig. 2.8) .
34
Fig.2.8.Diafragma electrice.
Din cauza ta Impedanta sa , difuzor piezoelectr ice numai sunt utilizate în dispozitivele pentru surditate,
receptoare radio foarte mici sau alte aplicatii unde nu este p osibil să aibă un difuzor cu un volum mare.
Princ ipalele dezavantaje ale difuzor piezoelectrice este citând claritatea dacă se aplică marilor puteri și
reproducerea întreaga gamă de frecvențe audio (sunt utilizate exclusiv pentru reproducerea înalte).
Având în vedere că difuzor peizoelectrice trebuie să fie conectat la ieșire de amplificator ieșire
transformat or cu inalta Impedanta lucru practic imposibil, conexiune de difuzoare la stadiul de ieșire se
efectuează prin intermediul unui condensator care izol ează orice scurgere de curent continuu de ieșire
circu it. Randament scăzut de d ifuzor piezoelectrice necesită utilizarea unei trompete exponențială, în
scopul de a crește nivelul de ieșire.
2.4. Caracteristici ale difuzorului
Caracteristicile care sublinia difuzoarele pot fi citate:
– Impedanță
Este valo area în ohmi la intrare difuzor și, prin urmare, ar reprezenta valoarea sarcinii pe ieșirea
amplificatorului. Ca într -adevăr valoarea în ohmi este réactance inductiva sau capacitativa variază în
funcție de f recvența de semnal de ieșire . Asta e frabicantes facilita, în general, carac teristicile
impedanței cu o curbă de frecvență 1 KHZ prez entat un primul marcat că frecvența de rezonanță propria
difuzorului incepand căzut cu o curbă de câmp Extensia destul oriz ontale, pentru că atunci înființat încet
ca crește frecvența .
35
Fig.2.9.ca racteristic a grafica a impedanta .
valorile cele mai comune de Impedanta putem găsi în gama de difuzoare hi -fi de la 4 -8 ohmi .
– sensibilitate
indică capacitatea difuzorului de a produce un semnal sonor. Sensibilitatea de ecran determi nă puterea
minimă a difuzorului , deoarece aceasta este puterea minimă pe care ar trebui să aibă amplificator la
difuzorul, atât de mare este valoarea de mare sensibilitate va fi puterea emisă de către difuzor
determinat cât presiunea s unetului, care oferă un difuzor la 1 metru distanță de axa orizontală atunci
când vă oferă o putere de 1 w.
– Răspuns în frecvență
este reprezentat printr -o curbă caracterist ică, și informați -ne de comportamentul difuzorului la diferite
frecvențe ale spectrului acustice. Acest parametru este obținut prin plasarea ax al absisa frecvențe
diferite reproductibile și axa de coordonatele intesidades sunet în decibeli
Fig.2.10 este foarte util pentru a compara curbe de răspun s de diferite difuzor dintr -o categorie
similară,unde varia za măsurile de bobină mobilă și con . În curba puteți vedea o prima parte în care
aceasta scade brusc să treacă apoi într -o zonă în care este nivelul și orizontale, trece din nou nivelul.
Este flat în zona în care difuz orul răspunde mai mult în mod corespunzător la frecvențe de ceea ce
înseamnă că răspunsul este foarte asemănătoare cu frecvențe de această secțiune nivel .
Fig.2.10.caracteristica grafica raspunsul in frecventa.
36
– Putere
Puterea poate fi clasificat ca minim și maxim. Primul este determinat sensibilitate care a membranei
pentru a reproduce sunetul, ca principiu poate face două diferențieri în funcție d e puterea care poate
rezista un difuzor, puter ea nominală și puterea muzicală.
Putere nominală sau RMS este cel care poate rezista la difuzorul mod continuu fără a produce încă lzire
excesivă pe difuzor însuși sau distorsiune în sunet, ea este dat în wați (W). Volumul maxim de sunet, și,
în consecință, spațiul util care poa te acoperi difuzorul normală depinde de această caracteristică și va
legate direct de dimensiunea a con să . Caracteristicile indicate aceast ă putere o frecvență reglementată
1 KHZ. În ceea ce privește distorsiunea este considerat c a fiind reglementată la 2,5 sau 3 %. Putere
muzicala este principiul care poate sprijini difuzorul la un anumit timp, fără a fi distrusă, care este, pe o
perioadă scurtă de timp .
– Curbei polare
prin ea se poate stabili caracteristica de direcția a difuzorul ui. Acest parametru e ste foarte important
atunci când emit un sunet stereo . Este necesar să se ia în considerare conform crește frecvenț a, durata
de undele de sunet difuzare de con de difuzor scade ,nu mai putea răspândirea toate frecvențele la fel,
având în vedere că cele mai importante frecvențe să se concentreze in axa sa, și pe ambele părți ale
aceeași fig.2.11 .
Fig.2.11. carateristica curbei polare.
1-Senal muy reducida – semnal foarte slab ;
2-Senal de intensidad reducida -semnal de intensitate scăzută ;
3-Maxima intensidad de señal observad en el eje del altavoz – Puterea maximă semnalului observa în axa
de difuzorul .
Curbei polare este luat conectarea la difuzo r la o anumită frecvență și plasându -se pe o placă turnantă,
cu un microfon plasat în fața vorb itor și rotiți platforma mai multe grade, va lua datele inregistrate de
microfon, astfel încât să puteți vedea pierderea nivel este produs fiind separat la axa difusor,
intensitatea de frecvențe înalte scădea pe măsură ce crește unghiul cu axa .
37
– Performa nță
este exprimat în procente și puterea furni zate este relația dintre difuzo r puterea d e ieșire și intrare.
Valoarea este prea mică, faptul că difuz orul nu este foarte eficient în conversie semnal, care arată mare
pierdut. Este dificil de a determina si p utinii producatori specifica, pentru a face mai ușor pentru a plasa
caracteristice sensibilitate și nivelul de presiune acustică produs de către difuz or la 1 metru distanță.
Acest lucru vă permite să îndeplinească puterea care trebuie să aibă amplificator pentru nivelul audiere .
Pictura expuse pot fi determinate. Mai jos este un exemplu de c alculare a putere acustică dorit. Dacă
doriți să obțineți nivelul de 100 dB în pasaje mai energic și are un difuzor a căror sensibilitate este 83 dB,
1w la 1 metru, efec tuam :
100 – 83 = 17 db Va fi pentru a adăuga .
uitându la tabelul 1 se observă că 17 dB corespunde la 50 w, care este puterea pe care ar trebui să aibă
un amplificator pentru a obține sunet dorit.
tabelul.2.1. perfomanta.
-Distorsiune
Este diferența dintre semnalul aplica t la difuzorul și că acest a reprodus. Forța exercitată pe sistemul
mobil difuzorului și circulație a conu lui nu es te liniară. produce o distorsiune care va fi în creștere mai
mișcarea a conului. Crește puterea sunetului în creștere ș i el este reprezentat de un grafic în funcție de
frecvența și exprimată în procente, deoar ece nu are aceeași distorsiune a frecvențe pentru alte . Una
dintre principalele cauze de distorsiune este flexibilitatea pe care este nucleul nelin iare ( element care
efectuează centrat de sistem radiant de difuzor format de con și bobina mobil ).
2.5. Cablare a difuzor ului
Difuz orul are o impedanta de intrare de propria care trebuie să coincidă cu impedanta de iesire a
amplificatorului la care doriți să vă conectați. Uneori acest Impedanta nu este la fel, astfel încât acesta
este utilizat pentru conectarea difuzor în paralel, în serie, sau ambele în același timp, a face folosind
orice sisteme de conexiune care se potrivesc cu Impedanță difuzor și amplificator fig. 2.12.
38
Când amplificatorul are o impedanta de iesire de 4 ohmi si a -dacă difuzoare de 8 ohmi conectați în
paralel, chiar dacă acesta ar antrena o pierdere de putere acustică.
Fig.2.12. conectarea difuzor in paralel.
Atunci când se utilizează un amplificator cu 8 ohmi Impedanta ieșire și el folosit difuzoare de 4 ohm,
acestea trebuie să fie conectat în serie .
Fig.2.13. conectarea difusor in serie.
Atunci când se utilizează patru difuzoare de 8 ohm în două circuite, o conectare în serie și în paralel, ea
nu va fi necesar pentru a schimba difuzoarele din rezultatul final al impedanta va fi de asemenea, de 8
ohmi.
Fig.2.14. conectarea paralel si serie cu 2 circuit.
39
Capitolul 3 : Realizarea Practica
3.1. Construcția amplificatorului
pentru construcția de amplificator audio de putere a fost folosit un integrat hibrid de mare fidelitate
numit skt4192 -II.
Fig.3.1. componente skt4192
Acesta integrat în funcție de alimentare pot fi livrate la iesire la 6 până la 50 Watts, de asemenea, ușor
de asamblare. Corpul lui este mic și distribuție și funcția de pini este compatibil cu o mare numărul de
serie STK4101 -II integrate.
Acesta include circuitul (muting) la pornire. Acest lucru înseamnă că atunci când prom it el nu juca un
(POP) puternic.
Funcționează la o temperatură relativ scăzută, ceea ce face interesante deja cu o bun radiator poate
folosi fără ventilator suplimentar.
În plus, foarte accesibil atât de integrat în calitate de componente suplimentare.
Condițiile de operare recomandat
Parametru Simbol Scară Unitate
Recomandat tensiunii de alimentare Vcc ± 32 Volt
Sarcina rezistiva R/L 8 Ohm.
40
3.1.Sursa de alimentare
Alimentarea de acest model ar trebui să fie cu o sursă dual de ± 32 volți asta e ceea ce a o tensiune total
de 64 Volt având un punct de referință central, de măsurare cu multimetru marca între punct pozitiv și
punctul de mijloc 32 volți și între punctul negativ și punctul de mijloc -32 volți.Observat la planul de o
dublarea de tensiune pentru a evita utilizează un transformator cu un robinet central a.
Fig.3.2.sursa de alimentare.
In continuare, puteți vedea planul de componente externe în schema STK 4192 -II.
Fig.3.3.schema
41
3.2.Descriere componentelor
C1, C2 condensatoare de intrare
Un filtru în legătură cu R3 sau R4 ajuta a reduce zgomotul d e înaltă frecvență .
C3, C4 condensatori se leagă de intrare
Folosite pentru a opri curenți de paraziți care pot accesa semnalul de intrare Pentru a reduce zgomotul
uscat la momentul de aprindere este eficient cresterea C3 și C4 si scăderea C5 si C6 in NF.
C5, C6 condensatoare NF
Aceste Condensatoare fixe limita de frecvență joasă. Pentru a obține un răspuns bun de joasă frecvență
este mai bine crește C5 si C6. Cu toate acestea nu cresc C5 si C6 mai este necesar deoarece nivelul de
zgomot uscat la aprindere a va fi mai crescute.
C15 condensator de decuplare
Utilizat pentru a elimina buclat care vine la intrare de linie de putere, (+ Vcc).
C11, C12 condensatoare de armare (Boostrap)
Atunci când valoarea condensatorului, reduce distorsiunea este mai mare la frecvențe joase slab.
C9, C10 condensatori bloc de Oscilația
Acesta trebuie să fie introdus cât mai aproape posibil de la PIN -ul de alimentare cu energie; ambele
impedanța este prea mică pentru a opera în circuitul integrat în mod constant. Condensatoare
electrolitice sunt cele mai recomandate in acest caz.
C14 Condensator filtru de zgomot
Folosit pentru a filtra zgomotul produs de sursa .
C7, C8 condensatori bloc de Oscilația (soel)
Pentru a obtine un rezultat excelent în ceea ce privește temperatura și fre cvenței folositi un
condensator în filmul din poliester la C7.
R3, R4 rezistori pentru filtru de intrare
Elemente care ajuta la reducerea zgomotului de înaltă frecvență în legătură cu C1 sau C2.
R1, R2 rezistențe intrare
Utilizate în serie cu pin -ului int rare integrat, asigurând practic Impedanță de intrare.
42
R5, R9,
(R6, 10) Rezistori fixare câștig de tensiune
Recomandă utilizarea pentru R5 și R6 = 560?, R9 si R10 = 56 K? pentru un câștig de 100 echivalente cu
40 db. Pentru a regla setarea de câștig, este recomandabil să schimbați R5 sau R6. Când se modifică R5
sau R6 pentru a regla câștig R1 (R2 =) = R9 (= R10) ar trebui să fie studiat pentru a asigura echilibrul Vn
echilibru.
R11, R13, (R12, 14) rezistenței de armare (Boostrap)
Corrente inativa e model p entru aceste rezistențe 3,3 K? + 3.3 K? recomandat – fi folosit această valoare
de rezistență.
R21 rezistenta pentru filtru de zgomot
Este folosit ca limitarea de rezistenta la intrarea tensiune (+ Vcc) a filtrul de separare C15.
R18 utilizați pentru a asi gura mai mult sau mai putin echilibrul în moment de tăiere.
R19, R20 rezistențe filtru zgomot
Când oprirea sunetului este pe fluxurile de curent de pe pământ la ( -Vcc) prin Tr11. este recomandat să
utilizați 1 K? (1W) + 1KO (1W) care să permită să fie conc ediat.
R15, R16 rezistenta lock -out la Oscilația.
Folosit în serie cu condensatori C7 si C8. Rezistențe Utilisé de 1 watt.
43
Fig.3.4.circuit imprimant
Fig.3.5.circuit imprimant
44
Fig.3.6.realiazarea practica amplicatorului
Fig.3.7.realizarea practica amplificatorului
45
Concluzii
Ca urmare a realiză rii acestui proiect putem spune că trecerea la nivelul următor,respectiv la
implementare în industrie referitoare la electronica și telecomunicație a cunoștințelor aprofundate
se va face cu ușurinț ă având în vedere pregătirea de care am beneficiat și suportul personalului
universitar.
Tema abordată va deschide un nou orizont în dezvolta rea profesională,această temă nu a fost
ușor de realizat, pentru achizi ționarea de niște materiale și dispozitive său componente
electronice,deoarece realizarea unui amplificator audio de putere este o provocare chiar și pentru
specialiștii consacrați .
Cel mai frecvent tip de amplificator este electronic,utilizat în mod obișnuit în emițatoare de radio
și televiziune și receptoare,echipamente stereo de înaltă fidelitate.
În înaltă fidelitate amplificatorul este un dispozitv electronic care ridică nivelurile de tensiune ale
semnalelor audio,deseori este folosit pentru a desemna asamblarea pre -amplificator și
amplificatorul de putere său amplificatorul integrat.
Pre-amplificatorul este etapa unui amplificator audio care recepționează semnalul de la sursa de
sunet,ar fi casetofonul,receptorul și jucătorul de nivel scăzut și îl fixează,oferind la ieșire un
semnal suficient de mare pentru a excita amplificatorul de putere.
Amplificator de putere este etapa unui amplificator audio sau RF(frecvență radio)care ridică
semnalul audio sau RF furnizat de preamplificator sau oscilator la un nivel corespunzator de
tensiune și impedanță pentru a funcționa difuzoarele sau antenele transmiterea
46
Bibliografie
1- Dan Sachelarie,"Semiconductoare și heterostructuri(cd)",Editura,Matrixrom
2- Emil Sofron,"Dispozitive electronice cu semiconductoare",Editura,Matrixrom,2008
3- Iancu Ceapa,"Amplificato are cu circuite selective",Editura,Matrixrom,Bucuresti,
4- Iancu Ceapa,"Circuite selective",Editura,Institutul politehnic Bucuresti,1986
5- Ilie Adrian Stoica,Adrian Ionut Radu,Marius Rogobete,"Electronică de
putere",Editura,Matrixrom ,2015
6- Ion Chiuta,"Circuite electrice cu condensatoare",Editura,Electra,2006
7- Lucian Stanciu,"Echipamente audio hi -fi(cd)",Editura,Matrixrom
8- Marin Saracin,Cristina Saracin,"Masurari electrice și electronice",Editura,Matrixrom
9- Mihai Albulet,"Amplificatoare de radiofrecventa de putere",Editura,Matrixrom
10- Viorel Popescu,"Electronică de putere",Editura,Editura de vest,2005
11- Zoltan Germain -Sallo,"Dispozitive și circuite electronice",Editura,Matrixrom
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Introducere … … … …3 [622992] (ID: 622992)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
