Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Радиоэлектроника

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 1.618 RSS
←   Июнь 2020   →
 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
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://rusfaq.ru
Открыта: 22-01-2004

Автор
Калашников О.А.

Статистика

1.618 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Радиоэлектроника


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1485
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Академик
Рейтинг: 492
∙ повысить рейтинг » 		CradleA
Статус: Профессор
Рейтинг: 2
∙ повысить рейтинг »

∙ Электротехника и радиоэлектроника

Номер выпуска:1033
Дата выхода:25.06.2020, 13:45
Администратор рассылки:Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Подписчиков / экспертов:39 / 30
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 198942: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Определение формы сигнала на выходе электронного усилителя при известной форме сигнала на его входе (схематично без вычислений)...

Консультация # 198942:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Определение формы сигнала на выходе электронного усилителя при известной форме сигнала на его входе (схематично без вычислений)

Дата отправки: 20.06.2020, 13:39
Вопрос задал: Евгений (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Евгений!
Начнём с понятия "Что такое электронный усилитель" - оно очень хорошо сформулировано на странице "Усилители электрических сигналов" Ссылка1 (=мой любимый образовательный портал Томского университета). Цитирую : "Усилитель - устройство, предназначенное для увеличения мощности входного сигнала при сохранении его частоты и формы… В основе любого усилителя лежит использование усилительного элемента (УЭ), с помощью которого производится преобразование энергии источника питания в энергию выходного сигнала …
…Одним из требований, предъявляемых к усилителю является усиление сигналов без искажений. Однако усилитель при усилении несколько изменяет форму усиливаемых сигналов. Отклонения формы выходного сигнала от формы входного называют иска жениями. Различают два типа искажений: линейные и нелинейные…"

Насколько я понял из минифорума, Вас больше интересут исходная тема "Объяснить причину наличия искажений в выходном сигнале" из Вашей предыдущей Консультации rfpro.ru/question/198869 . Самая распространённая причина искажений описана в выше-указанной статье в абзаце "Линейные искажения" : "Наличие в усилительных каскадах реактивных элементов (разделительные конденсаторы, … паразитные индуктивности и ёмкости) приводит к тому, что различные гармоники, входящие в спектр входного сигнала, усиливаются по-разному - с разным коэффициентом усиления и фазовым сдвигом. Это приводит к тому, что входной сигнал, проходя через усилитель, искажается, т.е. форма сложного по спектральному составу сигнала на выходе будет отличаться от формы входного сигнала. Таким образом, усилитель вносит искажения, несмотря на то, что все элементы работают в линейном режиме. Поэтому такие искажения называются линейными искажениями (т.к. их возникновение связано с линейными элементами электрической цепи)".

То есть, даже исправный и качаственно-изготовленный усилитель вносит искажения в усиленный выходной сигнал. Поэтому, создать идеальный усилитель (без искажений) в принципе НЕвозможно. Тем не менее, современные усилители хоть и не идеальны, но имеют в большинстве случаев вполне хорошее качество.

Виды искажений наиболее полно перечислены в статье "Искажения сигнала" Ссылка3 , цитирую : "Искажения сигнала - изменение сигнала, вызванное несовпадением идеальных и реальных характеристик системы его обработки и передачи". Однако, самые популярные виды искажений, касающиеся Вашей усилит ель-темы, описаны в статье "Основные параметры и характеристики усилительных устройств" Ссылка4.

В технической литературе опубликованы тысячи статей об уменьшении искажений в усилителях (в популярном журнале "Радио" radio.ru , "Метод уменьшения искажений в УНЧ путем компенсации искажений на входе" Ссылка6 , всего не перечитаешь, и это не всем нужно. Я полагаю, Вам достаточно ознакомиться с наиболее лёгкими статьями, например: "Качественные показатели усилителей" Ссылка7

Если Вы прочли все перечисленные статьи и поняли хотя бы половину, то Вы наверняка сможете ответить преподавателю на свою тему "Объяснить причину наличия искажений в выходном сигнале" хотя бы теоретически.
Я добавлю несколько типичных примеров искажений из своей практики. Осциллограммы прилагаю на картинке.

На рисунке1 выходное, усиленное напряжение (я показал его красным цветом) ограничивается при положительной и отрицательной полярности. Самая частая причина этого - усилитель переходит в область насыщения от слишком большой громкости, и поэтому наступает ограничение. Такое бывает, когда пьяная молодёжь куражится невзирая на хрипы перегруженного усилителя.

На рисунке2 наоборот, сигнал очень мал, и искажения типа "ступенька" - следстви е неправильной настройки тока покоя в выходном каскаде усилителя (ток покоя слишком мал, КПД и надёжность повышены, но тихие звуки искажены либо вовсе не слышны).

На рисунке3 усиливается только 1 полуволна синусоиды из 2х - в 2х-полярном Блоке питания усилителя мощности повредился источнико/выпрямитель одной из полярностей (в данном случае отказал источник положительной полярности).

На рисунке4 видно ограничение высоких частот. Фронт выходного напряжения запаздывает относительно входного.
На рисунке5 показан "завал" нижних частот. Выходное напряжение не держит должный уровень и он спадает по экспоненте к нулю.
На верхних рисунках искажения НЕлинейные, а на рис4 и 5 - частотные (линейные).

Когда не удаётся побороть естественные частотные искажения, инженерам приходится внедрять искусственные искажения, их называют Предыскажения. Так было в девяностых годах, когда тысячи радиолюбителей записывали программы первых массовых компьютеров на баз е процессора Z80 на магнтную ленту. При чтении программ частотные искажения магнитной головки настолько задерживали фронты, что амплитуда коротких импульсов не успевала достичь максимального уровня. Короткие импульсы (логические "нули") считывались с явно мЕньшей амплитудой, чем более длинные импульсы (логические "1"). Программы читались с ошибками.

Регулировка наклона головки, подпиливание поверхностей вокруг магнитного зазора, прижим и увеличение скорости ленты - всё было на пределе и не всегда помогало. И тогда я стал искажать фронты перед записью на ленту с переизбытком, как показано на рис 6. Головка с лентой ослабляла сверх-выбросы фронтов естественным образом, и прямоугольную форму цифровых импульсов в итоге удалось почти нормализовать. Это означает, что искажения бывают иногда и полезными.

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 22.06.2020, 17:13

5
Спасибо, буду разбираться!
-----
Дата оценки: 22.06.2020, 19:00
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!
В избранное