Foyda kuchaytirgich ko'rsatkichlari - Amplifier figures of merit

Yilda elektronika, xizmatlari ko'rsatkichlari ning kuchaytirgich uning xususiyatlari va ishlashini tavsiflovchi raqamli o'lchovlardir. Xizmat ko'rsatkichlari ro'yxati sifatida berilishi mumkin texnik xususiyatlar kabi xususiyatlarni o'z ichiga oladi daromad, tarmoqli kengligi, shovqin va chiziqlilik, ushbu maqolada keltirilgan boshqalar qatorida. Muvaffaqiyat ko'rsatkichlari ma'lum bir kuchaytirgichning maqsadga muvofiqligini aniqlash uchun muhimdir.

Daromad

The daromad kuchaytirgich - bu chiqish quvvati yoki amplituda nisbati va odatda o'lchanadi desibel. Desibel bilan o'lchanadigan bo'lsa logaritmik ravishda quvvat nisbati bilan bog'liq: G(dB) = 10 log (Pchiqib /Pyilda). RF kuchaytirgichlar ko'pincha maksimal darajada ko'rsatilgan quvvatni oshirish olish mumkin, ammo Kuchlanish audio kuchaytirgichlarning kuchayishi va asboblar kuchaytirgichlari tez-tez aniqlanadi. Masalan, 20 dB sifatida berilgan ovoz kuchaytirgichida a bo'ladi kuchlanish kuchayishi o'ntadan

Kuchaytirgich kuchayganida kuchlanish kuchayishi ko'rsatkichidan foydalanish mos keladi kirish empedansi manba empedansidan ancha yuqori va yuk empedansi kuchaytirgichning chiqish empedansidan yuqori.

Agar ikkita ekvivalenti kuchaytirgich taqqoslanayotgan bo'lsa, kuchaytirish parametrlari yuqori bo'lgan kuchaytirgich sezgirroq bo'ladi, chunki ma'lum bir quvvatni ishlab chiqarish uchun kamroq kirish signali kerak bo'ladi.[1]

Tarmoqli kengligi

The tarmoqli kengligi kuchaytirgich - kuchaytirgich "qoniqarli ishlash" beradigan chastotalar diapazoni. Turli xil ilovalar uchun "qoniqarli ishlash" ta'rifi boshqacha bo'lishi mumkin. Biroq, umumiy va yaxshi qabul qilingan metrik bu yarim quvvat nuqtalari (ya'ni quvvat eng yuqori qiymatining yarmiga tushadigan chastota) chiqishi va chastota egri chizig'ida. Shuning uchun, tarmoqli kengligi pastki va yuqori yarim quvvat nuqtalarining farqi sifatida aniqlanishi mumkin. Shuning uchun bu D3 dB tarmoqli kengligi. Boshqa javob toleranslari uchun tarmoqli kengligi (aks holda "chastotali javoblar" deb nomlanadi) ba'zan keltirilgan (−1 dB, -6 dB yoki "ortiqcha yoki minus 1dB" (taxminan odamlar farq qiladigan ovoz balandligi farqi).

Yaxshi sifatli to'liq diapazonli audio kuchaytirgichning yutug'i asosan 20 Gts dan 20 kHz gacha (oddiy odamning diapazoni) teng bo'ladi. eshitish ). Ultra yuqori aniqlikdagi kuchaytirgich dizaynida kuchaytirgichning chastota reaksiyasi bundan kattaroq bo'lishi kerak (bir yoki bir nechta) oktavalar va ikkala tomon ham) bo'lishi mumkin D3 dB <10 Hz va> nuqtalari 65 kHz. Professional turistik kuchaytirgichlarda chastota ta'sirini keskin cheklash uchun ko'pincha kirish va / yoki chiqish filtrlari mavjud 20 Hz-20 kHz; aks holda kuchaytirgichning potentsial chiqish quvvati juda ko'p sarflanadi infrasonik va ultratovushli chastotalar va AM xavfi radio shovqin ko'payadi. Zamonaviy kuchaytirgichlarni almashtirish tikka kerak past o'tish filtrlash chiqishda yuqori chastotali kommutatsiya shovqinidan xalos bo'lish va harmonikalar.

Daromad maksimal maksimal daromadning 70,7% ga teng yoki undan yuqori bo'lgan chastota diapazoni tarmoqli kengligi deb nomlanadi.[2]

Samaradorlik

Samaradorlik - bu quvvat manbaining qancha qismi kuchaytirgichning chiqishiga foydali tarzda qo'llanilishini anglatadi. A sinf kuchaytirgichlar juda samarasiz, maksimal samaradorligi 25% bo'lgan 10-20% oralig'ida to'g'ridan-to'g'ri bog'lanish mahsulotning. Induktiv birikma mahsulot samaradorligini maksimal 50% ga ko'tarishi mumkin.

Drenaj samaradorligi - bu kirish chastotasi quvvatining kirish oqimining quvvatiga nisbati dala effektli tranzistor. Ushbu ta'rifga asoslanib, drenaj oqimi oqimini rezistorlar orqali etkazib beradigan A sinfidagi kuchaytirgich uchun drenaj samaradorligi 25% dan oshmasligi kerak (chunki chastota signali o'z kirish nolining 50% atrofida nol darajasiga ega). Ishlab chiqaruvchilar drenaj samaradorligini ancha yuqori ekanligini aniqlaydilar va dizaynerlar tranzistor drenajiga induktor yoki transformator sargisi orqali oqim etkazib, yuqori samaradorlikka ega bo'lishadi. Bunday holda, chastotaning nol darajasi doimiy temir yo'l yonida bo'ladi va ish paytida relsning ustida ham, pastda ham tebranadi. Voltaj darajasi doimiy oqimdan yuqori bo'lsa, oqim induktor tomonidan ta'minlanadi.

B sinfidagi kuchaytirgichlar juda yuqori samaradorlikka ega, ammo buzilish darajasi yuqori bo'lganligi sababli audio ish uchun amaliy emas (Qarang: Krossoverning buzilishi ). Amaliy dizaynda savdo natijasi AB sinfining dizayni hisoblanadi. Zamonaviy AB kuchaytirgichlari, odatda, audio tizimlarda 30-55% va radiochastota tizimlarida 50-70% orasida eng yuqori samaradorlikka ega, nazariy jihatdan maksimal 78,5%.

Savdoda mavjud bo'lgan D klassi kuchaytirgichlarni almashtirish samaradorligi 90% gacha bo'lganligini xabar qildi. C-F sinfidagi kuchaytirgichlar, odatda, juda yuqori samarali kuchaytirgichlar ekanligi ma'lum. RCA 90% diapazonda chastotali rentabellikga ega bo'lgan bitta C-klassli past-mu triodli ishlaydigan AM translyatorini ishlab chiqardi.

Keyinchalik samarali kuchaytirgichlar sovuqroq ishlaydi va ko'pincha ko'p kilovattli dizaynlarda ham sovutish muxlislariga ehtiyoj qolmaydi. Buning sababi shundaki, samaradorlikni yo'qotish quvvatni konvertatsiya qilish paytida yo'qolgan energiyaning yon mahsuloti sifatida issiqlik hosil qiladi. Keyinchalik samarali kuchaytirgichlarda energiya yo'qotilishi kamroq, shuning uchun issiqlik kamroq bo'ladi.

Uyali aloqa bazasi stantsiyalari va radioeshittirish uzatgichlari kabi chastotali chastotali quvvat kuchaytirgichlarida samaradorlikni oshirish uchun maxsus dizayn texnikasidan foydalanish mumkin. Ikkinchi chiqish bosqichini "tepalik" kuchaytirgichi sifatida ishlatadigan Doherty konstruktsiyalari samaradorlikni odatdagi 15% dan 30-35% gacha tor tarmoqli kengligida ko'tarishi mumkin. Zarflarni kuzatish konstruktsiyalari signal konvertiga mos ravishda kuchaytirgichga besleme zo'riqishini modulyatsiya qilish orqali 60% gacha samaradorlikka erishishga qodir.

Lineerlik

Ideal kuchaytirgich butunlay chiziqli qurilma bo'ladi, ammo haqiqiy kuchaytirgichlar faqat chegaralar ichida chiziqli.

Kuchaytirgichga uzatuvchi signal kuchaytirilganda, kuchaytirgichning bir qismi to'yingan va boshqa chiqa olmaydigan nuqtaga yetguncha chiqish ham ko'payadi; bu kesish deb nomlanadi va natijada buzilish; xato ko'rsatish.

Ko'pgina kuchaytirgichlarda qattiq kesish sodir bo'lishidan oldin daromadning pasayishi sodir bo'ladi; natija a siqilish effekt, bu (agar kuchaytirgich audio kuchaytirgich bo'lsa) quloqqa unchalik yoqimsiz ko'rinadi. Ushbu kuchaytirgichlar uchun 1 dB siqishni nuqtasi kirish quvvati (yoki chiqish quvvati) sifatida aniqlanadi, bu erda daromad kichik signal kuchayishidan 1 dB kamroq bo'ladi. Ba'zan bunday chiziqli bo'lmaganligi ataylab haddan tashqari yuk ostida qattiq qirqishning eshitiladigan yoqimsizligini kamaytirish uchun ishlab chiqilgan.

Lineer bo'lmaganlikning yomon ta'sirini salbiy teskari aloqa bilan kamaytirish mumkin.

Lineerizatsiya paydo bo'lgan maydon bo'lib, ko'plab texnikalar mavjud, masalan oldinga siljish, oldindan buzilish, Postdistortion, chiziqli bo'lmaganlarning kiruvchi ta'siridan saqlanish uchun.

Shovqin

Bu qancha miqdorni o'lchaydi shovqin kuchaytirish jarayonida joriy etilgan. Shovqin - bu elektron qurilmalar va tarkibiy qismlarning istalmagan, ammo muqarrar mahsuloti; Bundan tashqari, ko'p shovqin ishlab chiqarish va loyihalash vaqtini qasddan tejashga olib keladi. Devrenning shovqin ko'rsatkichlari ko'rsatkichi shovqin ko'rsatkichi yoki shovqin omili. Shovqin ko'rsatkichi - bu chiqish signalining shovqin nisbati va kirish signalining termal shovqinlari o'rtasidagi taqqoslash.

Chiqish dinamik diapazoni

Chiqish dinamik diapazon odatda eng kichik va eng katta foydali chiqish darajalari orasidagi dB-da berilgan diapazon. Eng past foydali daraja chiqish bilan cheklangan shovqin, eng kattasi ko'pincha buzilish bilan cheklanadi. Bu ikkalasining nisbati kuchaytirgich dinamik diapazoni sifatida keltirilgan. Aniqrog'i, agar S = ruxsat etilgan maksimal signal kuchi va N = shovqin kuchi, dinamik diapazon DR bu DR = (S + N) / N.[3]

Ko'pgina o'chirilgan rejim kuchaytirgichlarida dinamik diapazon minimal chiqish qadamining kattaligi bilan cheklangan.

Slew darajasi

Slew darajasi odatda sekundiga (yoki mikrosaniyada) volts bilan keltirilgan chiqimning maksimal o'zgarish tezligi. Ko'plab kuchaytirgichlar oxir-oqibat o'ldirish darajasi cheklangan (odatda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim oqimining impedansi bilan), bu ba'zida to'liq cheklaydi quvvat o'tkazuvchanligi kuchaytirgichning kichik signal chastotasi ta'siridan ancha past chastotalarga.

Vaqtning ko'tarilishi

The ko'tarilish vaqti, tr, kuchaytirgich - bu harakatlanayotganda chiqindining oxirgi darajasining 10% dan 90% gacha o'zgarishi uchun vaqt. qadam kiritish.A uchun Gauss javob tizimi (yoki oddiy RC) siljitish ), ko'tarilish vaqti quyidagicha taxmin qilinadi:

tr * BW = 0,35, qaerda tr ko'tarilish vaqti soniya va BW - bu tarmoqli kengligi Hz.

Vaqtni belgilash va qo'ng'iroq qilish

Mahsulotning yakuniy qiymatining ma'lum bir foiziga (masalan, 0,1%) to'g'ri kelishi uchun sarflangan vaqt deyiladi joylashish vaqti, va odatda osiloskopning vertikal kuchaytirgichlari va yuqori aniqlikdagi o'lchov tizimlari uchun belgilanadi. Qo'ng'iroq kuchaytirgichning yakuniy qiymatidan yuqorida va pastda aylanadigan va barqaror chiqishga erishish kechikishiga olib keladigan chiqish o'zgarishini anglatadi. Qo'ng'iroq an kam tushgan elektron.

Overshoot

Bir qadam kiritishiga javoban overshoot mahsulotning yakuniy, barqaror qiymatidan oshadigan miqdor.

Barqarorlik

Barqarorlik barcha kuchaytirgichlarda teskari aloqa bilan bog'liq bo'lib, ular teskari aloqa qasddan qo'shiladimi yoki bexosdan paydo bo'ladimi. Ayniqsa, bir necha marta kuchaytirish bosqichlarida qo'llanilishi juda muhimdir.

Barqarorlik eng katta tashvish RF va mikroto'lqinli pech kuchaytirgichlar. Kuchaytirgichning barqarorlik darajasi barqarorlik koeffitsienti deb nomlanishi mumkin. Sternning barqarorlik koeffitsienti va Linvilning barqarorlik koeffitsienti kabi bir necha xil barqarorlik omillari mavjud, ular kuchaytirgichning muttasil barqarorligi uchun bajarilishi shart bo'lgan shartni belgilaydi. ikki portli parametrlar.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Kuchaytirgichni kuchaytirishni boshqarish". Olingan 2017-11-11.[ishonchli manba? ]
  2. ^ KUMAR, GANGULI, PARTHA (2015-09-16). ELEKTRONIKA PRINSIPLARI. PHI Learning Pvt. Ltd ISBN  9788120351240.
  3. ^ Verhoeven CJM, van Staveren A, Monna GLE, Kouvenhoven MHL, Yildiz E (2003). Tuzilgan elektron dizayn: salbiy teskari aloqa kuchaytirgichlari. Boston / Dordrext: Kluwer Academic. p. 10. ISBN  1-4020-7590-1.

Tashqi havolalar