Подручја рада
Претрага
26.УОПШТЕНО О АУДИО ПОЈАЧАВАЧИМА, УТИЦАЈ ШУМА НА СИГНАЛ

 

Ова врста појачавача појачава сигнал из чујног опсега учестаности 20Hz - 20kHz . Код аудио појачавача који се користе у уређајима за високо квалитетну репродукцију (HIFI), фреквентни опсег је 15Hz – 30kHz. Горња граница иде чак и до 100 kHz код врло квалитетних уређаја.

               Квалитет репродукције је боњи уколуко је шири прорпусни опсег појачавача. Аудио појачавачи се могу поделити на:

              1.       предпојачаваче

           2.       појачаваче снаге

У предпојачавачима се врши напонско појачање сигнала извора аудио-сигнала и корекција фреквенцијске карактеристике појачавача.

Појачавачи снаге обезбеђују снагу потребну за погон звучника.

На следећој слици дата је блок шема типичног аудио-појачавача. На улазу аудио-појачавача налази се нискошумни предпојачавач, израђен у дискетној техници са биполарним или FET транзисторима или IC  колима.Након овог предпојачавача налази се коло за контролу тона, чија је улога да уобличи амплитудну карактеристику целог аудио-појачавача, због добијања што верније репродукције аудио-сигнала. У овом колу се одвија еквилизација или изједначавање.

Slika_1T.JPG

     Код појачавача који се израђују у дискретној техници, помоћу биполарних транзистора, најбоље резултате за нискошумне појачаваче даје коло на слици2. У коло је уведена негативна повратна спрега преко кола N од колектора Тr2 ка емитору Тr1. Ово коло поседује фреквентну карактеристику помоћу које се врши еквилизација амплитудне карактеристике целог појачавача. Коло се састоји од неколико пасивних RC елемената. Коришћена повратна спрега смањује излазну импедансу појачавача, а истовремено повећава улазну импедансу. Ово омогућава да се може на излаз кола без икаквих проблема, везати неколико метара дугачки кабл, а да не дође до губитака.

Slika_2T.JPG

    Ако се коло повратне спреге замени еквивалентним импедансом Z може се израчунати појачање целог појачавача. Под условом да је Z>>R, добија се за појачање:

А = Ι ZΙ / Re

    Карактеристике улазног транзистора највише утичу на особине појачавача. Једна од најважнијих карактеристика је шум. За добијање оптималног односа сигнал – шум мора се водити рачуна о величини импедансе побудног генератора и с обзиром на њу треба одредити потребну струју кроз улазни транзистор. На слици 3.и слици 4. приказане су зависности напона, односно струје шума на улазу у појачавач LM381 у функцији струје колектора улазних транзистора при фреквентном опсегу од 10 Hz до 10kHz. Укупни улазни шум појачавача је:

 Er = ( B · ( en2 + ( in · RS )2 + 4· k · T · RS))1/2

Slika_3T.JPGSlika_4T.JPG

где је:

еn – напон шума појачавања / Hz1/2

in – струја шума појачавања / Hz1/2

Rs – отпорност побудног генератора

k – Болтзманова константа 1.38 x 10-23 J/°K

Т – температура отпорности генератора у °K

В – фреквентни опсег посматрања.

         На слици 5 приказана је крива зависности струје колектора транзистора Тr1 у функцији отпорности генератора за оптималне особине појачавача у погледу шума. За отпорност генератора до 3 kΩ у укупном шуму преовлађује напон шума еn. Тада треба кроз други транзистор пропустити 170 μA јер је за ту вредност струје шум еn најмањи. За отпорност генератора између 3 kΩ и 15 kΩ у укупном шуму подједнако учествују напон шума еn и струја шума in . Струја кроз транзистор треба да буде као на слици 5. За отпорност генератора која је већа од 15 kΩ доминантна је струја шума и појачавач треба да ради са малом струјом реда 20μA, што се може обезбедити без спољашњег додатног преднапона.