Teorie zesilovače

(březen 2001)

Zvukové kvality: 

Kvality zesilovačů lze nejlépe posuzovat poslechem. I měření může ale hodně napovědět o kvalitě zesilovače, a to hlavně stabilita při komplexní zátěži. Jako zátěž můžeme použít paralelní kombinaci odporu 2-8R a kondenzátoru 2-10uF (pozor ale na max. povolený proud koncovými tranzistory), někdy se používá jen kapacitní zátěž. Na vstup pak přivedeme obdélníkový signál vyššího kmitočtu (např. 10-15kHz ), na osciloskopu nesmí být patrné žádné zákmity. Jakékoli zákmity pak indikují nestabilitu zesilovače. Stabilitu zesilovače zvětšíme např. kompenzačními kapacitami, ale tím zároveň snížíme rychlost přeběhu SR zesilovače a zvětší se zkreslení na vysokých kmitočtech. Také zmenšení zisku naprázdno zvětší zkreslení, neboť se zmenší velikost záporné zpětné vazby která snižuje celkové zkreslení ale zajistí lepší stabilitu zesilovače při komplexní zátěži. Je proto vhodné volit kompromisní řešení.
 
Zkreslení SID TIM a DIM
  • TIM-transient intermodulation distortion
  • SID-slew induced distortion
  • DIM-dynamic intermodulation distortion
 
Podmínkou pro vznik zkreslení TIM je záporná zpětná vazba a omezená rychlost přeběhu zesilovače. Pokud na vstup zesilovače přivedeme skokovou změnu napětí na výstupu dostaneme max napětí se zpožděním t1, úměrným rychlosti přeběhu SR zesilovače (zkreslení SID). Záporná zpětná vazba se snaží eliminovat vzniklé zkreslení a na vstupu se napětí zvětší. Je však limitováno napájecím napětím Uc a proto dochází k omezení signálu a tím ke zkreslení TIM. To se stane hlavně při přechodných jevech vysokých kmitočtů a velkých výstupních úrovních.
 
Působením záporné ZV dojde ke zkrácení doby t1 na t2. Zvětšením ZV se prodlouží doba po kterou signál sleduje přímku SR. Zpětná vazba snižuje zkreslení ale jen do strmosti signálu SS menší než je SR zesilovače, pak se zkreslení prudce zvyšuje. Vetší záporná ZV vyžaduje větší kompenzační kapacity z důvodu zajištění stability (zesílení musí být <1 dřív než je natočení fáze tak velké že dojde k rozkmitání zesilovače) a tím se zmenší SR. Někteří výrobci proto realizují zesilovače s malou nebo žádnou zápornou ZV. Například TEAC A-BX7R má jen ss ZV realizovanou DC-servem, vstupní stupeň je navíc osazen tranzistory FET a má proto malý zisk . Takovéto zesilovače jsou odolnější na různé kritické situace ale mají vyšší základní zkreslení. Je proto vhodné u takto řešených zesilovačů nastavovat pracovní bod v max. lineárním režimu pro co nejmenší zkreslení. Zmenšení zisku se může například realizovat emitorovými odpory(hodnoty asi do 300R) u vstupního diferenciálního zesilovače, čímž také vzroste linearita tohoto stupně.
 
1% zkreslení signálu nastává zhruba tehdy,pokud je strmost přiváděného signálu rovna SR zesilovače, toto zkreslení je již pozorovatelné při srovnávacím testu, projevuje se jako menší brilance, příp. jako ztráta výšek. Strmost sinusového signálu (max strmost je při průchodu 0):
 
SS=2*pi*f*Us*10e-6 [V/us] kde Us=1,41*Uef 
Uef - výstupní napětí
 
Pro 100W/8W zesilovač se považuje dostatečná hodnota SR 25 V/us,běžně uvažujeme SR asi 0,5 V/us na každý špičkový volt výstupního napětí - potom vychází požadovaná výkonová šířka pásma 80kHz.
 
f=SR/(2*pi*Us) SR=0,5*Us potom f=(0,5/2*pi)*exp6=80kHz 
V poslechových testech se ale dobře umisťují i zesilovače které mají SR nižší než by vycházelo dle uvedených vzorců, mnoho velmi rychlých zesilovačů má totiž sklony k nestabilitě při napájení složitých reproduktorových vyhybek. 
Pro kontrolu dynamických vlastností zesilovačů se používá kombinovaný signál - obdélníkový (3150Hz) a sinusový (15kHz) podle IEC.
Doprava ZDARMA

Doprava zdarma

Váš košík

Košík je prázdný

Napište nám

... nebo na email: hifimarket (zavináč) hifimarket.cz

Novinky v Hi-Fi marketu

  •  Sledujte Novinky, Zprávy & Tipy na našem Facebooku!

Sledujte naše Novinky na Facebooku

Přihlášení zákazníka

Newsletter - odběr novinek

Doprava na Slovensko