Đo công suất đầu ra của bộ khuếch đại tần số âm thanh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn

 Bình luận bài viết

Chúng ta hãy lấy một bộ khuếch đại tần số thấp thông thường có điện áp cung cấp +12 Volts, điện trở tải 4 Ohms, kết nối máy hiện sóng với tải và bộ tạo tín hiệu hình sin với đầu vào, (Hình. 1)

(bấm vào để phóng to)

Hãy bật mọi thứ lên và xem những “hình ảnh vui nhộn” trên màn hình máy hiện sóng - một hình sin cho đến khi đạt đến độ méo nhìn thấy được (cơm. 2a). (Lưu ý từ Scientist Cat: Độ biến dạng dưới 3% không thể nhận thấy bằng mắt thường. Chúng ta sẽ nói về độ biến dạng là gì trong một bài viết khác.)

Diện tích bị chiếm bởi sóng hình sin có thể được tính toán (hoặc đo) và thay thế bằng điện áp DC tương đương của cùng diện tích (cơm. 2b).

Điện áp này được gọi là điện áp RMS - SCR (viết tắt tiếng Anh - RMS), thông tục - “hiệu quả”. Bằng cách này người ta có thể tìm được điện áp tương đương cho bất kỳ dạng dòng điện nào (cơm. 2c,d,d).

Đối với dòng điện hình tam giác, hình chữ nhật, hình sin, hàm mũ, có các biểu thức toán học để chuyển đổi tương đương. Để dễ hiểu, các hình vẽ thể hiện một nửa chu kỳ của các tín hiệu đối xứng. Sự ra đời của việc ghi dữ liệu trên máy tính cho phép thực hiện tích phân số của bất kỳ hàm nào mà không cần tìm kiếm biểu thức toán học của nó. Tất cả những điều này là để làm gì? Dòng điện một chiều tương đương được tìm thấy sẽ tạo ra công nhiệt giống như dòng điện đang được nghiên cứu của chúng ta.

Bất kỳ dòng điện xoay chiều nào cũng có thể được đặc trưng bởi các loại điện áp sau:

Biên độ - mũi tên màu xanh (rõ ràng từ tên và hình ảnh);

trung bình - giá trị trung bình số học của tất cả các giá trị tín hiệu tức thời trong khoảng thời gian đo (không được hiển thị trong hình);

RMS - mũi tên màu đỏ (đã thảo luận ở trên).

Để dễ hiểu hơn về các loại điện áp này, bạn có thể vẽ chúng trên giấy biểu đồ và tổng hợp độc lập các giá trị điện áp bằng số (đối với điện áp hình sin, hình chữ nhật và hình tam giác). Hầu hết các vôn kế AC đều có mạch chỉnh lưu AC tương ứng với điện áp trung bình - là loại đơn giản nhất và thang đo được hiệu chỉnh trong VMS. Khi đo dòng điện và điện áp hình sin, điều này không gây khó khăn gì, nhưng nếu dòng điện hoặc điện áp khác với hình sin thì sẽ phải đưa ra hệ số hiệu chỉnh.

Bây giờ chúng ta hãy nhớ lại phần đầu - Định luật Ohm: Tôi=U/R, cũng như các công thức tính công suất DC - P=U*I=I2R=U2/R.

Đối với dòng điện hình sin (và điện áp), công thức tính công suất từ ​​điện áp biên độ được đo bằng máy hiện sóng sẽ như sau:

P = (0,707U)2/Rн = U2/4Rн

trong đó 0,707 là hệ số chuyển đổi điện áp biên độ U của dòng điện hình sin thành điện áp một chiều tương đương.

Chúng tôi đã nghĩ ra một cách thực tế để đo công suất đầu ra của bộ khuếch đại bằng cách đo biên độ tín hiệu trên màn hình máy hiện sóng (cơm. 2b). Công suất cơ học là công thực hiện được trong 1 giây. Nguồn điện không chứa thông số thời gian rõ ràng; nó được ngụ ý (nhưng không được quan sát, đặc biệt là khi đo công suất của bộ khuếch đại tần số thấp) rằng đây cũng là 1 giây. Ví dụ: đối với một đoạn uốn khúc có tần số 100 Hz trong thời gian 10 ms tại bất kỳ thời điểm nào của SCR, điện áp bằng giá trị biên độ của nó (cơm. 2v)

Và ai đang ngăn cản bạn mở rộng cách tiếp cận này sang tín hiệu hình sin? Đối với phần sin 100Hz trong thời gian 1ms (cơm. 2e) trên thực tế, chúng ta thu được một hình chữ nhật, trong đó hệ số chuyển đổi điện áp biên độ thành SCR bằng 1, và do đó công suất tức thời lớn gấp đôi so với toàn bộ nửa chu kỳ là 10 ms.

Nhưng đó không phải là tất cả! Bạn có thể đo dao động điện áp trong quá trình chuyển đổi từ giá trị tối thiểu sang giá trị tối đa (cơm. 2g) trong một khoảng thời gian rất ngắn và nhận được nhiều sức mạnh hơn nữa! Chúng đây rồi - hàng chục watt từ một chiếc boombox và hàng trăm watt từ một bộ khuếch đại gia đình!

Chúng ta hãy tóm tắt các kết quả thu được trong một bảng.

Chúng tôi đã xem xét việc đo công suất trên một tải điện trở (chẳng hạn như điện trở quấn dây công suất cao) thường được sử dụng trong thử nghiệm bộ khuếch đại. Một người nghiệp dư về đài phát thanh chu đáo, đo điện trở của loa bằng ohmmeter kỹ thuật số, sẽ thấy rằng nó sẽ nhỏ hơn 4 ohms, chẳng hạn như 3,8 ohms. “Ừ, điều đó có nghĩa là tôi sẽ nhận được nhiều hơn những gì được liệt kê trong bảng!” - anh ấy sẽ kêu lên - và anh ấy sẽ đúng, nhưng không hoàn toàn. Thực tế là loa có hai thành phần điện trở - hoạt động, có thể đo bằng bất kỳ ohm kế nào và thành phần cảm ứng - tùy thuộc vào số vòng dây của cuộn dây loa và đặc tính từ tính của nó (được đo bằng máy đo RCL). Hãy lấy ví dụ về loa 3GD-32-75 có điện trở cuộn dây DC danh định là R=4 Ohms; độ tự cảm L=150 microHenry. Trở kháng Z của loa bao gồm hai thành phần - hoạt động Rx và quy nạp XL. Hãy tính toán chúng cho hai tần số:

Tần số		1000 Hz	10
Phản ứng cảm ứng được tính bằng công thức		0,94 ohm	9,4 ohm
Trở kháng - theo công thức		4,11 ohm	10,21 ohm

Chúng ta thấy rằng ở tần số 10 kHz, điện trở của tải thực tế tăng 2,5 lần và công suất cung cấp cho tải này tương ứng giảm 2,5 lần (cơm. 3 b). Bây giờ hãy nhớ rằng có một tụ điện ở đầu vào của bộ khuếch đại (và ở đầu ra).

Giả sử Rin = 100 kOhm, điện dung của tụ Swx = 0,1 μF. Ở tần số 1 kHz, điện trở của nó sẽ là 1,6 kOhm; ở tần số 100 Hz - 16 kOhm; ở tần số 10 Hz - 160 kOhm, tức là điện áp cung cấp cho đầu vào của giai đoạn đầu tiên của bộ khuếch đại sẽ giảm 0,38 lần và tỷ lệ với điều này, công suất đầu ra sẽ giảm (cơm. 3v).

Tính toán tương tự về ảnh hưởng của điện dung đầu ra Cout = 1000 μF cho: 1 kHz - 0,16 Ohm; 100 Hz - 1,6 Ohm; 10Hz - 16 Ôm. Trong trường hợp sau, tải 4 Ohm sẽ chỉ nhận được 0,2 điện áp đầu ra và công suất đầu ra sẽ giảm xuống 1/25 mức tối đa có thể (cơm. 3g). Vì vậy, đừng lười tính toán điện dung yêu cầu tối thiểu của tụ điện đầu vào và đầu ra để có được đáp ứng tần số nhất định ở vùng tần số thấp.

Nhưng đó không phải là tất cả! Nếu loa của chúng ta là hai hoặc ba đường tiếng, hoạt động của trở kháng loa do ảnh hưởng của điện cảm, tụ điện và điện trở lọc chéo là khá khó dự đoán; việc thực hiện các phép đo sẽ dễ dàng hơn (cơm. 3e). (Lưu ý từ một con mèo khôn ngoan. Vâng, nói chung, điều này không cần thiết lắm.)

Tổng hợp

1.Cách tốt nhất để đo công suất đầu ra là quan sát tín hiệu hình sin không bị kẹp trên màn hình máy hiện sóng và tính toán lại giá trị điện áp biên độ đo được thành RMS (để thu được công suất hình sin) hoặc để nguyên (đối với công suất cực đại). Không nên đo điện áp bằng vôn kế xoay chiều vì chúng ta sẽ không thấy tín hiệu bị méo ở mức gần công suất tối đa và chúng ta thường không biết cách lắp ráp và hiệu chỉnh vôn kế. Việc đo công suất cực đại của biên độ là một vấn đề đáng nghi ngờ - nó cũng có thể thu được hoàn toàn bằng tính toán. Công thức tính gần đúng công suất của tín hiệu hình sin như sau: Р = (Tăng:3)2/Rн, trong đó Up là điện áp nguồn, Rн là điện trở tải ở tần số nhất định. Những người đam mê độ chính xác có thể trừ đi độ sụt điện áp trên các bóng bán dẫn đầu ra từ Up và tính đến mức giảm của Up khi nguồn điện không ổn định.

2.Bây giờ chúng ta đã biết cách xử lý công suất được công bố trên bảng tên của một rạp hát gia đình “ngầu”: “tổng công suất của tất cả các kênh là 400 watt” khi công suất tiêu thụ từ mạng là 100 watt. 3.Sẽ đúng nhất nếu nói thế này: công suất khuếch đại đo được - X watt ở độ méo hài Y% và tần số Z hertz ở tải R Ohm. (Đối với những người tò mò, GOST cũ ngụ ý hệ số hài hòa là 1% ở công suất định mức và tối đa là 10%). Về hệ số điều hòa (chúng ta sẽ nói sau, bây giờ tôi cần thức ăn ở dạng cá chứ không phải dòng điện! - lời nhắn từ một con mèo đói).

4."Nhưng đó không phải là tất cả!" (Ông chủ, ông có thể nói mà không sử dụng khẩu hiệu quảng cáo không? Lời nhắn từ một con mèo biết chữ). Công suất tiêu tán bởi các bóng bán dẫn cuối cùng của bộ khuếch đại không phải là hằng số (đối với các bộ khuếch đại loại AB phổ biến nhất) và đạt mức tối đa trong khoảng công suất đầu ra 0,25..0,5. Dựa trên điều này, cần tính toán diện tích tản nhiệt cần thiết.

Xuất bản: radiokot.ru

Xem các bài viết khác razdela Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Các loài chim có bộ não lớn thích nghi dễ dàng hơn 10.12.2005 Một nhóm các nhà sinh vật học quốc tế từ Barcelona (Tây Ban Nha) và Montreal (Canada) đã phân tích thông tin có sẵn về kết quả của 645 nỗ lực của con người nhằm di thực 195 loài chim ở những nơi mới, chẳng hạn như trên một hòn đảo hoặc thậm chí một lục địa nơi loài chim này đã không tồn tại trước đây. Trong 243 trường hợp, những con chim đã tìm cách tự đến một nơi ở mới và tạo ra một quần thể sinh sản. Hóa ra rằng bộ não của chim càng lớn so với kích thước cơ thể, loài này càng dễ dàng vượt qua các vấn đề liên quan đến nơi ở mới: ví dụ, cách tìm thức ăn ở những nơi xa lạ hoặc cách phòng thủ trước những kẻ săn mồi chưa từng thấy trước đây. Các thành viên của gia đình vẹt, có bộ não rất lớn, di cư thành công nhất. Chúng thích nghi với một nơi ở mới trung bình tốt hơn ba lần so với gà đẻ trứng và gà lôi, vốn không được trời phú cho một bộ não lớn.

Tin tức thú vị khác:

▪ Internet để câu cá

▪ Ổ cứng SSD MSI SPATIUM M570 PCIe 5.0

▪ Trợ lý Google nhận dạng bài hát tốt hơn

▪ Thuốc giảm đau làm từ chất cay nhất thế giới

▪ Android cho xe Mercedes-Benz

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần công trường Thiết bị hàn. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Mặt dây chuyền Charles. Tiểu sử của một nhà khoa học

▪ bài viết Chất béo chuyển hóa là gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo vẹo cột sống. Chăm sóc sức khỏe

▪ bài viết Một vòng hoa cho hiện tại. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài Đoán định thời vận. tiêu điểm bí mật

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024