Кратка история на усилвателите

Опорна точка

Строго погледнато, всеки усилвател е усилвател на мощност. Може да се усилва ток при постоянно напрежение, може напрежение при постоянен ток, а може едновременно и ток, и напрежение. Ако усилването на тока е съпроводено от пропорционално намаляване на напрежението, то няма усилване на мощността. Като нагледен пример може да се даде лостът: силата расте, но не и мощността.

Мярка за възможностите на усилвателя е коефициентът на усилване - отношението на стойността на дадена величина на входа към нейната стойност на изхода.

В дадения случай ни интересува не само коефициентът на усилване. Мощен усилвател, предназначен за работа с акустични системи, трябва да осигурява усилване на електрически сигнали в диапазон от звукови честоти (20... 20 kHz) до достатъчна мощност – десетки, стотици и дори хиляди ватове. Изкривяванията на сигнала трябва да се оценяват със слухово възприятие: неравномерност на амплитудно-честотната характеристика – не повече от 1 dB, нелинейни изкривявания – не повече от 0,1... 1%, относително ниво на собствените шумове – не повече от -80...-100 dB.

Превключвателят S1 позволява двуканален усилвател да се превърне в мостово свързан

Как да се осигури достигането на голяма изходна мощност? Амплитудата на напрежението на изхода на класически усилвател е ограничена от захранващото напрежение на крайното стъпало. Захранващото напрежение се избира с отчитане на пробивния интензитет на транзисторите в споменатото крайно стъпало. При пробивно напрежение на колекторния преход = 100 V захранващото напрежение се избира 60 V, и с тази стойност е ограничена удвоената амплитуда на изходното напрежение на звуковия сигнал. Амплитудата на напрежението се оказва 30 V, ефективна стойност 30/1,41 = 21 V. При съпротивление (импеданс) напр. на включените колони 8 ома се получава мощност малко повече от 50 вата. Ако два такива усилвателя се включат в мостова схема, максималното напрежение на изхода ще се окаже около два пъти по-високо (~ 40 V), а мощността ще се увеличи четири пъти до 200 вата при товар 8 ома. Такъв метод на повишаване на напрежението се използва и досега.

В техническите описания на усилвателите се указва и номиналното товарно съпротивление (импеданс) в омове (Ω). С товар 4 Ω и повече работят на практика всички устройства, а номинали 1 и 2 ома се срещат по-рядко. Основната трудност при работа с товар с нисък импеданс са високите изисквания към съпротивлението на съединителните проводници, които изисквания е възможно да се изпълнят само при малка дължина – няколко метра. Ако стане нужда от дълга съединителна линия, за намаляване на загубите в проводниците се използва работа при повишено напрежение, а за съгласуването се употребява трансформатор. По такъв начин са устроени радиотранслационите мрежи.

Изходната мощност на импулсните усилватели на звуков сигнал се ограничава от съображения за безопасност. При напрежение 36 V (до такова се смята за безопасно за човека) при товар 4 ома се получават не повече от 300 вата мощност - напълно достатъчно за активни тонколони на акустична система. Ако е необходимо да се използва система от няколко акустични системи – напр. линеен масив – то е логично за всеки клъстер от системата да се използва отделен усилвател.

Още по темата

19/11/2015

Медицина

За пръв път са изградени човешки гласни струни по изкуствен път

24/10/2015

Технологии

Електронната длан и ламповото ухо

01/09/2015

Технологии

Микрочипът - схемата, която промени света

22/07/2015

Човекът

Музиката ни прави по-умни