Уровень помех

Помехами называют посторонние колебания на выходе усилителя. При отсутствии входного сигнала в громкоговорителях может прослушиваться шум, а это результат собственных помех усилителя. Причины возникновения помех различны:

а) собственный шум транзисторов, резисторов шум элементов первых каскадов наиболее опасен;

б) пульсации питающего напряжения.

Для устранения этих помех, источники питания снабжены фильтрами в) наводка со стороны внешних электрических и магнитных полей. Они могут привести к появлению фона переменного тока или создавать в.ч. колебания (шорохи, трески).

Кроме того, шорохи и трески могут возникнуть из-за некачественного монтажа и неисправности деталей.

Для количественной оценки помех вводят понятие уровня помех – это отношение напряжения помех на выходе и номинальному напряжению сигнала, его выражают в процентах или дБ и обозначают L.

L = U_п / U_ном • 100% или L_дБ = 20 lg U_п / U_ном

U_ном = √ P_ном • R_н, т.к. P_ном = U²_ном / R_н

На графике уровень помех показывают:

Рис.9 Диаграммы уровня помех (а) и динамического диапазона (б) усилителя

Динамический диапазон – это отношение максимального уровня громкости к минимальному

Д_(дБ)= 20 lg U_макс / U_мин = 20 lg U_ном / U_мин

Динамический диапазон на 5-10дБ меньше уровня помех, т.к. минимальный уровень громкости звука в зале должен быть выше 5-10дБ уровня помех, и расширить его можно только за счет снижения уровня помех.

Динамический диапазон естественных звуков составляет:

40-50дБ – речевой, 70-80 дБ – оркестра и порядка 120 дБ - шумы.

Частотный диапазон -Это ряд частот, который пропускает усилитель без заметных искажений. Усилитель пропускает диапазон от 30гЦ до 16-18 КГц, т.е. практически весь диапазон слышимых звуков.

Амплитудная характеристика - Это зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от амплитуды входного, U_mвых= ƒ(U_mвх)

Идеальная характеристика - это прямая, выходящая из начала координат, угол наклона ά определяет коэффициент усиления, и чем угол больше, тем выше коэффициент усиления. Реальная характеристика отличается от идеальной т.к. присутствуют помехи, а при больших сигналах амплитуда выходного напряжения растет медленнее из-за наличия нелинейных искажений.

Рис.10 Амплитудная характеристика

По амплитудной характеристике можно определить номинальное входное и выходное напряжения, уровень помех, минимальное напряжение и, зная сопротивление нагрузки, найти выходную мощность, чувствительность и коэффициент усиления.