Делаем хороший усилитель. Часть 3. Проверка малосигнальных, двухчастотных и др. параметров.

В продолжение темы:

• Часть1: Усилитель Дорофеева, схема, характеристики.
• Часть2: Корректировка усилителя Дорофеева.
• Часть4: Выбор усилителя для последующей работы.
• Часть5: Физиологическое регулирование тембра.
• Часть6: Параметры регулятора тембров.
• Часть7: Тонкомпенсированный регулятор громкости.
• Часть8: Мнение ГУРУ.
• (продолжение следует)

Сегодня разберёмся со следующими параметрами усилителя:

• работа с комбинированным двухчастотным сигналом;
• работа с шумоподобным сигналом;
• работа с малыми сигналами;
• переходные процессы в нагрузке при включении и выключении усилителя.

Схема усилителя Дорофеева, откорректированная:

Рис.1.Схема усилителя Дорофеева откорректированная

Для проверки параметров используем инструментарий MULTISIM-14:

Проверяем работу с комбинированным двухчастотным сигналом.

Подключаем к усилителю два генератора синусоидальных сигналов, осциллограф и анализатор спектра:

Рис.2.Усилитель при работе с двухчастотным сигналом

Частоты выбраны 1000 Гц и 4200 Гц. На самом деле, брали разные частоты из полосы от 10Гц до 30 кГц.

Динамика сигналов нормальная, выходной и входной сигналы по форме совпадают. Спектр выходного сигнала имеет две гармоники: 1000 и 4200 Гц. Белого цвета график- сигнал на входе, красного - на выходе усилителя. Сигнал на выходе зашумлён больше, что очевидно. Комбинационные гармоники не наблюдаются. Более тонкий анализ делать не стали. Пока нет необходимости.

Проверяем работу с шумоподобным сигналом

Подключаем к усилителю генератор ШПС. Делаем простые настройки для сигнала "Белый шум". Получаем результаты:

Рис.3.Усилитель при работе с шумоподобным сигналом

Результаты вполне нормальные: сигналы на входе и выходе усилителя идентичные. Более тонкий анализ будет позднее.

Проверяем работу с малыми сигналами

На генераторе, подключенном ко входу, устанавливаем сигналы c уровнем в 1 мВ и оцениваем результаты. Частота 1000 Гц:

Рис.4.Усилитель при работе с малым синусоидальным сигналом

Рис.5.Усилитель при работе с малым прямоугольным сигналом

Видим, что усилитель вполне прилично работает с малыми сигналами. На осциллограммах заметно наличие некоторой постоянной составляющей в 6 мВ, очевидно, связанной с неточной балансировкой плеч выходного каскада. Балансировка выполняется с помощью резисторов R7 и R8 и может быть выполнена как надо.

Проверяем переходные процессы в нагрузке при включении и выключении усилителя

В цепи питания вместо источников постоянного тока включаем генератор прямоугольных импульсов, формирующий необходимые напряжения +_35В, включающиеся и выключающиеся одновременно, с частотой 10 Гц (частота выбрана для ускорения просмотра):

Рис.6.Усилитель при включениях-выключениях цепей питания.

На вход усилителя подаём нормальный синусоидальный сигнал 900 мВ с частотой 1 кГц.

Результаты проверки показаны на рис.7 для включения питания и рис.8 для выключения питания. Красным цветом обозначен сигнал на входе усилителя, зелёным - на выходе, в нагрузке.

Рис.7.Включение питания

Рис.8. Выключение питания

Как видим, заметных и опасных переходных процессов нет. Обязательные меры по защите нагрузки на время такого включения не требуются.

Переходными процессами будем заниматься более тщательно далее. Вопросов много, например, как будет себя вести усилитель при неодновременной подаче питания на шины? Следует ожидать броски тока в нагрузке. Необходимо понять, как от них защищаться. Но это уже тема для следующих исследований.

На этом, пока, закончим. Ждём следующую часть.

Приглашаю посетить наш сайт: "Практическая электроника".

Приглашаем и на сайт наших партнёров: "Информационные технологии, связь, управление" . Многие из наших разработок нашли применение в их проектах.

ПРИГЛАШАЕМ К СОТРУДНИЧЕСТВУ!

Есть вопросы - задавайте.

Всем - привет!