Найти тему
Шарапов

Мощность усилителя, чувствительность и КНИ

Много споров возникает вокруг этих понятий, попробовал и я разобраться в этом вопросе. Предлагаю знающим людям обсудить.

Ламповый двухтактный усилитель на 6П3С + 6Н9С. Фото автора
Ламповый двухтактный усилитель на 6П3С + 6Н9С. Фото автора

Номинальная мощность усилителя

Существует несколько стандартов измерения номинальной мощности усилителя. Один из них - RMS (Root Mean Squared). Это подразумевает измерение мощности усилителя при заданном коэффициенте нелинейных искажений. Как правило, при 10%.

Как измерить:

  • К выходу усилителя подключаем нагрузку.
  • Подаём на вход усилителя синусоидальный сигнал с частотой 1000 Герц.
  • Измеряем коэффициент нелинейных искажений (КНИ) в выходном сигнале.
  • Постепенно увеличиваем амплитуду входного сигнала до тех пор, пока КНИ не достигнет значения 10%
  • Измеряем действующее значение напряжения на нагрузке.
  • По следующей формуле считаем мощность в нагрузке:
Где R - сопротивление нагрузки.
Где R - сопротивление нагрузки.

Это и будет номинальная мощность усилителя.

Важно производить измерение напряжения вольтметром, который способен измерять переменное напряжение с частотой 1000 Герц. Это важно, так как большинство мультиметров работают по переменному току в диапазоне от 40 до 400 Герц.

Удобно использовать цифровой осциллограф. Он покажет и действующее значение, и амплитудное, и даже частоту.

Чувствительность усилителя

Чувствительностью усилителя - это действующее значение напряжения сигнала на входе, при котором усилитель отдает в нагрузку номинальную мощность (см выше).

Как измерить:

  • На выход усилителя подключаем нагрузку.
  • Подаём на вход усилителя синусоидальный сигнал с частотой 1000 Герц.
  • Измеряем коэффициент нелинейных искажений в выходном сигнале.
  • Постепенно увеличиваем амплитуду входного сигнала до тех пор, пока КНИ не достигнет значения 10%
  • Измеряем действующее значение напряжения на входе усилителя

Это значение и будет чувствительностью усилителя.

Удобно производить это измерение одновременно с измерением номинальной мощности.

Коэффициент нелинейных искажений

Он же THD. Его ещё часто называют коэффициент гармоник.

Коэффициент гармоник равен отношению среднеквадратичной суммы всех гармоник выходного сигнала кроме первой, к величине первой гармоники.

Считать на калькуляторе среднеквадратичные суммы нет необходимости. Сейчас полно приборов, которые сделают это за нас, причём с достаточно высокой точностью.

Как измерить:

Я делаю это при помощи звуковой карты компьютера и комплекса Шмелёва.

  • устанавливаем на компьютер например Комплекс Шмелёва (есть и другие программы).
  • На выход усилителя подключаем эквивалент нагрузки.
  • Подаём на вход усилителя синусоидальный сигнал с частотой 1000 Герц,
  • Параллельно Эквиваленту нагрузки подключаем делитель напряжения из двух резисторов - например 10 Ом (к земле) и 91 Ом (к выходу усилителя).
Измерительная схема
Измерительная схема
  • среднюю точку делителя подключаем ко входу звуковой карты компа, а массу усилителя - к массе компа.

Приборы

Источником сигнала может быть генератор звуковой частоты. Я например, раньше использовал этот -

Генератор Г3-36А. Фото автора
Генератор Г3-36А. Фото автора

Сейчас я использую выход звуковой карты компьютера. Современные звуковухи дают сигнал чище, чем этот старый советский ящик.

Для измерения переменного напряжения звуковой частоты на выходе усилителя я использую вот этот прибор -

Вольтметр В7-26. Фото автора
Вольтметр В7-26. Фото автора

Для снятия АЧХ усилителей я использую внешнюю звуковую карту и программное обеспечение SpectraPLUS.

-6

Для измерения КНИ и ИМД - та же звуковуха и комплекс Шмелёва.

Интерфейс программы OscilloMeter (комплекс Шмелёва)
Интерфейс программы OscilloMeter (комплекс Шмелёва)

Если вам есть что сказать по этой теме - пишите в комментариях, обсудим.

Подписывайтесь на канал, ставьте лайк статье.