Pengukuran kuasa keluaran penguat frekuensi audio. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengukuran kuasa keluaran penguat frekuensi audio. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Penguat kuasa transistor

Komen artikel

Mari kita ambil penguat frekuensi rendah konvensional dengan voltan bekalan +12 Volt, rintangan beban 4 ohm, sambungkan osiloskop ke beban, dan penjana isyarat sinusoidal ke input, (ara. 1)

(klik untuk memperbesar)

hidupkan semuanya dan amati "gambar lucu" pada skrin osiloskop - sinusoid sehingga ia mencapai herotan yang boleh dilihat (nasi. 2a). (Nota kucing saintis: herotan kurang daripada 3% tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Kita akan bercakap tentang herotan itu dalam artikel lain.)

Pengukuran kuasa keluaran penguat frekuensi audio. sinusoid

Kawasan yang diduduki oleh sinusoid boleh dikira (atau diukur) dan digantikan dengan voltan DC yang setara dengan kawasan yang sama (nasi. 2b).

Pengukuran kuasa keluaran penguat frekuensi audio. sinusoid

Ketegangan ini dipanggil Voltan RMS - SLE (singkatan bahasa Inggeris - RMS), bahasa sehari-hari - "berkesan". Oleh itu, anda boleh mencari voltan setara untuk sebarang bentuk arus (nasi. 2c, d, e).

sinusoid

Untuk arus segi tiga, segi empat tepat, sinusoidal, eksponen, terdapat ungkapan matematik untuk penukaran yang setara. Untuk memudahkan pemahaman, angka menunjukkan separuh tempoh isyarat simetri. Kemunculan pendaftaran komputer memungkinkan untuk melakukan penyepaduan berangka bagi sebarang fungsi tanpa mencari ungkapan matematiknya. Untuk apa semua ini? Arus terus setara yang ditemui akan menghasilkan kerja haba yang sama seperti arus kita yang disiasat.

Sebarang arus ulang alik boleh dicirikan oleh jenis voltan berikut:

Amplitud - anak panah biru (jelas dari nama dan gambar);

purata - min aritmetik semua nilai isyarat serta-merta untuk tempoh yang diukur (tidak ditunjukkan dalam angka);

RMS - anak panah merah (dibincangkan di atas).

Untuk memudahkan pemahaman tentang jenis voltan ini, anda boleh melukisnya pada kertas graf dan secara bebas merumuskan nilai berangka voltan (untuk voltan sinusoidal, segi empat tepat dan segi tiga). Kebanyakan voltmeter AC mempunyai litar pembetulan AC sepadan dengan voltan purata - sebagai yang paling mudah, dan pengijazahan skala penunjuk - dalam RMS. Apabila mengukur arus dan voltan sinusoidal, ini tidak menyebabkan sebarang kesulitan, dan jika arus atau voltan berbeza daripada sinusoid, anda perlu memasukkan faktor pembetulan.

Sekarang mari kita ingat permulaan permulaan - Hukum Ohm: I=U/R, serta formula untuk mengira kuasa DC - P=U*I=I2R=U2/R.

Untuk arus sinusoidal (dan voltan), formula untuk mengira kuasa daripada voltan amplitud yang diukur oleh osiloskop akan kelihatan seperti ini:

P = (0,707U)2/Rн = U2/4Rн

di mana 0,707 ialah faktor penukaran voltan amplitud U arus sinusoidal kepada voltan DC yang setara.

Kami telah menghasilkan cara praktikal untuk mengukur kuasa keluaran penguat dengan mengukur amplitud isyarat pada skrin osiloskop (nasi. 2b). Kuasa mekanikal ialah kerja yang dilakukan dalam 1 saat. Kuasa elektrik tidak mengandungi parameter masa yang jelas; ia tersirat (tetapi tidak diperhatikan, dan ia adalah tepat apabila mengukur kuasa penguat frekuensi rendah) bahawa ini juga 1 saat. Sebagai contoh, untuk meander dengan frekuensi 100 Hz untuk masa 10 ms pada bila-bila masa SLE, voltan adalah sama dengan nilai amplitudnya (nasi. 2v)

Dan siapa yang menghalang untuk melanjutkan pendekatan sedemikian dan kepada isyarat sinusoidal? Untuk sebahagian daripada sinus 100Hz untuk masa 1ms (nasi. ke-2) kita mendapat hampir segi empat tepat, yang mana pekali penukaran voltan amplitud kepada RMS adalah sama dengan 1, dan, oleh itu, kuasa serta-merta adalah dua kali lebih banyak daripada keseluruhan separuh kitaran 10 ms.

Mengukur kuasa keluaran penguat audio

Tetapi bukan itu sahaja! Anda boleh mengukur ayunan voltan apabila pergi dari nilai minimum kepada nilai maksimum (nasi. 2g) dalam tempoh masa yang sangat singkat dan dapatkan lebih kuasa! Inilah mereka - berpuluh-puluh watt dari boombox dan beratus-ratus watt dari penguat isi rumah!

Mengukur kuasa keluaran penguat audio

Mari kita ringkaskan keputusan dalam jadual.

Voltan punca-min-persegi Uskv=2v. Kuasa pada Rn 4 ohm Pout = 1 watt	Amplitud U=2.83v. Kuasa pada Rn 4 ohm Pout = 2 watt	Ayunan (amplitud berganda) U \u5.66d 4v. Kuasa pada Rн 8 Ohm Pout = XNUMX watt
RMS Usv = 3,54v. Kuasa pada Rн 4 Ohm Pout = 3.12 watt	Amplitud U=5v. Kuasa pada Rn 4 ohm Pout = 6,25 watt	Puncak ke puncak (p-p) 10 volt. Kuasa pada Rн 4 Ohm Pout = 25 watt
Pucuk min kuasa dua Uskv=10v. Kuasa pada Rн 6 Ohm Pout = 16,7 watt	Amplitud U=14,14v. Kuasa pada Rn 6 ohm Pout = 33,3 watt	Puncak ke puncak (p-p) 28,3 volt. Kuasa pada Rн 6 Ohm Pout = 133,2 watt

Kami telah melihat mengukur kuasa merentasi beban rintangan (seperti perintang dawai yang berat) yang biasa digunakan dalam ujian penguat. Seorang amatur radio yang prihatin, mengukur rintangan pembesar suara dengan ohmmeter digital, akan mendapati ia ternyata kurang daripada 4 ohm, sebagai contoh, 3,8 ohm. "Ya, jadi saya akan mendapat lebih daripada apa yang ada pada carta!" - dia akan berseru - dan dia akan betul, tetapi tidak cukup. Hakikatnya ialah pembesar suara mempunyai dua komponen rintangan - aktif, yang boleh diukur dengan mana-mana ohmmeter, dan induktif - bergantung pada bilangan lilitan gegelung pembesar suara dan sifat magnetnya (diukur dengan meter RCL). Ambil contoh pembesar suara 3GD-32-75 dengan rintangan gegelung DC nominal R = 4 Ohm; kearuhan L=150 mikroHenry. Impedans Z pembesar suara terdiri daripada dua komponen - aktif Rx dan induktif XL. Mari kita mengira mereka untuk dua frekuensi:

kekerapan	1000 Hz	10 кГц
Reaktans induktif dikira dengan formula	0,94 ohm	9,4 ohm
Impedans - mengikut formula	4,11 ohm	10,21 ohm

Kami melihat bahawa pada 10 kHz rintangan beban sebenar meningkat sebanyak 2,5 kali, dan kuasa yang dihantar ke beban ini, masing-masing, menurun sebanyak 2,5 kali yang sama (nasi. 3 b). Sekarang ingat bahawa terdapat kapasitor pada input penguat (dan pada output).

Pengukuran kuasa keluaran penguat frekuensi audio. Jadual

Mari kita andaikan Rin = 100 kOhm, kemuatan kapasitor Swx = 0,1 μF. Pada frekuensi 1 kHz rintangannya ialah 1,6 kOhm; pada frekuensi 100 Hz - 16 kOhm; pada frekuensi 10 Hz - 160 kOhm, i.e. voltan yang dibekalkan kepada input peringkat pertama penguat akan berkurangan sebanyak 0,38 kali, dan berkadaran dengan ini, kuasa keluaran (nasi. 3v).

Pengiraan yang sama untuk pengaruh kemuatan keluaran Cout = 1000 μF memberikan: 1 kHz - 0,16 Ohm; 100 Hz - 1,6 ohm; 10 Hz - 16 Ohm. Dalam kes kedua, hanya 4 voltan keluaran akan dibekalkan kepada beban 0,2 ohm, dan kuasa keluaran akan berkurangan kepada 1/25 daripada maksimum yang mungkin (nasi. 3g). Oleh itu, jangan malas untuk mengira kapasiti minimum yang diperlukan bagi kapasitor input dan output untuk mendapatkan tindak balas frekuensi yang diberikan di rantau frekuensi rendah.

Tetapi sekali lagi, bukan itu sahaja! Jika pembesar suara kami adalah pembesar suara dua atau tiga hala, agak sukar untuk meramalkan kelakuan galangan pembesar suara kerana pengaruh induktansi, kapasitor dan perintang silang, lebih mudah untuk diukur (nasi. ke-3). (Nota dari kucing yang bijak. Ya, secara umum, ini tidak terlalu perlu.)

Meringkaskannya

1.Pengukuran kuasa output sebaiknya dilakukan dengan memerhati isyarat tanpa had sinusoidal pada skrin osiloskop, dan menukar nilai diukur voltan amplitud dalam RMS (untuk kuasa sinusoidal), atau biarkan ia seperti sedia ada (untuk kuasa puncak). Mengukur voltan dengan voltmeter AC adalah tidak diingini, kerana kita tidak akan melihat herotan isyarat pada kuasa hampir maksimum, dan kita biasanya tidak tahu bagaimana voltmeter dipasang dan ditentukur. Pengukuran kuasa puncak amplitud adalah diragui - ia juga boleh diperolehi semata-mata melalui pengiraan. Formula untuk pengiraan anggaran kuasa isyarat sinusoidal adalah seperti berikut: P \u3d (Ke atas: 2) XNUMX / Rn, di mana Naik ialah voltan bekalan, Rн ialah rintangan beban pada frekuensi tertentu. Peminat ketepatan boleh menolak penurunan voltan merentasi transistor keluaran daripada Atas dan mengambil kira pengeluaran Naik apabila bekalan kuasa tidak stabil.

2.Sekarang kita tahu bagaimana untuk mengaitkan kuasa yang diisytiharkan pada papan nama teater rumah "sejuk": "jumlah kuasa semua saluran ialah 400 watt" dengan penggunaan kuasa -100 watt dari rangkaian. 3.Cara yang paling betul adalah dengan mengatakan: kuasa penguat terukur - X watt pada pekali harmonik Y% dan frekuensi Z hertz pada beban R ohm. (Bagi yang ingin tahu - GOST lama membayangkan pekali harmonik sebanyak 1% pada kuasa undian dan 10% pada maksimum). Mengenai pekali harmonik (kita akan bercakap kemudian, sekarang saya memerlukan makanan dalam bentuk ikan, bukan arus elektrik! - nota kucing yang lapar).

4."Tetapi sekali lagi, bukan itu sahaja!" (Cikgu, bolehkah anda bercakap tanpa menggunakan slogan iklan? nota kucing celik). Kuasa yang hilang pada transistor terminal penguat tidak tetap (untuk penguat kelas AB yang paling biasa), dan mencapai maksimum dalam julat 0,25..0,5 kuasa keluaran. Berdasarkan ini, adalah perlu untuk mengira kawasan bradiator yang diperlukan.

Penerbitan: radiokot.ru

Lihat artikel lain bahagian Penguat kuasa transistor.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Era graphene akan datang 09.10.2013

Pada 2015, pengeluaran besar-besaran graphene akan bermula - saintis dan jurutera dari syarikat permulaan Graphene Frontiers pasti akan perkara ini.

Pada bulan September, Yayasan Sains Kebangsaan AS memberi Universiti Pennsylvania $744 untuk membangunkan sebuah permulaan yang dipanggil Graphene Frontiers. Kemurahan hati sedemikian boleh dijelaskan oleh prospek permulaan yang harus mengatur pengeluaran besar-besaran graphene. Ketersediaan graphene adalah sangat penting untuk pembangunan banyak teknologi yang menjanjikan berdasarkan bahan ini, yang mempunyai sifat unik.

Graphene Frontiers merancang untuk melaksanakan teknologi baharu untuk pengeluaran berskala besar graphene bergulung berkualiti tinggi. Syarikat itu berharap untuk menjadi yang pertama menyesuaikan kaedah pemendapan wap kimia, yang sering digunakan dalam makmal dan industri kecil untuk mencipta graphene polihabluran, kepada keperluan industri.

Walaupun grafena polihabluran telah menemui aplikasi dalam peranti seperti bahan komposit termaju dan transistor frekuensi tinggi, grafena kristal tunggal mempunyai sifat yang lebih menarik. Malangnya, teknologi moden untuk penghasilan graphene kristal tunggal, secara ringkasnya, jauh daripada aplikasi industri, contohnya, kaedah memisahkan monolayer graphene daripada grafit menggunakan pita pelekat. Kaedah lain, seperti pengasingan lapisan karbon menggunakan plasma, atau pelbagai kaedah kimia, tidak menghasilkan graphene yang berkualiti sangat baik. Untuk pengenalan besar-besaran elektronik graphene generasi baharu, teknologi baharu untuk pengeluaran besar-besaran graphene kristal tunggal diperlukan.

Kaedah pemendapan wap kimia membolehkan penghasilan graphene sintetik berkualiti tinggi dan boleh digunakan untuk pengeluaran elektronik, panel solar dan peranti lain di mana konduktor lutsinar diperlukan. Pakar Graphene Frontiers merancang untuk menggunakan guling berterusan (roll-to-roll) untuk penghasilan graphene. Ini ialah kaedah pembuatan litar fleksibel di mana litar mikro dicetak pada pita substrat berterusan yang digulung semula dari satu penggelek ke penggelek yang lain. Gabungan teknologi pemendapan wap kimia dan penggulungan berterusan akan menghasilkan komponen elektronik graphene berkualiti tinggi, yang akan membuka pasaran elektronik generasi baharu.

Berita menarik lain:

▪ Perlombongan besi di Marikh

▪ Bakteria tertua di bumi

▪ Salur darah dinosaur

▪ Tablet Hibrid Teclast X2 Pro

▪ Kamera Tanpa Cermin Bingkai Penuh Sony A7R IV

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Eksperimen dalam fizik. Pemilihan artikel

▪ artikel Mereka tidak belajar apa-apa dan tidak melupakan apa-apa. Ungkapan popular

▪ artikel Terima kasih kepada muslihat pengiklanan apakah Orville Redenbacher Amerika menjadi raja popcorn? Jawapan terperinci

▪ pasal Mistletoe white. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Modul bunyi pada satu cip. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Perlindungan terhadap gangguan arus permulaan motor elektrik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web