Nguyên nhân gây biến dạng phi tuyến trong bộ khuếch đại. biến dạng phi tuyến

Hướng dẫn

Trên các trang web audiophile, người ta thường hù dọa khách truy cập bằng biến dạng xuyên điều chế, tuy nhiên, vì hầu hết các ấn phẩm về chủ đề này đều sử dụng rộng rãi công nghệ sao chép-dán nên rất khó hiểu tại sao những biến dạng này lại xảy ra và tại sao chúng lại đáng sợ đến vậy. Hôm nay, tôi sẽ cố gắng hết sức trong khả năng của mình và độ dài của bài viết để phản ánh chính xác bản chất của những IMI khủng khiếp này.

Chủ đề về biến dạng tín hiệu trong UMZCH đã được nêu trong bài viết trước của tôi, nhưng lần trước chúng ta chỉ đề cập sơ qua đến biến dạng tuyến tính và phi tuyến. Hôm nay chúng ta sẽ cố gắng tìm hiểu những điều khó nghe nhất, khó phân tích và khó loại bỏ những biến dạng xuyên điều chế đối với các nhà thiết kế ULF. Lý do cho sự xuất hiện của chúng và mối quan hệ với phản hồi, xin lỗi vì cách chơi chữ.

Bộ khuếch đại hoạt động như một hình tam giác màu trắng

Trước khi chúng ta nói về nhận xét, hãy làm nó chuyến tham quan nhỏ V. op-amp , vì ngày nay các đường khuếch đại bóng bán dẫn thực tế không thể thực hiện được nếu không có chúng. Chúng có thể tồn tại dưới dạng các vi mạch riêng biệt hoặc là một phần của các chip phức tạp hơn - ví dụ: các mạch tích hợp. bộ khuếch đại tần số thấp - ULF .

Chúng ta hãy xem xét một bộ khuếch đại ở dạng hộp đen, hay đúng hơn là một hình tam giác màu trắng, vì chúng thường được biểu thị trong thiết kế mạch điện mà bây giờ không đi sâu vào chi tiết thiết kế của nó.

Bài tập pin Op-amp

Đầu vào không đảo ngược:

Đầu vào nghịch đảo:

Nguồn điện cộng thêm:

Nhược điểm của nguồn điện:

Nếu bạn tăng điện áp đầu vào ở đầu vào không đảo thì điện áp đầu ra sẽ tăng, nếu ở đầu vào đảo ngược thì ngược lại, nó sẽ giảm.

Thông thường, điện áp đầu vào cần khuếch đại được đặt giữa hai đầu vào và sau đó điện áp đầu ra có thể được diễn đạt như sau:

Độ lợi vòng lặp mở ở đâu

Bởi vì mục tiêu của chúng tôi không phải là tăng cường điện áp không đổi và đối với các dao động âm thanh, ví dụ, hãy lấy sự phụ thuộc của op-amp LM324 rẻ tiền vào tần số dao động hình sin đầu vào.

TRÊN biểu đồ này theo chiều dọc, mức tăng được vẽ và tần số theo chiều ngang được vẽ theo thang logarit. Kết quả làm việc của các kỹ sư không ấn tượng lắm và khó có khả năng một bộ khuếch đại như vậy sẽ được sử dụng trong thực tế. Thứ nhất, nó chỉ thể hiện độ tuyến tính tốt bên ngoài dải tần mà tai cảm nhận được - dưới 10 Hz, và thứ hai, mức tăng của nó quá cao - 10.000 lần ở dòng điện một chiều!

Vậy phải làm sao, nhất định phải có lối thoát! Vâng, đúng vậy. Lấy một phần tín hiệu đầu ra và áp dụng nó vào đầu vào đảo ngược - đưa ra phản hồi.

Phản hồi - đơn giản và tức giận! Thuốc chữa bách bệnh cho mọi bệnh tật?

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ không đề cập đến những điều cơ bản của lý thuyết về bộ khuếch đại hoạt động, nếu muốn, bạn có thể tìm thấy rất nhiều thông tin về chủ đề này trên Internet, chẳng hạn như trong loạt bài viết của Igor Petrov KriegeR

Đưa phản hồi vào mạch khuếch đại không hề dễ dàng nhưng rất đơn giản. Không đi quá xa, chúng ta hãy xem cách thực hiện điều này bằng cách sử dụng một ví dụ từ bài viết trước của tôi về các thủ thuật nhỏ để dò mạch trên bộ khuếch đại thuật toán.

Phản hồi trong mạch này được cung cấp cho đầu vào đảo ngược của op-amp thông qua điện trở R2, hay đúng hơn là bộ chia điện áp từ R2 và R1.

Dễ dàng chứng minh rằng mạch này sẽ có mức tăng điện áp bằng 2 và nó sẽ không thay đổi khi khuếch đại tín hiệu hài trên một phạm vi rất rộng. Dải tần số. Khi tần số tín hiệu tăng lên, mức tăng của op-amp không có phản hồi giảm xuống nhưng vẫn lớn hơn hai lần và mức giảm này được bù lại giảm tự động mức tín hiệu phản hồi Kết quả là độ lợi của toàn bộ mạch không thay đổi. Nhưng đó không phải là tất cả. Đề án này có trở kháng đầu vào rất cao, nghĩa là nó hầu như không ảnh hưởng đến nguồn tín hiệu. Nó cũng có trở kháng đầu ra rất thấp, có nghĩa là, về mặt lý thuyết, nó phải duy trì hình dạng tín hiệu ngay cả khi hoạt động trên tải có điện trở khá thấp và có trở kháng phức tạp - cảm ứng và điện dung.

Có phải chúng ta thực sự vừa nhận được BỘ KHUẾCH ĐẠI LÝ TƯỞNG phải không?

Thật không may, không, giống như bất kỳ đồng tiền nào cũng có mặt ngửa và mặt đuôi, phản hồi cũng có mặt tối của nó.

Điều tốt cho người Nga là cái chết hoặc một chút công nghệ vô tuyến cho người Đức

Trong kỹ thuật vô tuyến, hiệu ứng tương tác của các tín hiệu có hai tần số khác nhau được áp dụng cho một phần tử phi tuyến gọi là sự điều chế xuyên qua . Kết quả là tín hiệu phức tạp với sự kết hợp các tần số (sóng hài) phụ thuộc vào tần số của tín hiệu gốc f1 và f2 theo công thức sau:
Các tần số thu được có biên độ nhỏ hơn so với các sóng hài gốc và theo quy luật, mức của chúng giảm nhanh khi tăng các hệ số nguyên m và n.

Sóng hài sẽ có biên độ lớn nhất gọi là sóng hài bậc hai với tần số:

và tần số sóng hài bậc ba :
Trong kỹ thuật vô tuyến, hiệu ứng này được sử dụng rộng rãi để chuyển đổi tần số. Nhờ nó, máy thu hiện đại hoạt động. Chuyển đổi tần số xảy ra trong các bộ trộn được xây dựng trên cơ sở các phần tử phi tuyến, thường được sử dụng làm tiếp giáp p-n diode hoặc tranzito. Bộ trộn đồng thời nhận được tín hiệu hữu ích nhận được và tín hiệu từ bộ tạo - bộ dao động cục bộ.

Ở đầu ra, chúng tôi nhận được nhiều loại tín hiệu:

Nhưng nhờ bộ lọc PPF băng tần hẹp, chúng tôi chọn tín hiệu cần thiết với tần số trung gian f pr = f g -f s và khuếch đại nó trong bộ khuếch đại IF. Sau đó, việc phát hiện xảy ra bằng cách sử dụng phần tử phi tuyến tính tiếp theo, thường là một diode và ở đầu ra sau bộ lọc tần số thấp Không hiển thị trong hình, chúng tôi nhận được tín hiệu tần số âm thanh.

IMD- biến dạng xuyên điều chế

Tuy nhiên, nếu hiệu ứng xuyên điều chế là quan trọng đối với máy thu thì ở các bộ khuếch đại tần số thấp, nó gây ra các biến dạng phi tuyến, được gọi là xuyên điều chế. Rốt cuộc tín hiệu âm thanhđồng thời chứa các sóng hài số lượng lớn các tần số có biên độ khác nhau rất nhiều và các bóng bán dẫn tạo nên bộ khuếch đại, giống như điốt, là các phần tử phi tuyến. Các biến dạng xuất hiện do cơ chế mô tả ở trên được gọi trong các nguồn tiếng Anh biến dạng xuyên điều chế viết tắt IMD, nhân tiện, tên viết tắt tiếng Nga của họ IMI .

Loại này các biến dạng gây khó chịu cho tai hơn nhiều so với giới hạn biên độ tầm thường của tín hiệu; nguồn xuất hiện của chúng trong từng trường hợp cụ thể khó phát hiện hơn nhiều và quan trọng nhất là loại bỏ.

Đã đến lúc chúng ta bắt đầu khám phá mặt tối của phản hồi.

Mặt tối của phản hồi

Để phát hiện ra nó, chúng tôi sẽ lắp ráp một bộ khuếch đại dựa trên op-amp LM324, nhưng với các giá trị điện trở phản hồi hơi khác một chút để đạt được mức tăng thống nhất.

Bây giờ chúng ta hãy đặt một xung hình chữ nhật có biên độ thấp, khoảng 100 mV, vào đầu vào của nó.

Những gì chúng ta nhận được ở đầu ra trông không giống tín hiệu đầu vào. Điều gì đã xảy ra và tại sao phản hồi không giúp ích cho chúng tôi? Như mọi khi, vật lý là nguyên nhân, thế giới của nó phức tạp hơn thế giới của chúng ta nhiều mô hình toán học, dựa trên các xấp xỉ thô. Thực tế là bộ khuếch đại của chúng tôi là một thiết bị rất phức tạp.

Một chuyến du ngoạn vào thế giới thực. Phản hồi tiêu cực chung trong bộ khuếch đại công suất âm thanh

Tính phi tuyến vốn có giai đoạn bóng bán dẫn, buộc các nhà phát triển phải sử dụng phản hồi tiêu cực mạnh như giải pháp đơn giản nhất để điều chỉnh các thông số bộ khuếch đại nhằm đáp ứng yêu cầu cho cấp thấpđộ méo hài và xuyên điều chế, tất nhiên được đo bằng các phương pháp tiêu chuẩn. Do đó, các bộ khuếch đại công suất công nghiệp có độ sâu phản hồi 60 và thậm chí 100 dB ngày nay không phải là hiếm.
Hãy miêu tả mạch thực khuếch đại công suất bóng bán dẫn đơn giản. Chúng ta có thể nói rằng đó là ba giai đoạn. Tầng khuếch đại đầu tiên là trên op-amp A1, tầng thứ hai là trên bóng bán dẫn T1-T2 và tầng thứ ba cũng là bóng bán dẫn T3-T4. Trong trường hợp này, bộ khuếch đại được bao phủ bởi một mạch phản hồi chung, được đánh dấu màu đỏ, được đưa qua điện trở R6 đến đầu vào không đảo của op-amp. Từ khóaĐây tổng quan- phản hồi ở đây không được cung cấp từ đầu ra của op-amp đến đầu vào của nó mà từ đầu ra của toàn bộ bộ khuếch đại.

Do đó, op-amp, nhờ độ lợi cực lớn, sẽ giúp đối phó với nhiều loại phi tuyến và nhiễu khác nhau trong các tầng khuếch đại bóng bán dẫn. Chúng tôi liệt kê dưới đây những cái chính:

bóng bán dẫn trong sự bao gồm như vậy có thể hoạt động ở chế độ rất phi tuyến khi tín hiệu đi qua số 0 và đối với tín hiệu yếu;
Ở đầu ra, bộ khuếch đại được tải với tải phức tạp - hệ thống âm thanh. Sơ đồ cho thấy mức tương đương của nó - điện trở R15 và độ tự cảm L1;
Các bóng bán dẫn hoạt động ở chế độ nhiệt khắc nghiệt và nhiệt độ của vỏ chúng phụ thuộc đáng kể vào công suất đầu ra và các thông số của chúng phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ;
Điện dung lắp đặt và các loại nhiễu khác nhau có thể có giá trị phù hợp và lỗi định tuyến có thể dễ dàng dẫn đến phản hồi tích cực và khả năng tự kích thích của bộ khuếch đại;
Vai trò của nhiễu do điện gây ra tăng lên đáng kể;

Và OU giúp ích, nhưng giống như một kẻ ngốc cầu nguyện với Chúa từ câu cách ngôn nổi tiếng, đôi khi quá khó. Các vấn đề nảy sinh với khả năng quá tải của từng tầng riêng lẻ, các bóng bán dẫn rơi vào chế độ giới hạn tín hiệu. Chúng đi ra khỏi chế độ tuyến tính, tất nhiên là tương đối tuyến tính, chuyển sang chế độ cắt hoặc bão hòa. Chúng thoát ra rất nhanh nhưng quay trở lại chậm hơn nhiều, đó là do quá trình tái hấp thu của các nguồn điện tích nhỏ trong các mối nối bán dẫn diễn ra chậm rãi. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn quá trình này và hậu quả của nó.

Biến dạng xuyên điều chế động TIM. Công suất quá tải và hiệu ứng cắt khuếch đại

Khả năng quá tải bộ khuếch đại là một tham số mô tả điện áp hoặc công suất đầu ra định mức khác bao nhiêu decibel so với mức tối đa khi giới hạn công suất tín hiệu đầu ra bắt đầu - cắt xén

bạn bộ khuếch đại bóng bán dẫn khả năng quá tải thấp, đặc biệt đối với các tầng cuối cùng và trước thiết bị đầu cuối. Công suất định mức nó thường khác với mức tối đa chỉ 40 phần trăm, tức là nhỏ hơn 3 dB.

Hãy tưởng tượng rằng bộ khuếch đại của chúng ta bao gồm một bộ tiền khuếch đại hiệu chỉnh lý tưởng và một UMZCH được bao phủ bởi phản hồi với hệ số B. Điều quan trọng cần lưu ý là tín hiệu V 1 có thể chứa các thành phần rất Tân sô cao. Bộ tiền khuếch đại C hoạt động như một bộ lọc thông thấp, cung cấp tín hiệu đầu vào V 2 cho bộ khuếch đại A chỉ chứa các thành phần nằm trong dải tần số âm thanh.

Điện áp ở đầu vào của bộ khuếch đại công suất V 2 có thời gian tăng do bộ tiền khuếch đại xác định, đồ thị cho thấy nó được làm mịn. Tuy nhiên, ở điện áp V 3 tác động ở đầu ra của bộ cộng có sự đột biến do mong muốn phản hồi để bù cho tốc độ thấp của bộ khuếch đại công suất A có biên độ V max.

Sự đột biến trong tín hiệu V 3 có thể có biên độ lớn hơn hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần so với mức danh nghĩa tín hiệu đầu vào. Anh ấy có thể đến một mức độ lớn quá phạm vi năng động bộ khuếch đại Trong quá trình quá tải như vậy, độ lợi của các tín hiệu khác có ở đầu vào bị giảm, gây ra hiện tượng méo xuyên điều chế tăng đột biến. Splash này được gọi là biến dạng xuyên điều chế động TID , bởi vì điều chế xuyên dẫn đến ảnh hưởng của một tín hiệu đến biên độ của tín hiệu khác và phụ thuộc vào đặc tính thời gian và biên độ của tín hiệu đầu vào hơn là chỉ phụ thuộc vào đặc tính biên độ, như trong trường hợp méo xuyên điều chế đơn giản.

Trên đây là biểu đồ về một hiệu ứng cực kỳ khó chịu được gọi là "cắt" bộ khuếch đại và nó là sản phẩm của phản hồi. Ở đầu ra A1, chúng ta nhận được hiệu ứng giới hạn biên độ và ở đầu ra của bộ khuếch đại, tín hiệu bị méo.

Phương pháp đo độ méo xuyên điều chế và phương pháp chống lại nó

Dựa theo phương pháp chuẩnĐể đo độ méo xuyên điều chế, hai tín hiệu được cung cấp đồng thời đến đầu vào của đối tượng đo: tần số f 1 thấp và tần số f 2 cao. Thật không may, trong nhiều nước khác nhau sử dụng các tần số đo khác nhau. Tiêu chuẩn khác nhau cung cấp tần số khác nhau- 100 và 5000 Hz, 50 và 1000 Hz…

Phổ biến nhất là sử dụng tần số 400 và 4000 Hz, được phê duyệt trong tiêu chuẩn DIN 45403, GOST 16122-88 và IEC 60268-5. Biên độ của tín hiệu có tần số f 1 lớn hơn 12 dB gấp 4 lần biên độ của tín hiệu có tần số f 2. Tùy thuộc vào tính phi tuyến của đặc tính, các dao động sai phân và tổ hợp tổng f 2 ± f 1 và f 2 ± 2f 1 bậc cao hơn được hình thành tại điểm vận hành một cách đối xứng với tần số f 2. Các dao động Raman bậc hai thu được với tần số f 2 ± f 1 đặc trưng cho bậc hai và bậc ba với tần số f 2 ± 2f 1 - biến dạng bậc ba của đối tượng đo.

Một cặp tần số 19 và 20 KHz có mức tín hiệu bằng nhau cũng được sử dụng rộng rãi, điều này chủ yếu thuận tiện vì sóng hài chính nằm trong dải âm thanh. trong trường hợp này là tín hiệu có tần số 1 KHz, mức này dễ đo được.

Để nộp đo tín hiệu Họ không chỉ sử dụng máy phát điện mà còn sử dụng cả đĩa CD đo lường và thậm chí cả bản ghi vinyl được ghi âm đặc biệt trong phòng thu.

Khoảng 30 năm trước, việc đo độ méo xuyên điều chế đòi hỏi sự phức tạp và thiết bị đắt tiền, chỉ có sẵn trong phòng thí nghiệm và studio, ví dụ, thành phần đế đo cho bộ khuếch đại phono:

Máy ghi âm vinyl;
Tấm đo;
Nhặt lên;
Bộ khuếch đại hiệu chỉnh;
Bộ lọc thông dải;
Máy dò dòng;
Bộ lọc thông thấp.
Và tất nhiên V là vôn kế có thể đo được giá trị hiệu quả dao động hình sin!

Hôm nay nhiều chất lượng tốt nhất các phép đo có thể được cung cấp ngay cả bằng một thẻ nhạc máy tính 16 bit đơn giản với mức giá lên tới $30, hoàn chỉnh với một phần mềm đặc biệt. chương trình đo và các mạch kết hợp đơn giản.

Các tiêu chuẩn được mô tả rất thuận tiện cho các nhà sản xuất thiết bị tái tạo âm thanh, không gặp nhiều khó khăn, bạn có thể nhận được những con số nhỏ đẹp trong dữ liệu hộ chiếu, nhưng chúng không phản ánh rõ chất lượng thực sự của đường khuếch đại. Tất nhiên, kết quả là sự phát triển của chủ nghĩa chủ quan - khi hai bộ khuếch đại hoặc thậm chí cả card âm thanh đắt tiền, về mặt hình thức có các thông số thực tế giống nhau, "âm thanh" hoàn toàn khác nhau trên một tín hiệu âm nhạc phức tạp - không thể thực hiện được nếu không nghe trước khi mua.

Những người đam mê sở thích âm thanh chất lượng cao và các nhà sản xuất thiết bị cá nhân cao cấpđang cố gắng quảng bá các kỹ thuật đo lường của họ dựa trên các phép tính gần đúng ít xa rời thực tế. Có các kỹ thuật đa tần số, các kỹ thuật nghiên cứu sự tương tác của tần số hài và một xung đơn, dựa trên tín hiệu nhiễu và các kỹ thuật khác. Tuy nhiên, lần này chúng ta sẽ không có thời gian để thảo luận chi tiết về chúng.
OOC Thêm thẻ

Biến dạng tuyến tính không vi phạm mối quan hệ biên độ trong tín hiệu khuếch đại. Nếu có hiện tượng méo tín hiệu tuyến tính trong bộ khuếch đại thì đặc tính biên độ sẽ không bị biến dạng. Tuy nhiên, tất nhiên, méo tuyến tính sẽ làm méo tín hiệu khuếch đại. Những biến dạng này có liên quan đến sự không đồng đều của đáp ứng tần số biên độ của bộ khuếch đại và tính phi tuyến của đáp ứng tần số pha của nó. Về vấn đề này, biến dạng tuyến tính thường được gọi là biến dạng tần số. Đặc điểm chính của biến dạng tuyến tính là chúng không gây ra sự xuất hiện của các thành phần mới trong phổ của tín hiệu đầu ra. Do ảnh hưởng của biến dạng tuyến tính, mức độ của các thành phần phổ (tần số) riêng lẻ của nó chỉ có thể thay đổi.

Vì các biến dạng tuyến tính thường gây ra nhiễu loạn trong các đặc tính biên độ-tần số, nên theo quy luật, cường độ của chúng được xác định chính xác bằng phương pháp nghiên cứu đặc tính này của bộ khuếch đại. Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, biến dạng tuyến tính cũng có thể do vi phạm tính tuyến tính của đặc tính tần số pha của bộ khuếch đại, biểu hiện ở sự khác biệt về thời gian truyền của các thành phần tần số khác nhau của tín hiệu được khuếch đại. Một chiếc loa có hệ thống tách phổ tín hiệu âm thanh và máy ghi băng analog thể hiện rất rõ hiện tượng này.

biến dạng phi tuyến– những thay đổi về hình dạng rung động gây ra bởi quá trình phi tuyến xuyên qua đặc tính chuyển giao. Mức độ xảy ra những biến dạng này chủ yếu phụ thuộc vào mức tín hiệu và theo quy luật, độ méo càng lớn thì mức tín hiệu càng cao. Sự khác biệt chính giữa biến dạng phi tuyến và biến dạng tuyến tính (chuyển đổi tần số và tần số pha) là sự xuất hiện của biến dạng phi tuyến đi kèm với sự xuất hiện của các thành phần bổ sung mới trong phổ của tín hiệu đầu ra.

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của đường dẫn kỹ thuật âm thanh là dữ liệu về giá trị giới hạn của công suất tín hiệu đầu ra, tại đó độ méo phi tuyến không vượt quá mức cho phép.

Sự biến dạng về đặc tính biên độ của bộ khuếch đại dẫn đến biến dạng đáng kể về tỷ số biên độ trong tín hiệu được khuếch đại và có thể gây ra những thay đổi đáng kể về hình dạng của nó. Không giống như biến dạng tuyến tính, biến dạng phi tuyến luôn dẫn đến sự xuất hiện trong tín hiệu đầu ra của các thành phần phổ (tần số) bổ sung không có trong tín hiệu đầu vào. Nếu biến dạng tuyến tính chủ yếu làm thay đổi màu sắc của âm thanh, thì biểu hiện của biến dạng phi tuyến thậm chí còn bất lợi hơn, vì chúng dẫn đến những thay đổi đáng kể trong tín hiệu khuếch đại. Một ví dụ về việc sử dụng có chủ ý các biến dạng phi tuyến - thiết bị xử lý méo tín hiệu, tăng tốc quá mức, mờ nhạt.

3.Các phương pháp đo độ biến dạng tuyến tính của loa: đáp ứng tần số, đáp ứng pha. Các thông số cơ bản (dải tần được tái tạo hiệu quả, độ nhạy đặc trưng, độ không đồng đều, v.v.)

Khi truyền tín hiệu qua tất cả các liên kết của đường dẫn ghi âm và truyền âm thanh (kể cả qua loa), chúng được đưa vào các loại khác nhau biến dạng gây ra bởi đặc thù của quá trình chuyển đổi tín hiệu cơ điện, cơ âm học và các tín hiệu khác.

Những biến dạng này có thể được chia thành tuyến tính và phi tuyến.

Biến dạng tuyến tính Chúng thay đổi mối quan hệ biên độ và pha giữa các thành phần phổ riêng lẻ của tín hiệu và do đó, chúng có thể thay đổi hình dạng thời gian của tín hiệu, nhưng chúng không tạo ra các thành phần phổ mới và không phụ thuộc vào mức tín hiệu đầu vào.

biến dạng phi tuyếnđược đặc trưng bởi sự xuất hiện trong phổ của tín hiệu đầu ra của các thành phần phổ mới làm thay đổi cấu trúc thời gian của tín hiệu tùy theo mức của nó.

Tất cả các loa đều bị biến dạng tuyến tính và phi tuyến của tín hiệu âm nhạc và giọng nói.

Bởi vì biến dạng tuyến tính thay đổi mối quan hệ biên độ và pha giữa các thành phần quang phổ riêng lẻ của tín hiệu, sau đó để xác định cường độ biến dạng tuyến tính, người ta sử dụng các khái niệm về đáp ứng biên độ-tần số và đáp ứng tần số pha.

Đặc tính tần số pha (PFC) là sự phụ thuộc tần số của độ lệch pha giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra.

Đáp ứng pha cho thấy sự dịch pha giữa tín hiệu hài đầu vào và đầu ra thay đổi như thế nào khi tần số thay đổi từ 0 đến vô cùng.

Một trong những phương pháp xác định đặc tính tần số pha là thực nghiệm:

1. Tín hiệu hình sin hài hòa được cung cấp cho đầu vào hệ thống, tần số (tổng omega) của tín hiệu này thay đổi trong một phạm vi nhất định;

2. Độ dịch pha (phi tổng) giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra được đo cho từng tần số

3. Thay đổi tần số từ 0 thành giá trị cao nhất, xây dựng đồ thị:

Đáp ứng biên độ-tần số (AFC) - sự phụ thuộc của mức áp suất âm thanh vào tần số. Thường xuyên đo đáp ứng tần sốđược sản xuất trong các buồng chống phản xạ đặc biệt, việc xử lý bề mặt có thể làm giảm đáng kể ảnh hưởng của phản xạ. Tín hiệu hình sin hoặc nhiễu được sử dụng làm tín hiệu đo. Tuy nhiên ngày nay chúng được sử dụng rộng rãi phương pháp kỹ thuật số các phép đo trong phòng không bị bóp nghẹt sử dụng tín hiệu xung, cho phép thu được phổ ba chiều ( nếu họ đột nhiên hỏi (và tốt hơn hết là đừng đề cập đến điều đó): phổ (về mặt khoa học nó được gọi là “phổ biên độ”, vì còn có “phổ pha”) - đây là tập hợp các tần số và biên độ tự nhiên của các dao động được kích thích trong một vật thể nhất định khi có ngoại lực tác dụng lên nó);

- Dải tần được tái tạo hiệu quả- dải trong đó mức áp suất âm giảm đi một lượng nhất định so với mức áp suất âm trung bình được tính trung bình trên một dải tần số nhất định (theo mô hình tốt nhất bộ điều khiển đạt 20...20000 Hz với mức giảm 3 dB ở tần số thấp và cao);

- độ nhạy đặc trưng- tỷ lệ áp suất âm thanh trung bình do đầu loa tạo ra trong một dải tần số nhất định (thường là 100...8000 Hz) trên trục làm việc ở khoảng cách 1 m với nguồn điện được cung cấp. năng lượng điện 1 W (tùy thuộc vào khu vực ứng dụng, nó nằm trong các giới hạn sau: đầu loa cho hệ thống âm thanh gia đình - 86...89 dB/W/m, cho các thiết bị phòng thu - 92...94 dB/W/ m, đối với thiết bị hòa nhạc và sân khấu - 98...102 dB/W/m).

- Đáp ứng tần số không đồng đều- sự chênh lệch giữa giá trị lớn nhất của mức áp suất âm thanh và giá trị nhỏ nhất hoặc giữa giá trị lớn nhất và giá trị trung bình trong dải tần được tái tạo hiệu quả (trong các hệ thống âm thanh hiện đại, giá trị này là +/-1 dB);

Biến dạng tín hiệu trong bộ khuếch đại

Biến dạng tín hiệu trong bộ khuếch đạiđược kết nối, trước hết, với sự phụ thuộc tuyến tính tín hiệu đầu ra từ đầu vào, do tính phi tuyến của đặc tính dòng điện-điện áp tĩnh của các phần tử được sử dụng, và thứ hai, do sự phụ thuộc tần số của biên độ và pha của tín hiệu khuếch đại. Do đó, khi phân tích hoạt động của bộ khuếch đại, hai loại biến dạng của tín hiệu đầu ra so với đầu vào được xem xét: tĩnh (phi tuyến tính) và động (biên độ và pha), do đó cả hình dạng và phổ tần số của tín hiệu khuếch đại thay đổi. Biến dạng động đôi khi được gọi là biến dạng tuyến tính.

Nguyên nhân xảy ra biến dạng phi tuyến được minh họa trên hình 2. 2.1.4, c. Rõ ràng là trong trường hợp này, khi tín hiệu hài được đưa vào đầu vào của thiết bị khuếch đại, tín hiệu đầu ra, ngoài sóng hài đầu vào, sẽ chứa một số sóng hài bổ sung. Sự xuất hiện của các sóng hài này là do sự phụ thuộc của độ lợi vào độ lớn của tín hiệu đầu vào. Do đó, sự xuất hiện của các biến dạng phi tuyến luôn gắn liền với sự xuất hiện ở đầu ra của các thành phần hài bổ sung của tín hiệu không có ở đầu vào.

Vì định lượng méo phi tuyến là hệ số méo phi tuyến (hệ số hài), việc tính toán dựa trên ước tính kích thước tương đối sóng hài cao hơn so với sóng hài cơ bản trong tín hiệu đầu ra, tức là

, (2.1.7)

Ở đâu A 2,..A p- giá trị hiệu dụng của sóng hài cao hơn của tín hiệu đầu ra, bắt đầu từ giây; A 1- giá trị hiệu dụng của sóng hài (cơ bản) đầu tiên của tín hiệu đầu ra.

Độ méo tần số của thiết bị khuếch đại được đánh giá theo loại đáp ứng tần số của nó. Chúng ta hãy xem xét các nguyên nhân gây ra méo tần số bằng cách sử dụng ví dụ về một thiết bị có đáp ứng tần số được hiển thị trong Hình 2. 2.1.5.

Giả sử có một tín hiệu ở đầu vào của thiết bị khuếch đại, bằng tổng hai sóng hài có cùng biên độ và (Hình 2.1.6).

Theo đáp ứng tần số đã cho (Hình 2.1.5) . Khi đó điện áp ở đầu ra của bộ khuếch đại sẽ có dạng như trong Hình 2. 2.1.6. So sánh tổng tín hiệu đầu vào và đầu ra cho thấy chúng khác nhau đáng kể.

Từ những cân nhắc ở trên, rõ ràng là đáp ứng tần số lý tưởng (từ quan điểm không có biến dạng tần số) là đáp ứng trong đó mối quan hệ sau được thỏa mãn đối với tất cả các tần số khuếch đại: .

Cơm. 2.1.5. Sự xuất hiện biến dạng tần số trong bộ khuếch đại:

Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại.

Biến dạng tần số được định lượng bằng hệ số biến dạng tần số M, về mặt số lượng bằng tỷ lệ mức tăng ở vùng tần số trung bình để đáp ứng tần số biên độ với mức tăng ở tần số nhất định.

Biến dạng pha phát sinh do đáp ứng tần số pha (PFC) không đồng đều của thiết bị khuếch đại (đường cong liền nét trong Hình 2.1.7).

Cơm. 2.1.6. Sự xuất hiện biến dạng tần số trong bộ khuếch đại:

Tín hiệu đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại.

Cơm. 2.1.7. Sự xuất hiện biến dạng pha trong bộ khuếch đại: đáp ứng pha của bộ khuếch đại.

Điều kiện lý tưởng của đáp ứng pha là điều kiện pha không phụ thuộc vào tần số của tín hiệu khuếch đại (đường đứt nét trong hình 2.1.7), được mô tả bởi sự phụ thuộc tuyến tính có dạng:

Tuy nhiên, điều kiện độc lập pha với tần số rất khó đảm bảo trong thực tế và đáp ứng pha trông giống như một đường liền nét trong hình. 2.1.7.

Chúng ta hãy xem xét, sử dụng một ví dụ, bản chất của sự xuất hiện biến dạng pha. Giả sử, như trong trường hợp biến dạng biên độ của tín hiệu, ở đầu vào của thiết bị khuếch đại có một tín hiệu bằng tổng của hai sóng hài và tần số của các tín hiệu này khác nhau theo hệ số hai, tức là. . Chúng ta cũng giả sử rằng độ dịch pha do thiết bị khuếch đại tạo ra giữa các tần số và bằng . Loại tín hiệu đầu ra của thiết bị khuếch đại theo các giả định được đưa ra được hiển thị trong Hình 2. 2.1.8. Rõ ràng là (như trong trường hợp trước) hình dạng của tín hiệu đầu vào và đầu ra khác nhau đáng kể.

Bộ khuếch đại là thiết bị điện tử, điều khiển dòng năng lượng từ nguồn điện đến tải. Hơn nữa, theo quy luật, công suất cần thiết để điều khiển nhỏ hơn nhiều so với công suất cung cấp cho tải và hình dạng của tín hiệu đầu vào (khuếch đại) và đầu ra (ở tải) là giống nhau.

Tất cả các bộ khuếch đại có thể được phân loại theo các tiêu chí sau:

Theo tần số của tín hiệu khuếch đại

Theo loại tín hiệu được khuếch đại

Theo mục đích chức năng

Các thông số và đặc điểm: hệ số truyền hoặc mức tăng, đặc tính động và biên độ, dải động, độ nhạy tối đa, đáp ứng biên độ-tần số, đáp ứng tần số pha, đáp ứng biên độ-pha, biến dạng tuyến tính, biến dạng phi tuyến.

2. Biến dạng tuyến tính trong bộ khuếch đại.

tuyến tính biến dạng không vi phạm mối quan hệ biên độ trong tín hiệu khuếch đại. Trong bộ lễ phục. 4.1a. đặc tính biên độ được thể hiện (nghĩa là sự phụ thuộc của điện áp đầu ra vào đầu vào) bộ khuếch đại lý tưởng với các hệ số khuếch đại khác nhau. Nếu có hiện tượng méo tín hiệu tuyến tính trong bộ khuếch đại thì đặc tính biên độ sẽ không bị biến dạng. Tuy nhiên, tất nhiên, méo tuyến tính sẽ làm méo tín hiệu khuếch đại. Những biến dạng này có liên quan đến sự không đồng đều của đáp ứng tần số biên độ của bộ khuếch đại và tính phi tuyến của đáp ứng tần số pha của nó. Về vấn đề này, biến dạng tuyến tính thường được gọi là biến dạng tần số. Đặc điểm chính của biến dạng tuyến tính là chúng không gây ra sự xuất hiện của các thành phần mới trong phổ của tín hiệu đầu ra. Do ảnh hưởng của biến dạng tuyến tính, mức độ của các thành phần phổ (tần số) riêng lẻ của nó chỉ có thể thay đổi. Vì các biến dạng tuyến tính thường gây ra nhiễu loạn trong các đặc tính biên độ-tần số, nên theo quy luật, cường độ của chúng được xác định chính xác bằng phương pháp nghiên cứu đặc tính này của bộ khuếch đại. Tuy nhiên, biến dạng tuyến tính cũng có thể do vi phạm tính tuyến tính của đặc tính tần số pha của bộ khuếch đại, biểu hiện ở sự khác biệt về thời gian truyền của các thành phần tần số khác nhau của tín hiệu được khuếch đại. Một cách tốt để phát hiện các biến dạng tuyến tính đáng chú ý trong bộ khuếch đại là áp các xung hình chữ nhật vào đầu vào của nó và quan sát hình dạng của tín hiệu đầu ra bằng máy hiện sóng. Cạnh đầu của tín hiệu sóng vuông rất nhạy cảm với cả sự vi phạm tính đồng nhất của đặc tính tần số biên độ và sự vi phạm tính tuyến tính của đặc tính tần số pha. Trong trường hợp biến dạng tuyến tính đáng chú ý, hình dạng của các xung hình chữ nhật ở đầu ra của bộ khuếch đại sẽ bị gián đoạn đáng kể, điều này có thể dễ dàng nhìn thấy trên màn hình máy hiện sóng. Thử nghiệm đơn giản như vậy ở một mức độ nào đó là một giải pháp thay thế cho nhu cầu nghiên cứu các đặc tính biên độ-tần số và tần số pha của bộ khuếch đại.

3. Biến dạng phi tuyến trong bộ khuếch đại.

không giống tuyến tính, phi tuyến méo gây ra sự vi phạm tính tuyến tính của đáp ứng biên độ của bộ khuếch đại. Ví dụ về đặc tính biên độ phi tuyến của bộ khuếch đại được thể hiện trong hình. 4.1 b, c, d. Sự biến dạng đặc tính biên độ của bộ khuếch đại dẫn đến biến dạng đáng kể tỷ số biên độ trong tín hiệu được khuếch đại và có thể gây ra những thay đổi đáng kể về hình dạng của nó. Không giống như biến dạng tuyến tính, biến dạng phi tuyến luôn dẫn đến sự xuất hiện trong tín hiệu đầu ra của các thành phần phổ (tần số) bổ sung không có trong tín hiệu đầu vào. Nếu biến dạng tuyến tính chủ yếu làm thay đổi màu sắc của âm thanh, thì biểu hiện của biến dạng phi tuyến thậm chí còn bất lợi hơn, vì chúng dẫn đến những thay đổi đáng kể trong tín hiệu khuếch đại.

Hướng dẫn

Chủ đề về biến dạng tín hiệu trong UMZCH đã được tôi nêu ra, nhưng lần trước chúng ta chỉ đề cập nhẹ đến biến dạng tuyến tính và phi tuyến. Hôm nay chúng ta sẽ cố gắng tìm hiểu những điều khó nghe nhất, khó phân tích và khó loại bỏ những biến dạng xuyên điều chế đối với các nhà thiết kế ULF. Lý do cho sự xuất hiện của chúng và mối quan hệ với phản hồi, xin lỗi vì cách chơi chữ.

Bộ khuếch đại hoạt động như một hình tam giác màu trắng

Trước khi nói về phản hồi, chúng ta hãy tham quan một chút vào op-amp , vì ngày nay các đường khuếch đại bóng bán dẫn thực tế không thể thực hiện được nếu không có chúng. Chúng có thể tồn tại dưới dạng các vi mạch riêng biệt hoặc là một phần của các chip phức tạp hơn - ví dụ: các mạch tích hợp. bộ khuếch đại tần số thấp - ULF .

Bài tập pin Op-amp

Đầu vào không đảo ngược:

Đầu vào nghịch đảo:

Nguồn điện cộng thêm:

Nhược điểm của nguồn điện:

Nếu bạn tăng điện áp đầu vào ở đầu vào không đảo thì điện áp đầu ra sẽ tăng, nếu ở đầu vào đảo ngược thì ngược lại, nó sẽ giảm.

Thông thường, điện áp đầu vào cần khuếch đại được đặt vào giữa hai đầu vào và sau đó điện áp đầu ra có thể được biểu thị như sau:

Độ lợi vòng lặp mở ở đâu

Vì mục tiêu của chúng tôi không phải là khuếch đại điện áp DC mà là rung động âm thanh, ví dụ, hãy lấy sự phụ thuộc của op-amp LM324 rẻ tiền vào tần số dao động hình sin đầu vào.

Trong biểu đồ này, mức tăng được vẽ theo chiều dọc và tần số được vẽ theo chiều ngang theo thang logarit. Kết quả làm việc của các kỹ sư không ấn tượng lắm và khó có khả năng một bộ khuếch đại như vậy sẽ được sử dụng trong thực tế. Thứ nhất, nó chỉ thể hiện độ tuyến tính tốt bên ngoài dải tần mà tai cảm nhận được - dưới 10 Hz, và thứ hai, mức tăng của nó quá cao - 10.000 lần ở dòng điện một chiều!

Phản hồi - đơn giản và tức giận! Thuốc chữa bách bệnh cho mọi bệnh tật?

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ không đề cập đến những điều cơ bản của lý thuyết về bộ khuếch đại hoạt động, nếu muốn, bạn có thể tìm thấy rất nhiều thông tin về chủ đề này trên Internet, Igor Petrov

Đưa phản hồi vào mạch khuếch đại không hề dễ dàng nhưng rất đơn giản. Không đi quá xa, chúng ta hãy xem cách thực hiện điều này bằng cách sử dụng ví dụ của tôi.

Phản hồi trong mạch này được cung cấp cho đầu vào đảo ngược của op-amp thông qua điện trở R2, hay đúng hơn là bộ chia điện áp từ R2 và R1.

Có thể dễ dàng chứng minh rằng mạch này sẽ có mức tăng điện áp bằng hai và nó sẽ không thay đổi khi khuếch đại tín hiệu hài ở dải tần rất rộng. Khi tần số tín hiệu tăng lên, mức tăng của op-amp không có phản hồi sẽ giảm nhưng vẫn lớn hơn hai lần và sự sụt giảm này được bù đắp bằng việc tự động giảm mức tín hiệu phản hồi. Kết quả là độ lợi của toàn bộ mạch không thay đổi. Nhưng đó không phải là tất cả. Mạch này có trở kháng đầu vào rất cao, nghĩa là nó hầu như không ảnh hưởng đến nguồn tín hiệu. Nó cũng có trở kháng đầu ra rất thấp, có nghĩa là, về mặt lý thuyết, nó phải duy trì hình dạng tín hiệu ngay cả khi hoạt động trên tải có điện trở khá thấp và có trở kháng phức tạp - cảm ứng và điện dung.

Có phải chúng ta thực sự vừa nhận được BỘ KHUẾCH ĐẠI LÝ TƯỞNG phải không?

Thật không may, không, giống như bất kỳ đồng tiền nào cũng có mặt ngửa và mặt đuôi, phản hồi cũng có mặt tối của nó.

Điều tốt cho người Nga là cái chết hoặc một chút công nghệ vô tuyến cho người Đức

Trong kỹ thuật vô tuyến, hiệu ứng tương tác của các tín hiệu có hai tần số khác nhau được áp dụng cho một phần tử phi tuyến gọi là sự điều chế xuyên qua . Kết quả là một tín hiệu phức tạp có sự kết hợp các tần số (sóng hài) phụ thuộc vào tần số của tín hiệu gốc f1 và f2 theo công thức sau:
Các tần số thu được có biên độ nhỏ hơn so với các sóng hài gốc và theo quy luật, mức của chúng giảm nhanh khi tăng các hệ số nguyên m và n.

Sóng hài sẽ có biên độ lớn nhất gọi là sóng hài bậc hai với tần số:

và tần số sóng hài bậc ba :
Trong kỹ thuật vô tuyến, hiệu ứng này được sử dụng rộng rãi để chuyển đổi tần số. Nhờ nó, máy thu hiện đại hoạt động. Chuyển đổi tần số xảy ra trong các bộ trộn được xây dựng trên cơ sở các phần tử phi tuyến, thường được sử dụng làm điểm nối pn của diode hoặc bóng bán dẫn. Bộ trộn đồng thời nhận được tín hiệu hữu ích nhận được và tín hiệu từ bộ tạo - bộ dao động cục bộ.

Ở đầu ra, chúng tôi nhận được nhiều loại tín hiệu:

Nhưng nhờ bộ lọc PPF băng tần hẹp, chúng tôi chọn tín hiệu cần thiết với tần số trung gian f pr = f g -f s và khuếch đại nó trong bộ khuếch đại IF. Sau đó, việc phát hiện xảy ra bằng cách sử dụng phần tử phi tuyến tiếp theo, thường là một diode và ở đầu ra sau bộ lọc thông thấp (không hiển thị trong hình), chúng ta nhận được tín hiệu tần số âm thanh.

IMD- biến dạng xuyên điều chế

Tuy nhiên, nếu hiệu ứng xuyên điều chế là quan trọng đối với máy thu thì ở các bộ khuếch đại tần số thấp, nó gây ra các biến dạng phi tuyến, được gọi là xuyên điều chế. Xét cho cùng, một tín hiệu âm thanh đồng thời chứa các sóng hài của một số lượng lớn tần số có biên độ khác nhau rất nhiều và các bóng bán dẫn tạo nên bộ khuếch đại, giống như điốt, là các phần tử phi tuyến. Các biến dạng xuất hiện do cơ chế mô tả ở trên được gọi trong các nguồn tiếng Anh biến dạng xuyên điều chế viết tắt IMD, nhân tiện, tên viết tắt tiếng Nga của họ IMI .

Kiểu biến dạng này gây khó chịu cho tai hơn nhiều so với giới hạn biên độ tầm thường của tín hiệu, nguồn xuất hiện của nó trong từng trường hợp cụ thể khó phát hiện hơn nhiều và quan trọng nhất là khó loại bỏ.

Đã đến lúc chúng ta bắt đầu khám phá mặt tối của phản hồi.

Mặt tối của phản hồi

Bây giờ chúng ta hãy đặt một xung hình chữ nhật có biên độ thấp, khoảng 100 mV, vào đầu vào của nó.

Những gì chúng ta nhận được ở đầu ra trông không giống tín hiệu đầu vào. Điều gì đã xảy ra và tại sao phản hồi không giúp ích cho chúng tôi? Như mọi khi, vật lý là nguyên nhân; thế giới của nó phức tạp hơn nhiều so với các mô hình toán học của chúng ta dựa trên những phép tính gần đúng thô. Thực tế là bộ khuếch đại của chúng tôi là một thiết bị rất phức tạp.

Một chuyến du ngoạn vào thế giới thực. Phản hồi tiêu cực chung trong bộ khuếch đại công suất âm thanh

Tính phi tuyến tính cố hữu của các tầng bóng bán dẫn buộc các nhà thiết kế phải sử dụng phản hồi âm mạnh như giải pháp đơn giản nhất để điều chỉnh các thông số bộ khuếch đại nhằm đáp ứng yêu cầu về mức độ méo hài và xuyên điều chế thấp, tất nhiên được đo bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn. Do đó, các bộ khuếch đại công suất công nghiệp có độ sâu phản hồi 60 và thậm chí 100 dB ngày nay không phải là hiếm.
Hãy mô tả một mạch thực sự của một bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn đơn giản. Chúng ta có thể nói rằng đó là ba giai đoạn. Tầng khuếch đại đầu tiên là trên op-amp A1, tầng thứ hai là trên bóng bán dẫn T1-T2 và tầng thứ ba cũng là bóng bán dẫn T3-T4. Trong trường hợp này, bộ khuếch đại được bao phủ bởi một mạch phản hồi chung, được đánh dấu màu đỏ, được đưa qua điện trở R6 đến đầu vào không đảo của op-amp. Từ khóa ở đây tổng quan- phản hồi ở đây không được cung cấp từ đầu ra của op-amp đến đầu vào của nó mà từ đầu ra của toàn bộ bộ khuếch đại.

các bóng bán dẫn trong kết nối như vậy có thể hoạt động ở chế độ rất phi tuyến khi tín hiệu đi qua mức 0 và đối với các tín hiệu yếu;
Ở đầu ra, bộ khuếch đại được tải một tải phức tạp - hệ thống loa. Sơ đồ cho thấy mức tương đương của nó - điện trở R15 và độ tự cảm L1;
Các bóng bán dẫn hoạt động ở chế độ nhiệt khắc nghiệt và nhiệt độ của vỏ chúng phụ thuộc đáng kể vào công suất đầu ra và các thông số của chúng phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ;
Điện dung lắp đặt và các loại nhiễu khác nhau có thể có giá trị phù hợp và lỗi định tuyến có thể dễ dàng dẫn đến phản hồi tích cực và khả năng tự kích thích của bộ khuếch đại;
Vai trò của nhiễu do điện gây ra tăng lên đáng kể;

Biến dạng xuyên điều chế động TIM. Công suất quá tải và hiệu ứng cắt khuếch đại

Bộ khuếch đại bán dẫn có khả năng quá tải thấp, đặc biệt là ở giai đoạn cuối và trước cuối. Công suất định mức thường chỉ khác mức tối đa 40%, tức là nhỏ hơn 3 dB.

Hãy tưởng tượng rằng bộ khuếch đại của chúng ta bao gồm một bộ tiền khuếch đại hiệu chỉnh lý tưởng và một UMZCH được bao phủ bởi phản hồi với hệ số B. Điều quan trọng cần lưu ý là tín hiệu V 1 có thể chứa các thành phần tần số rất cao. Bộ tiền khuếch đại C hoạt động như một bộ lọc thông thấp, cung cấp tín hiệu đầu vào V 2 cho bộ khuếch đại A chỉ chứa các thành phần nằm trong dải tần số âm thanh.

Sự đột biến trong tín hiệu V 3 có thể có biên độ lớn hơn hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn lần so với mức tín hiệu đầu vào danh nghĩa. Nó có thể vượt quá phạm vi động của bộ khuếch đại. Trong quá trình quá tải như vậy, độ lợi của các tín hiệu khác có ở đầu vào bị giảm, gây ra hiện tượng méo xuyên điều chế tăng đột biến. Splash này được gọi là biến dạng xuyên điều chế động TID , bởi vì điều chế xuyên dẫn đến ảnh hưởng của một tín hiệu đến biên độ của tín hiệu khác và phụ thuộc vào đặc tính thời gian và biên độ của tín hiệu đầu vào hơn là chỉ phụ thuộc vào đặc tính biên độ, như trong trường hợp méo xuyên điều chế đơn giản.

Phương pháp đo độ méo xuyên điều chế và phương pháp chống lại nó

Theo kỹ thuật tiêu chuẩn để đo độ méo xuyên điều chế, hai tín hiệu được đưa đồng thời vào đầu vào của đối tượng đo: tần số f 1 thấp và tần số f 2 cao. Thật không may, các quốc gia khác nhau sử dụng tần số đo khác nhau. Các tiêu chuẩn khác nhau cung cấp các tần số khác nhau - 100 và 5000 Hz, 50 và 1000 Hz...

Một cặp tần số 19 và 20 KHz có mức tín hiệu bằng nhau cũng được sử dụng rộng rãi, điều này chủ yếu thuận tiện vì sóng hài chính nằm trong dải âm thanh, trong trường hợp này là tín hiệu có tần số 1 KHz, mức đó là điều dễ dàng để đo lường.

Để cung cấp tín hiệu đo lường, không chỉ máy phát điện được sử dụng mà còn sử dụng đĩa CD đo lường và thậm chí cả bản ghi vinyl được ghi đặc biệt trong phòng thu.

Khoảng 30 năm trước, việc đo hệ số biến dạng xuyên điều chế đòi hỏi các dụng cụ phức tạp và đắt tiền chỉ có trong phòng thí nghiệm và phòng thu, chẳng hạn như thành phần của đế đo cho bộ khuếch đại bán tải:

Máy ghi âm vinyl;
Tấm đo;
Nhặt lên;
Bộ khuếch đại hiệu chỉnh;
Bộ lọc thông dải;
Máy dò dòng;
Bộ lọc thông thấp.
Và tất nhiên V là vôn kế có thể đo giá trị hiệu dụng của dao động hình sin!

Ngày nay, ngay cả một thẻ nhạc máy tính 16-bit đơn giản có giá lên tới 30 USD, hoàn chỉnh với chương trình đo đặc biệt và các mạch kết hợp đơn giản, cũng có thể cung cấp các phép đo có chất lượng tốt hơn nhiều.

Những người nghiệp dư đam mê âm thanh chất lượng cao và các nhà sản xuất thiết bị cao cấp đang cố gắng quảng bá các kỹ thuật đo lường của họ dựa trên những kết quả gần đúng ít xa rời thực tế. Có các kỹ thuật đa tần số, các kỹ thuật nghiên cứu sự tương tác của tần số hài và một xung đơn, dựa trên tín hiệu nhiễu và các kỹ thuật khác. Tuy nhiên, lần này chúng ta sẽ không có thời gian để thảo luận chi tiết về chúng.
OOC

Hiệu ứng cắt ULF

Thêm thẻ