23.6. Усилители звуковой частоты

Усилители звуковой частоты (УЗЧ) делятся на два типа: усили­тели напряжения и усили­тели мощности. Усилители на­пряжения предназначены для увели­чения амплитуды телефонного сигна­ла после демодулятора и строятся чаще всего ьга транзисторах по схеме с общим эмиттером с резистивной нагрузкой (рис. 23.20). Коэффициент усиления одного каскада по аналогии с формулой (21.14) K=Y2\Z», где Z_H — эквивалентное сопротивление нагрузки, включающее в себя R_H, C_p, /?вх, С_вх. ' В процессе усиления телефонного сигнала, имеющего сложную частотно-временную струк­туру, возникают два вида искажений: нелинейные и частотные.

Нелинейность проходной характе­ристики транзистора /_к = Де_б) приво­дит к тому, что зависимость £/_вых = /((/_вх), называемая амплитуд­ной характеристикой УЗЧ, имеет верхний изгиб. Если амплитуда U_BX превышает некоторое допустимое значение, то форма сигнала на выходе будет отличаться от формы входного сигнала, что и классифици­руется как нелинейные искажения, приводящие к появлению на выходе

Рассмотрим упрощенную эквива­лентную схему усилителя. Наличие реактивных элементов (рис. 23.21, а) приводит к неодинаковому усиле­нию различных составляющих спект­ра звуковых частот, что и классифи­цируется как частотные искажения. Как видно из частотной характери­стики K = f(F) (рис. 23.21, б), на нижних частотах F» коэффициент усиления уменьшается, что объясня­ется увеличением падения напряже­ния на разделительном конденсаторе С_р, сопротивление которого при F-+F_H начинает расти.

На верхних частотах спектра F_B коэффициент усиления уменьшается, поскольку падает сопротивление входной емкости транзистора следу­ющего каскада и диффузионной емкости Скэ собственного транзисто­ра, шунтирующих сопротивление R_H и уменьшающих Z_H. Для количе­ственной оценки частотных искаже­ний вводят два коэффициента: M_H = Kc_V/K» и М_в = Кс_Р/К_в.

В качестве усилителя мощности иногда используется трансформа­торный УЗЧ, в коллекторную цепь транзистора которого включен пони­жающий трансформатор с КПД ri_Tp и коэффициентом трансформации «<1. Он обеспечивает высокое значение Z_K:=R_ac/r\r_Pn при малом сопротивлении R_ac акустической си-

стемы (например, громкоговорите­ля) . Однако чаще всего усилители мощности строятся по бестрансфор­маторной схеме. Типовой тракт УЗЧ (рис. 23.22) состоит из усилителя по напряжению, собранного на инте­гральной микросхеме, и усилителя мощности на транзисторах VT1, VT2 и VT3, из которых два последних образуют двухтактный выходной каскад с комплементарным вклю­чением. Усилительный тракт охвачен цепью отрицательной обратной связи (ООС), уменьшающей искажения полезного сигнала.

Приемники содержат также ряд других элементов, которые выполня­ют специальные функции и которые будут рассмотрены при знакомстве с аппаратурой железнодорожной радиосвязи. ,

В системах служебной радиосвязи для двустороннего обмена информа-

цией абонент должен иметь в своем распоряжении приемник и пере­датчик, которые совместно с дополни­тельными устройствами образуют аппарат, называемый радиостанцией.