Miért is jó/hasznos az előerősítő?
Pár szó elmélet.
Vannak olyan tényezők, amelyek befolyásolják erősítőink vagy előerősítőink dinamikus viselkedését és frekvencia menetét.
- Kimeneti impedancia: az erősítő kimeneti impedanciája alul áteresztő szűrőt képez a következő fokozat bemeneti impedanciájával, azaz egy nagyfrekvenciás töréspontot visz be az áramkörbe.
- Slew Rate (maximális jelváltozási sebesség): leegyszerűsítve a slew rate a fokozat azon képessége, hogy milyen gyorsan tudja változtatni a kimeneti feszültségét egyúttal ellátva elegendő árammal a terhelést. A slew rate-nél nagyobb változási sebességű jelet az áramkör nem tud előállítani. (Rengeteg dolgot lehet olvasni ezzel kapcsolatban, műveleti erősítők és félvezetős fokozatok kapcsán, amik elméleti háttérnek kitűnőek.)
Ez a két tényező egymástól független! Ez azt jelenti, hogy az alacsony kimeneti impedancia ellenére, a fokozat működése csak bizonyos kimeneti szintig megfelelő. Miért? Nos, a slew rate függ a frekvenciától, a terhelés kapacitásától, a fokozat kimenő áramától, de nem függ a kimeneti impedanciától. Minden erősítő fokozatban van valamiféle korlátja a kimenet áramnak ( forrásként, vagy nyelőként ). Ha a terhelésnek van némi kapacitása (pl. egy cső bemeneti kapacitása a Miller hatással megfejelve, egy transzformátor szórt kapacitása stb.), akkor a kondenzátort töltő áram a jól ismert összefüggéssel számolható:
Ic = C × dU/dt
Más szóval, minél nagyobb a kondenzátor, illetve minél gyorsabban változik a feszültsége az időben, annál nagyobb a kondenzátor töltő, vagy kisütő árama. Ez a fő oka annak, hogy a végcsövek meghajtása általában kihívás. A 300B, 2A3, de akár a 845, 211 stb. csöveket sokszor rosszul kivitelezett, a feladatra alkalmatlan csövek hajtják, amelyek nagy mu-vel, egyúttal nagy kimeneti ellenállással rendelkeznek, vagy ami még rosszabb, csak néhány milliamper munkaponti árammal (pl. 6SL7) működnek. A teljesítmény fokozatok bemeneti kapacitása általában nagyobb, mint 200 pF, és nagy vezérlő feszültséget igényelnek (150-200 V csúcstól csúcsig), Ezek alapján már sejthető, miért szólnak rosszul, és miért panaszkodnak egyesek, hogy a 300B tompa, vagy nem elég jó! Egy forráskövető, vagy katódkövető beépítése a meghajtó fokozat kimenetére hatékony megoldás a legtöbb csöves meghajtónál előforduló slew rate gondok megoldására, azokban az esetekben amikor a meghajtó cső árama nem lehet elég nagy.
Az alábbi összefüggés (szinuszos jelre):
Ic = C × 2 × Pi × f ×Vcs
megadja a kondenzátor töltőáramát (Ic) a fokozat csúcsfeszültségének (Vcs), a terhelés kapacitásának (C) és a frekvenciájának (f) a függvényében. Ebből az egyenletből ismét világosan kiderül: A meghajtás áramigénye arányos a terhelés kapacitásával, a frekvenciával és a kimeneti jel csúcsfeszültségével. Átrendezve az egyenletet meghatározható az a maximális kapacitás, amelyet a fokozat adott frekvencián és kimeneti csúcsfeszültségen hatékonyan meg tud hajtani:
Cmax = Imax / ( f × 2 × Pi × Vcs )
Tehát mi itt az alkalmazandó „ökölszabály”? A következő két gyakorlati szempontot célszerű figyelembe venni:
- Frekvencia: Legalább 20kHz-re tervezzünk. 50kHz talán túlzás, de ha megvannak hozzá a szükséges erőforrások, akkor jó választás lehet.
- A fokozat maximális áramerőssége: A minimálisan szükséges áram 5-szöröse (14dB) elegendő, hogy a zenei tranziensekkel megbirkózzon a meghajtó. Az x10 esetleg túlzás lehet. Ismerve a fokozat maximális áramát (Imax), a meghajtó kimeneti feszültségét (Vpeak) és a terhelést, kiszámítható vagy a maximális frekvencia (f), vagy a maximális kapacitás, amelyet a fokozat még meg tud hajtani.
(Ale Moglia után szabadon)
Nos, akkor talán már érthető miért hasznos egy előerősítő: A bement választáson túl elegendő áramot tud szolgáltatni a végerősítő és az összekötő kábelek számára függetlenül a hangerő szabályzó eszköz és a forrás impedenciájától.
Visszahivatkozások
Nincsenek visszahivatkozások
Hozzászólások
A hozzászólások megjelenítése így: Folyamatos | Logikai sorrend