Для усиления звуковых колебаний приходится преобразовывать их в электрические. Поскольку коэффициент полезного действия микрофона равен примерно 1%, получается так, что, еще не усилив колебаний, мы уже ослабили их в 100 раз. Примерно такое же ослабление получится при обратном преобразовании из-за низкого коэффициента полезного действия динамиков. Все эти потери должен компенсировать усилитель. Кроме того, требуется дополнительное усиление, если нужно увеличить громкость звучания.
Воспроизводящая головка магнитофона дает малое напряжение порядка и очень малую мощность. Если ее подключить непосредственно к динамику, то мы ничего не услышим. Следовательно, здесь также необходим усилитель. Не обойтись без него в радиовещательном приемнике и при воспроизведении грамзаписи. Поэтому расчет и построение усилителей низкой частоты излагаются по возможности подробно.
Большое внимание уделяется также правильному размещению деталей и монтажу.
Усилитель низкой частоты состоит, как правило, из нескольких ступеней (каскадов), в каждом из которых имеется усилительный элемент в виде электронной лампы или транзистора. Выходной (оконечный) каскад работает в режиме, рассчитанном на получение максимальной мощности. Для этого на него должно подаваться достаточно большое напряжение звуковой частоты. Остальные каскады усиливают переменное напряжение, поступающее от источника сигнала, до величины, обеспечивающей получение достаточной мощности от выходного каскада.
При расчете усилителя прежде всего приходится решать вопрос о требуемой выходной мощности. Зная ее, можно выбрать тип лампы и определить, какое напряжение должно быть подано от предварительных каскадов. Поэтому раздел, посвященный усилителям низкой частоты, начинается с рассмотрения работы выходного каскада.
Однако,
прежде чем приступить к детальному разбору усилителей, необходимо ознакомиться с их основными качественными
показателями. Зная их, можно судить, насколько данный усилитель применим для
тех или иных целей. Перечислим эти показатели.
Номинальная выходная мощность — это та максимальная электрическая мощность, которую можно получить на выходе усилителя при условии, что нелинейные искажения не превысят определенной, заранее заданной величины. Чем больше снимаемая мощность, тем выше коэффициент нелинейных искажений.
Коэффициент нелинейных искажений показывает, насколько велики искажения, вносимые усилителем. Этот коэффициент обычно указывается для случая получения от усилителя номинальной выходной мощности.
Чувствительность усилителя — это наименьшее напряжение, которое нужно подать на вход, чтобы получить на выходе номинальную мощность. Например, на усилитель радиоприемника поступает с детектора напряжение звуковой частоты порядка 0,1—5 в. Значит его нужно рассчитать таким образом, чтобы при подаче на вход 0,1 в на выходе получалась номинальная мощность. Другие источники развивают следующее напряжение: звукосниматель — 0,2—0,3 в, выход с предварительного усилителя магнитофона — 0,1—0,5 в, микрофон — около 1 мв.
Полоса
усиливаемых частот —один из важнейших качественных
показателей. Она определяется по частотной характеристике усилителя и
показывает, какой диапазон частот и с какой неравномерностью он может
усиливать.
Понятно, что чем шире полоса частот и чем меньше неравномерность в ней, тем выше будет качество звучания. Относительный уровень собственных шумов усилителя зависит как от схемы, так и от монтажа. Чем ниже этот уровень, тем более широкий динамический диапазон можно получить при воспроизведении звука.