8/7/2019 AMPLIFICATOARE AUDIO

1/6

Problematica general aamplificatoarelor de audiofrecven

Nucleul oricarui sistem muzical l constituie amplificatorul deaudiofrecve, privit de obicei ca fiind alctuit din dou priprincipale preamplificatorul i amplificatorul de putere.

Menirea amplificatorului de audiofrecven este de a prelucrasemnalul dat de sursa de program audio astfel nct traductorul deieire s redea sub forma de unde sonore la performanele dorite.Cerinele care trebuie satisfcute pentru atingerea acestui scop,deosebit de numeroase, se ntlnesc de regul descrise pe larg, dar

nu pot fi concentrate n precizarea c un sistem muzical trebuie stranzmit programul ...fr s piard nimic i fr s adaugenimic. Deoarece din aceast precizare general sunt greu de dedus

proprietile concrete ale amplificatorului, s-au definitcaracteristicile pe care trebuie s le posede un aparat deaudiofrecven de nalt fidelitate (HiFi).

Aici se urmrete s preyinte cele mai importante caracteristici,dup ce n prealabil se explic unele noiuni de baz. Deasemenea seexplic pe scurt principiile amplificatoarelor de audiofrecven icteva indicai practice referitoare la interconectarea unitilor unuisistem muzical.

I.Noiuni de baz

nainte de a trece la prezentarea caracteristicelor tehnice ale unuiamplificator audio consider util explicarea urmtoarele noiuni de

baz: nivel al unui semnal, distorsiuni i zgomot.

Nivel i msura lui n decibeli (dB)

Prin nivel al unei mrimi se inelege raportul dintre valoareamrimii i o alt valoare a aceleiai mrimi, aleas ca referin. La

1

8/7/2019 AMPLIFICATOARE AUDIO

2/6

amplificatoarele de audiofrecven intervin nivele de putere, tensiunii cureni electrici.

Nivelul se exprim fie prin raportul nsui, fie prin logaritmulraportului. n continuare prezentm exprimarea logaritmic,

deoarece este mai des folosit n practic datorit unor avantaje caredecurg din proprietile logaritmului i pe care le vom arta mai jos.

Unitatea de msur a nivelului exprimat logaritmic se numetebel, dup numele coinventatorului telefonului Graham Bell( 1847-1922), i se noteay prescurtat B n mod oarecum curios, definireaunitii bel se face ntr-un fel pentru putere i n alt fel pentrutensiune i curent.

Nivelul(logaritmic) al unei valori P a puteri fa de valoarea de

referin Prefse calculeaz cu formula : NivP,B=: lg(P/Pref) (1.1) ,unde prin NivP,B am notat nivelul (logaritmic) corespunztor valoriiP i exprimat n beli, semnul =: nseamn egal prin definiie sau

prin notaie i lg este logaritm n baza zece. Rezult c niveluleste egal cu 1B(bel) cnd valoarea P este de 10 ori mai mare dectvaloarea de referin (de exemplu Pref=1mW i P=10mW;Pref=10mW i P=100mW; Pref=2,75W i P=27,5W). Mai rezult catunci cnd se d nivelul corespunztor unei valori, fr ns a se

preciza valoarea de referin n raport cu care s-a determinat, nuputem stabili ce valoare corespunde nivelului dat. Din acest motivnivelul calculat pe baza formulei, n care Pref este neprecizat, se mainumete i nivel relativ.(situaia este opus n cazul niveluluiabsolut, despre care vom spune cteva cuvinte la sfritul acesteiseciuni)

ntruct s-a considerat c belul este o unitate incomod de mare, sefolosete uzual submultiplul su zecimal decibelul, notat prescurtatcu dB (1dB=0,1B). Nivelul unei valori a puterii este de 1dB cnd

raportul respectiv este aproximativ 1,26.Nivelul corespunztor valorii unei puteri, exprimat n decibeli,

este egal cu de 10 ori logaritmul n baza zece a raportului dintre aceavaloare i valoarea de referin: NivP,dB=:10 lg(P/Pref) (1.2) .

Din proprietile funciei logaritm i formula precizat mai susreyult c fiecare nmultire cu factorul 10 a nivelului ca raport

2

8/7/2019 AMPLIFICATOARE AUDIO

3/6

corespunde adunri a zece decibeli la msura logaritmic anivelului. Astfel, exist corespondenele

1 corespunde 0 dB10 corespunde 10 dB

100 corespunde 20 dB1000 corespunde 30 dB........a.m.d.

Tot din proprietile funciei logaritm i formula anterioarrezult c pentru o valoare mai mic dect valoarea de referin(raport subunitar) msura logaritmic a nivelului este negativ.

Pentru stabilirea formulei de calcul a msurii logaritmice n cazul

nivelului unei tensiuni sau unui curent se pornete de la dependenaptratic dintre putere i tensiune, respectiv curent. Dac R estevaloarea rezistenei care consum puterea de valoare P, iar V estevaloarea cderii de tensiune pe rezisten i I este intensitateacurentului din rezisten, sunt valabile relaiile P=V2\R=I2R.Acestea arat c la creterea tensiunii i curentului de 10 ori, putereacrete de 100 ori, adic nivelul puteri crete cu 20dB. S-a convenitca, pentru o rezisten de valoare dat msura logaritmic a nivelului

s se aleag astfel nct s ia aceeai valoare indiferent dac secalculeaz pentru putere sau pentru tensiune i curent. n acest scopeste necesar ca o cretere de 10 ori a valorii tensiunii i curentului scorepund unei creteri cu 20dB a nivelului lor (i nu cu 10dB, ca lanivelul puterii, adic n formulele pentru calculul nivelelorlogaritmice ale tensiunii i curentului coeficientul din faalogaritmului s fie dublu fa de cel din formula 1.2 .

Pentru aceeai valoare a raporului, nivelele logaritmice aletensiunii i curentului sunt de 2 ori mai mari dect nivelul puterii:

NivV,dB=:20 lg(V/Vref) (1.3) ,NivI,dB=:20 lg(I/Iref) (1.4) .

3

8/7/2019 AMPLIFICATOARE AUDIO

4/6

-nivelelogaritmice aleputerii,tensiunii i

curentului ndB pentruvalori aleraportului de la1/10 la 1000/1

n figura de mai sus este dat dependena dintre nivelul logaritmici nivelul ca raport pentru putere , tensiune i curent, ntr-undomeniu de valori ale raportului care se ntinde pe patru decade: dela 1/10 la 1000/1. ( o decad este intervalul cuprins ntre dou valoriaflate n raportul 10/1 sau 1/10.)

Cu nivelul curentului se lucreaz rar deoarece curenii sunt greude msurat.

ntruct amatorii folosesc n practic numai valori aproximative,

ei nu au nevoie nici de formulele de mai sus, nici de tabele delogaritmi sau decibeli. Trebuie numai s rein dou lucruri. Unul,c fiecare nmulire cu 10 a raportului tensiunii corespunde uneicreteri cu 20 dB a nivelului ei logaritmic, adic:

1 = 0 dB10 = 20 dB

100 = 40 dB1000 = 60 dB.a.m.d.

al doilea, s in minte cele mai importante valori n decibel dindecada 1/1 pn la 10/1 (0 dB pn la 20 dB). Acestea suntaproximativ:

1,5 = 3 dB2 = 6 dB3 = 10 dB

4

8/7/2019 AMPLIFICATOARE AUDIO

5/6

5 = 14 dB10 = 20 dB

Aa cum am spus i mai sus, nivelele logaritmice (deci valorile ndB) se adun in timp ce rapoartele corespunztoare se nmulesc.

Pentru a obine , de exemplu, raportul corespunztor nivelului de26 dB se exprim acest nivel printr-o sum: 26 dB = 20 dB + 6 dB.20 dB = 10 ; 6 dB = 2 ; 26 dB = 102 = 20.

Un alt exemplu: 54 dB = 40 dB + 14 dB; 40 dB = 100; 14 dB = 5;54 dB = 1005 = 500.

Un al treilea exemplu: aplicnd o tensiune de 0,1V la intrareaunui preamplificator, se obine la ieirea lui o tensiune de 5V.Amplificarea de tensiune este deci Av = 5/0,1 = 50. la ci dB

corespunde aceast amplificare? Se calculeaz astfel : 50 = 5

10; 5 == 14 dB ; 10 = 20 dB ; 14 + 20 = 34 dB. Amplificarea este egal cu34 dB.

Ultimul exemplu sugereaz c orice amplificare poate fiexprimat logaritmic, n dB. ntr-adevr, att amplificarea de putere,ct i cele de tensiune i de curent ale unui amplificator suntraportate ntre dou valori ale aceleiai mrimi: valoarea mrimiirespective la ieirea amplificatorului supra valoarea ei la intrarea

amplificatorului. Interpretnd valoarea la intrare ca valoare dereferin, regsim tocmai definiia nivelului dat mai sus. Pentrucalculul n dB al amplificrilor de putere, tensiune i curent suntdeci valabile formulele:

Ap, dB = :10 lg Ap , (1.5)Av, dB = :10 lg Av , (1.6)Ai, dB = :10 lg Ai , (1.7)Amintesc c orice amplificare exprimat n dB se mai numete i

ctig.

Deoarece rapoartele prin care se definesc amplificriile sunt nmod normal supraunitare, ctigurile sunt pozitive. Dac n anumitecondiii o amplificare scade sub valoarea de 1 (ca rapot) ctigulcorespunytor devine negativ ; n acest caz are loc de fapt o atenuarede semnal i nu o amplificare propriu-zis.

5

8/7/2019 AMPLIFICATOARE AUDIO

6/6

Folosirea larg n practic a msurrii logaritmice pentru nivelei, mai ales, pentru amplificri, se datoreazfaptului c prezintanumite avantaje importante fa de folosirea rapoartelor respective.Unul dintre ele const n condensareaunui domeniu foarte ntins

de valori, cum este de exemplu domeniul devalori ale uneiamplificri de tensiune, care poate varia ca raport ntre 1 i 106, ntr-un domeniu mai restrns n exemplul luat ntre 0 i 120 dB. Ori ,valorile cu mai puine ordine de mrime sunt mai uor de interpretati de intuit.

Un alt avantaj, amintit i mai sus, deriv din proprietile funcieilogaritm de a face s corespund nmulirii (mpririi) a doumrimi operaia de adunare (scdere) a logaritmilor acelor mrimi.

Ori, ultimele operaii

6