Уровень помех и динамический диапазон

Помехами называют посторонние, не связанные с сигналом и не зависящие от него напряжения на выходе усилителя.

Причиной появления помех в усилителях могут быть:

1. Тепловые шумы активных сопротивлений - вызваны хаотическим тепловым

- 5 -

движением свободных электронов, уровень которых растёт с увеличением сопротивления цепи, рабочего частотного диапазона усилителя и температуры.

2. Шумы усилительных элементов – появляются из-за неравномерной эмиссии носителей заряда, неравномерного распределения тока между электродами, теплового шума.

3. Шумы микрофонного эффекта – возникают при механических воздействиях на элементы усилителя, вибраций, звуковых волн и др., в результате чего изменяются их параметры.

4. Фон переменного тока – вызван недостаточно хорошо сглаженными пульсациями выпрямленного напряжения питания.

5. Наводки – это помехи, возникающие за счёт влияния внешних и внутренних электрических или магнитных связей в цепях усилителя.

Шумовые характеристики усилителей имеют исключительно важное значение. Шумы возникают во всех каскадах усилителя, но учитываются, в основном, шумы первого входного каскада, так как они усиливаются последующими каскадами вместе с основным сигналом.

Исключением являются коммутационные шумы, возникающие при изменении (переключении) режима работы усилителя или его каскадов, для чего в большинство усилителей вводят специальный режим глушения (MUTE), при котором выходные каскады усилителя блокируются.

Наличием шумового напряжения на выходе усилителя объясняется нижний изгиб амплитудной характеристики UШ, а верхний изгиб соответствует режиму насыщения UНАС. Линейная часть амплитудной характеристики лежит между UВЫХ.min и UВЫХ.max, которая и определяет динамический диапазон усилителя   ДВЫХ = 20∙ lg (UВЫХ.max ⁄ UВЫХ.min)   Рис.2. Амплитудная характеристика усилителя.

Динамический диапазон усилителя должен быть не меньше динамического диапазона сигнала. Динамический диапазон речи диктора равен 25…35 дБ, речи актёра, исполняющего драматическое произведение – 40…50 дБ, большого симфонического произведения – 65-70 дБ. Человек воспринимает диапазон громкости от порога слышимости до болевого приёма – 120-130 дБ.