Un amplificador és un dispositiu electrònic que reforça l'entrada d'un senyal més petit a un senyal o/p més gran. Per tant, el senyal de sortida canvia contínuament per alguns valors de guany. Aquests s'utilitzen en comunicacions i emissions sense fil en tot tipus d'equips d'àudio. En condicions ideals, el senyal o/p amplificat de l'amplificador hauria de tenir una forma d'ona similar precisament al senyal d'entrada. Tanmateix, aquesta condició ideal no s'aconsegueix gens en la pràctica amplificadors . Així, es poden produir algunes modificacions dins de la forma d'ona a més de l'augment de l'amplitud que es coneix com a distorsió. No és desitjat perquè pot modificar la intel·ligència transportada a través del senyal. Aquest article ofereix una breu informació sobre distorsió de l'amplificador , funcionament i les seves aplicacions.

Què és la distorsió de l'amplificador?

La distorsió de l'amplificador es pot definir com; qualsevol diferència amb el senyal d'entrada d'un amplificador que es produeix al llarg del procés d'amplificació i dóna un senyal de sortida canviat en termes de magnitud, forma, contingut de freqüència, etc. Es produeix a causa de molts factors com; no linealitat dins dels components de l'amplificador, polarització inadequada o sobrecàrrega de l'amplificador. La distorsió de l'amplificador és indesitjable perquè degrada el valor del senyal amplificat.

Distorsió de l'amplificador

Circuit de distorsió de l'amplificador

La distorsió de l'amplificador es pot entendre amb un exemple de a Circuit amplificador d'emissor comú (CE). . La distorsió del senyal de sortida es pot produir per les raons següents.

Circuit amplificador CE

És possible que l'amplificació no es produeixi durant el cicle complet del senyal a causa dels nivells de polarització incorrectes.
Si el senyal d'entrada és molt gran, fa que els transistors dels amplificadors estiguin limitats a través del subministrament de tensió.
L'amplificació no pot ser un senyal lineal per sobre de tot el rang de freqüències d'entrada, el que significa que durant el procediment d'amplificació de la forma d'ona del senyal es produirà una distorsió de l'amplificador.

Els amplificadors estan dissenyats per amplificar petits senyals de voltatge d'entrada en senyals de sortida més grans, cosa que significa que el senyal de sortida es canviarà constantment pel valor de guany que es multiplica amb el senyal d'entrada principalment per a totes les freqüències d'entrada.

“com provar un condensador amb un multímetre digital ”

El següent circuit d'emissor comú (CE) funciona per a petits senyals de CA d'entrada, però provoca alguns problemes en el seu funcionament. Per tant, la posició prevista del punt de polarització 'Q' de l'amplificador BJT depèn del valor Beta relacionat per a tots els tipus de transistors.

El circuit de transistors de tipus emissor comú funciona bé principalment per a petits senyals d'entrada de CA, tot i que pateix un inconvenient principal, la posició calculada del punt Q de polarització de l'amplificador bipolar depèn principalment del valor Beta relacionat de tot tipus de transistors. No obstant això, aquest valor beta fluctua a partir de tipus similars de transistors, és a dir, el punt Q d'un transistor no està relacionat amb un altre transistor amb una categoria similar a causa de les acceptacions de les produccions característiques. Després d'això, la distorsió de l'amplificador es produeix perquè l'amplificador no és lineal. La selecció acurada dels components del transistor i polarització pot ajudar a minimitzar l'efecte de distorsió de l'amplificador.

Tipus de distorsió de l'amplificador

Hi ha diferents tipus de distorsió de l'amplificador que es comenten a continuació. El tipus de distorsió depèn principalment de l'àrea de característiques que utilitza el transistor, la reactància del dispositiu i el circuit associat.

Distorsió no lineal

La distorsió no lineal es produeix principalment en un amplificador sempre que el senyal d'entrada aplicat és gran i el dispositiu actiu es dirigeix a una àrea no lineal de les seves característiques. Aquesta distorsió s'utilitza per descriure una relació no lineal entre els senyals d'entrada i sortida d'un amplificador. Per tant, aquesta distorsió resulta de sistemes allà on el senyal de sortida no és proporcional precisament al senyal d'entrada i es generen productes d'intermodulació o harmònics.

“comparar i contrastar motors i generadors ”

Distorsió d'amplitud

La distorsió d'amplitud és un tipus de distorsió no lineal que té lloc a causa de l'atenuació dins del valor de cresta del senyal. El canvi dins del punt Q i l'amplificació per sota de 360⁰ del senyal condueix principalment a una distorsió de l'amplitud. Aquesta distorsió es produeix principalment a causa del retall i la polarització incorrecta. Sabem que si el punt de polarització del transistor és correcte, la sortida és similar a l'entrada dins de la forma amplificada. Això es pot entendre a través dels casos següents.

Suposem que es proporciona una polarització inadequada a l'amplificador, aleshores el punt Q es trobarà a prop de la meitat menor de la línia de càrrega. Així, en aquesta condició, la meitat negativa del senyal d'entrada es retalla i adquirim un senyal de sortida distorsionat de l'amplificador.

Si proporcionem un potencial de polarització addicional, aleshores el punt Q estarà al costat més alt de la línia de càrrega. Per tant, aquesta condició proporciona una sortida que es tallarà a la meitat positiva de la forma d'ona.
La polarització adequada també pot provocar una distorsió de vegades a la sortida en cas que el senyal d'entrada sigui gran perquè aquest senyal d'entrada s'amplifica a través del guany de l'amplificador. Així, tant la meitat positiva com la negativa de la forma d'ona es retallaran en alguna part que s'anomena distorsió de retall.

Distorsió d'amplitud

Distorsió lineal

La distorsió lineal es produeix principalment sempre que el senyal d'entrada aplicat per conduir el dispositiu és petit i funciona en la secció lineal de les seves característiques. Per tant, aquesta distorsió es produeix principalment a causa de les característiques dependents de la freqüència dels dispositius actius.

Distorsió de freqüència

En aquest tipus de distorsió, el nivell d'amplificació canvia de freqüència. El senyal d'entrada durant l'amplificació en un amplificador realista inclou una freqüència fonamental amb diferents components de freqüència que s'anomenen harmònics.

L'amplitud harmònica (HA) després de l'amplificació és bastant una fracció de l'amplitud bàsica. No causa cap causa greu a la forma d'ona de sortida. Si l'HA després de l'amplificació arriba a un valor elevat, el seu efecte no es pot evitar perquè és visible a la sortida.

Aquí l'entrada té una freqüència fonamental, inclosos els harmònics. Així, la combinació dels dos en amplificació proporciona un senyal distorsionat a la sortida. Succeeix a causa de l'aparició d'elements reactius (o) a través de les capacitats dels elèctrodes del circuit amplificador.

Tipus de freqüència

Distorsió de fase

La distorsió de fase també s'anomena distorsió de retard a l'amplificador perquè sempre que hi ha un retard entre el senyal d'entrada i de sortida es diu que és un senyal distorsionat de fase. Aquesta distorsió es produeix principalment a causa de la reactància elèctrica. Abans hem comentat que un senyal inclou diferents components de freqüència, per tant, sempre que diferents freqüències experimenten diferents canvis de fase, es produeix una distorsió de fase. Aquest tipus de distorsió no té importància pràctica en els amplificadors d'àudio perquè l'oïda humana és insensible al canvi de fase. El tipus i la quantitat de distorsió que és suportable o insuportable depèn principalment de l'aplicació de l'amplificador. Normalment, el funcionament del sistema es veurà afectat sempre que l'amplificador provoqui una distorsió extrema.

Tipus de fase

Motius de la distorsió

La distorsió en els amplificadors es produeix principalment per les principals raons que es comenten a continuació.

La distorsió es produeix principalment a causa d'una polarització incorrecta sempre que el senyal d'entrada no s'amplifica durant el cicle complet del senyal d'entrada.
Es produeix quan el senyal d'entrada aplicat és molt gran.
De vegades, es produeix una distorsió de l'amplificador quan l'amplificació no és lineal per sobre de tot el rang de freqüències.
La distorsió de l'amplificador pot ser causada per diferents factors; no linealitats dins dels components de l'amplificador com transistors o tubs.
A més, els desajustos d'impedància, les limitacions de la font d'alimentació i el tall de senyal també poden contribuir a la distorsió de l'amplificador. Així, aquests factors donen lloc a l'amplificació del senyal que canvia del senyal d'entrada i condueix a una distorsió del senyal original.
En general, es pot provocar una distorsió harmònica dins dels amplificadors
La distorsió harmònica és un tipus de distorsió en un amplificador que sol produir-se per l'amplificador que necessita més voltatge que la font d'alimentació que pot proporcionar.
Això també pot passar amb algunes parts del circuit intern que superen la seva capacitat de sortida.
La distorsió harmònica es produeix a causa de la no linealitat dels transistors.
Això es produeix principalment a causa de les característiques dependents de la freqüència dels dispositius actius.
La distorsió d'amplitud en els amplificadors es produeix principalment quan els valors màxims de la forma d'ona de freqüència s'atenuen a causa d'un canvi dins del punt Q.

Com reduir la distorsió harmònica en els amplificadors

Distorsió harmònica (HD) és un dels problemes principals que causa diferents problemes com; diafonia, problemes d'integritat del senyal i EMI (interferència electromagnètica). Pot ser causat per moltes raons i hi ha diferents maneres de disminuir o eliminar la distorsió harmònica que es comenta a continuació.

La senyalització diferencial és un dels mètodes utilitzats per reduir la distorsió harmònica que pot cancel·lar diversos harmònics.
Un mètode més és utilitzar fonts d'alimentació amb una impedància de sortida baixa que també pot ajudar a disminuir els harmònics.
La reconfiguració de la xarxa és el procediment que ajuda a disminuir els harmònics on els usuaris generen grans harmònics. Aquests harmònics s'identifiquen i es classifiquen en funció del tipus d'harmònics que produeixen.
L'addició de convertidors de polsos múltiples per a la cancel·lació d'harmònics durant la utilització de convertidors d'ona mitja i completa ajuda a eliminar els harmònics.
L'equilibri de fase és una tècnica més adequada per reduir els harmònics.
Els reactors en sèrie redueixen els harmònics a les plantes siderúrgiques i la fosa.
La senyalització diferencial és un mètode que s'utilitza amb freqüència en sistemes digitals d'alta velocitat per reduir els efectes de soroll i diafonia. Els dos senyals en senyalització diferencial es transmeten per cables separats, sent el senyal únic el contrari de l'altre. Després d'això, el dispositiu receptor fusiona els dos senyals i es pot cancel·lar qualsevol soroll en mode comú.
Les fonts d'alimentació mitjançant una impedància de sortida baixa també poden ajudar a reduir els harmònics.
Una font d'alimentació de baixa impedància té menys caiguda de tensió sempre que es treu corrent, de manera que pot ajudar a disminuir o eliminar molts dels problemes que es produeixen amb la distorsió harmònica.

Com mesurar la distorsió de l'amplificador?

La distorsió de l'amplificador es pot mesurar mitjançant analitzadors d'espectre analògics. La majoria dels analitzadors d'espectre tenen entrades de 50 ohms, de manera que es requereix una resistència d'aïllament entre el DUT i l'analitzador per simular càrregues DUT > 50 ohms.

“com ampliar el rang de control remot ”

Mesura la distorsió de l'amplificador

Una vegada que l'analitzador d'espectre s'hagi ajustat per a la velocitat d'escombrat, la sensibilitat i l'amplada de banda, verifiqueu-lo amb precaució per sobrepassar l'entrada. La tècnica més senzilla és utilitzar l'atenuador variable per configurar 10 dB d'atenuació dins del camí d'entrada de l'analitzador. Tant el senyal com els harmònics s'han d'atenuar a través d'una quantitat determinada tal com es controla a la pantalla de l'analitzador d'espectre. Si els harmònics s'atenuen > 10 dB, l'amplificador d'entrada de l'analitzador està introduint distorsió i la sensibilitat s'ha de reduir. Diversos analitzadors tenen un botó a la part superior de la placa frontal per introduir una quantitat coneguda d'atenuació mentre es verifica l'overdrive.

Diferència entre la distorsió de l'amplificador en b/n i els pedals de distorsió

A continuació es comenten les principals diferències entre la distorsió de l'amplificador i els pedals de distorsió.

Distorsió de l'amplificador	Pedals de distorsió
La distorsió de l'amplificador es refereix a la diferència en la forma d'ona rebuda a la sortida pel que fa a l'entrada aplicada.	El pedal de distorsió és un efecte de guany que afegeix brutícia i soroll al senyal de la vostra guitarra. En funció de l'ús del pedal, podeu adquirir qualsevol cosa, des d'un cruixent cruixent fins a un to d'alt guany molt saturat.
La distorsió de l'amplificador proporciona un to dinàmic i càlid. Amplificadors com el Marshall JCM800 i Orange AD30H ofereixen estils de distorsió únics.	La distorsió del pedal proporciona flexibilitat. Pedals famosos com el Boss SD-1 i l'Ibanez Tube Screamer són coneguts pel seu so diferent.
La distorsió de l'amplificador està disponible en dos tipus; no lineals i lineals.	Els pedals de distorsió són de tres tipus com; overdrive, fuzz i distorsió.
Canvia la forma del senyal d'àudio, de manera que el senyal de sortida no és el mateix que l'entrada.	Envia un to amplificat que és perfecte per a la música heavy metal i hard rock.

Per tant, aquesta és una visió general de l'amplificador distorsió, treball , i les seves aplicacions. Es refereix a qualsevol variació del senyal d'entrada que es produeix en el procés d'amplificació per proporcionar un senyal de sortida. Aquest senyal està sent alterat en termes de freqüència, forma, magnitud, etc. Es produeix a causa de diferents factors com; no linealitats dins dels components d'un amplificador, polarització inadequada o sobrecàrrega de l'amplificador. Hi ha diferents tipus de distorsió disponibles que tenen característiques i causes específiques. En general, la distorsió de l'amplificador no és desitjable perquè pot degradar el valor del senyal amplificat. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és un amplificador?