Основные характеристики и параметры усилителей. Их классификация по характеру усиливаемого сигнала и по назначению

Сразу отметим, что моделировать мы будем всего лишь заготовку для флакона, в которой будут отсутствовать горлышко и крышка, поскольку для создания последних удобнее использовать иные приемы. За основу флакона возьмите окружность-сечение с радиусом 40 и линию-путь (рис. 78), а затем смоделируйте loft-объект обычным образом (рис. 79). После этого в проекции Top создайте пятиугольник радиусом 80, а в проекции Front — эллипс длиной 80 и шириной 300.

Рис. 78. Исходные элементы loft-объекта

Рис. 79. Начальный вид loft-объекта

Перейдите в режим редактирования loft-объекта, разверните свиток Deformation (Деформация) и щелкните на кнопке Fit (Подгонка). В режиме Display X Axis при включенном переключателе Make Symmetrical (Выполнять симметрично) щелкните на кнопке Get Shape (Указать форму) и укажите в качестве проекции по оси X пятиугольник. При необходимости щелкните на кнопке Zoom Extents (Кривая целиком), чтобы изображение проекции поместилось в открытом окне (рис. 80). Скорректируйте длину пути, щелкнув на кнопке Generate Path (Генерировать путь), — рис. 81.

Рис. 80. Окно Fit Deformation для проекции X

Рис. 81. Loft-объект после ввода проекции X

Отключите переключатель Make Symmetrical (Выполнять симметрично) и активируйте режим Display Y Axis, щелкнув на соответствующей кнопке. Щелкните на кнопке Get Shape (Указать форму) и укажите в качестве проекции по оси Y эллипс (рис. 82). Loft-объект станет походить на тот, что представлен на рис. 83. Вернитесь в режим Display X Axis при отключенном переключателе Make Symmetrical (Выполнять симметрично) и измените углы наклона ручек Безье у самой верхней и самой нижней управляющих вершин, а затем перетащите сами вершины так, как показано на рис. 84, — loft-объект тут же изменится (рис. 85). Перейдите в режим Display Y Axis, измените угол наклона ручек Безье у верхней и нижней управляющих вершин, а затем и их положение (рис. 86). Произведите рендеринг и при необходимости еще раз подкорректируйте кривые деформации для осей X или Y, окончательный вид которых представлен на рис. 87, а результат визуализации модели — на рис. 88. При желании после этого флакон можно сделать более широким или, наоборот, более вытянутым, для чего следует открыть окно Scale Deformationи скорректировать кривую деформации под задуманный вариант, например так, как показано на рис. 89 и 90.

Рис. 82. Окно Fit Deformation для проекции Y

Рис. 83. Loft-объект после ввода проекции Y

Рис. 84. Изменение кривой деформации для проекции X

Рис. 85. Loft-объект после корректировки кривой деформации для проекции X

Рис. 86. Изменение кривой деформации для проекции Y

Рис. 87. Окончательный вид кривых деформаций

Рис. 88. Заготовка для флакона

Рис. 89. Масштабирование флакона

Рис. 90. Вариант вытянутой заготовки для флакона

КомпьютерПресс 5'2006

Основные характеристики и параметры усилителей. Их классификация по характеру усиливаемого сигнала и по назначению

Усилитель – это электронное устройство, управляющее потоком энергии, идущей от источника питания к нагрузке. Причем, мощность, требующаяся для управления, намного меньше мощности, отдаваемой в нагрузку, а форма входного (усиливаемого) и выходного (на нагрузке) сигналов совпадают (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Функциональная схема усилителя

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЕЙ

Усилители низкой частоты

Каждый усилитель имеет вход, к которому подводится усиливаемое напряжение, и выход, с которого снимается усиленное напряжение. Ко входу усилителя присоединен источник того напряжения низкой частоты, которое требуется усилить. Им может являться микрофон, звукосниматель, радиоприемник, фотоэлемент и т. д. К выходу усилителя присоединяется громкоговоритель или линия, нагруженная на громкоговорители и телефоны, или прибор, в котором используются усиленные электрические колебаиия.
Рассмотрим величины, характеризующие усилитель.
Коэффициент усиления усилителяесть отношение выходного напряжения Uвых к напряжению, поданному на вход усилителя,
Он зависит от коэффициентов усиления отдельных ступеней. Если обозначить их k1, k2, k3 и т. д., то можно написать

Например, если усилитель имеет три ступени с коэффициентами усиления: k1 = 20, k2 = 20 и k3 = 5, то общий коэффициент усиления всего усилителя будет k — 20*20*5 = 2000. Это значит, что при подаче на вход напряжения Uвх = 10 мв — 0,01 в на выходе получится усиленное напряжение Uвых — 2000 -0,01 = = 20 в.
Выходная мощность Рвых есть мощность тока низкой частоты в выходном нагрузочном сопротивлении усилителя. В маломощных усилителях Рвых составляет доли ватта, в усилителях средней мощности единицы или десятки ватт, а усилители большой мощности имеют выходную мощность порядка сотен ватт и более. Она всегда указывается для нормальной работы усилителя, т. е. когда на вход подается нормальное напряжение.
Усилитель может давать мощность больше нормальной, т. е. работать с перегрузкой. При этом увеличиваются искажения и, кроме того, повышенные переменные напряжения в последней ступени могут вызвать аварии (пробивание конденсаторов или изоляции в трансформаторах, выход из строя ламп или транзисторов и т. д.).

Входное и выходное сопротивления. Важным параметром усилителя является его входное сопротивление (сопротивление между входными зажимами), кото-рое играет роль нагрузочного сопротивления для источника усиливаемого напряжения. А для нагрузочного сопротивления, включенного на выход, усилитель является генератором и поэтому имеет между выходными зажимами некоторое внутреннее сопротивление, называемое выходным.
Диапазон частотв зависимости от назначения усилителя может быть широким или узким. При усилении колебаний разговорной речи достаточен диапазон частот примерно 200 - 2000 гц, а для художественных передач, он должен быть в диапазоне 50 - 10 000 гц.
Искажения в усилителях возникают различных видов.
1. Частотные искажения. Чем шире диапазон частот колебаний, которые нормально усиливаются усилителем, тем меньше искажения. Идеальный усилитель должен в пределах того диапазона частот, на который он рассчитан, усиливать одинаково. Практически каждый усилитель усиливает различные по частоте колебания неодинаково, вследствие чего нарушается правильное соотношение между звуками различных частот. Неодинаковое воспроизведение колебаний различной частоты наpывается частотными (или линейными) искажениями.
Показателем частотных искажений служит амплитудно-чатотная или короче, частотная характеристика, изображающая ависимость коэффициента усиления k усилителя от частоты силиваемых колебаний f.

Рис.1 - Различные формы частотных характеристик

Для таких характеристик (рис. 1) принято откладывать частоту в логарифмическом масштабе, в отором с увеличением частоты деления становятся меньше. 3 обычном линейном масштабе, когда деления Одинаковы, трудно уложить весь диапазон звуковых частот. По вертикальной оси иногда откладывают не коэффициент усиления k, а его отношение к коэффициенту усиления при средней частоте, в качестве которой берут частоту F = 400 гц (иногда 1000 гц).
На рис. 1а показана частотная характеристика идеального усилителя на диапазон частот 500 - 10 000 гц. Она показывает, что для этих частот коэффициент усиления один и тот же, т. е. частотных искажений нет. Однако построить подобный усилитель трудно. В этом и нет необходимости, так как небольшие изменения силы звука (менее 25%) человек не замечает. Поэтому небольшое отклонение коэффициента усиления от средней величины вполне допустимо.
На рис.1 б дан пример частотной характеристики усилителя, который на частоте 50 гц дает усиление на 20% меньше, чем на средних частотах. Рисунок 1 в дает частотную характеристику с подъемом усиления на нижних частотах: коэффициент усиления «а частоте 50 гц на 40% выше, чем на средней частоте. Снижение или подъем усиления могут быть и на верхних частотах. Если частотные искажения превысят 20—30%, то в воспроизведении чувствуется недостаточная громкость некоторых звуков, или, наоборот, они слышны ненормально громко по сравнению со звуками средней частоты.
Причиной частотных искажений является наличие в усилителях емкостей и индуктивностей, сопротивление которых зависит от частоты. Вследствие этого усилитель на разных частотах работает различно.
Частотные искажения создаются также в громкоговорителе, телефоне, микрофоне, звукоснимателе, причем в них эти искажения бывают значительно больше, чем в усилителе. Поэтому иногда в усилителе полезны такие частотные искажения, которые могут скорректировать частотные искажения, например, в громкоговорителе. Если последний хуже работает на верхних частотах, то желательно в усилителе иметь частотную характеристику с подъемом на этих частотах. Тогда общая частотная характеристика всего устройства станет лучше и воспроизведение звука будет происходить с меньшими искажениями. В некоторых усилителях применяют тонкорректоры и регуляторы тона, позволяющие изменять частотную характеристику так, чтобы компенсировать частотные искажения отдельных частей усилительного устройства.