Dynamické zkreslení

Dynamické zkreslení (TIM - Transient Intermodulation) - zkreslení signálu v zesilovači, které se projevuje prudkou změnou vstupního signálu a v důsledku nedostatečné rychlosti přeběhu signálu v zesilovači. Podtyp nelineárního zkreslení , ke kterému dochází v zesilovači pokrytém hlubokou negativní zpětnou vazbou (OOS). Důraz by měl být kladen na silný vliv OOS, protože ve stacionárním režimu je úroveň dynamického zkreslení velmi malá, alespoň mnohem menší než úroveň nelineárního zkreslení , ale v zesilovači pokrytém hlubokým OOS , je „zesílen“ o hodnotu rovnající se hloubce zpětné vazby. Projevují se tzv. „namydleným zvukem“, „rozmazaným zvukovým obrazem“, „skřípnutím zvuku ve vysokofrekvenčním spektru“.

Proces zkreslení

Uvažujme okamžik výskytu IM, počínaje dobou ticha, kdy signál ještě nedorazil na vstup zesilovače - zesilovač je "tichý", ale signál přijatý na vstupu zesilovače bude výrazně vyšší než nominální úroveň, protože v normálním režimu je vstupní signál redukován zeslabeným výstupním signálem OOS, a pokud nebudou v zesilovači přijata opatření ke zvýšení přetížitelnosti, bude vstupní stupeň přetížen a může přejít do saturace, následné stupně, které pracují v bude se také chovat režim maximálního zisku - Ku je mimo smyčku. Po nějaké době se vysoce zkreslený výstupní signál dostane do obvodu OOS, je jím utlumen a vstupuje na vstup zesilovače, kde v tomto okamžiku již vstupní signál není a je opět zesílen a opět se dostává na výstup v již invertovaném formulář. Vstupní signál přijatý na vstupu zesilovače tedy po určité době ticha uvede zesilovač do nestandardního režimu generování libovolného signálu, který nebyl ve vstupním signálu. Pokud se efekt saturace objeví v některých kaskádách, může tento proces trvat poměrně dlouho. Tento proces se odhaduje podle doby, kterou potřebuje k dosažení stacionárního režimu. Samozřejmě, když je přijímán periodický signál, zkreslený výstupní signál bude odečten od vstupního signálu a rozdílový signál bude zesílen, nějakým způsobem kompenzuje zkreslení, která se vyskytují v zesilovači, i když bez ovlivnění "náběžné hrany" nebo "útok", který bude samozřejmě zkreslený, a pokud je signál krátkodobý, objeví se dobře slyšitelné generování cizího šumu podobného signálu. Stejný krátkodobý šum lze slyšet, když vstupní signál náhle zeslábne. Doba trvání takového generování se přibližně rovná celkovému zpoždění v zesilovači.


Metody měření

Dynamická zkreslení jsou dobře patrná na osciloskopu připojeném k výstupu zesilovače zatíženého reálnou zátěží, když je na vstup zesilovače přiveden meandr o frekvenci rovné nebo blízké horní pracovní frekvenci zesilovače.

Metody pro snížení zkreslení v zesilovači

Jednou z metod potlačení dynamického IMI je instalace dolnopropustného filtru před zesilovač pokrytý hlubokým OOS, navržený tak, aby snížil rychlost přeběhu vstupního signálu na úroveň, která nezpůsobí výrazné zvýšení IMI. Nebo dražší způsob - použití vysokofrekvenčních prvků, které snižují celkové zpoždění zesilovače a zvyšují rychlost přeběhu výstupního signálu. Zavedení místní zpětné vazby ve všech fázích zesílení a zpětné vazby s více smyčkami přispívá ke snížení IMI. Další metodou, a nutno říci mnohem účinnější, ale mnohem dražší, je samozřejmě zvýšení linearity zesilovače bez pokrytí zpětnou vazbou. Důležitým bodem v tomto směru je použití vysoce lineárních pasivních prvků (kondenzátory, rezistory, vodiče atd.).

Třída zesilovače

Stojí za zmínku, že vzhledem k mnoha faktorům (nelinearita a šíření parametrů prvků, interference atd.) v praxi není možné postavit "ideální" absolutně nezkreslující zesilovač bez OOS. Snaha o dokonalost vede ke značným mzdovým a materiálovým nákladům, které nejsou vhodné při výrobě hromadného rádiového zařízení, proto ve výrobě dochází k určitému kompromisu v kvalitě a ceně, odhadované masovým spotřebitelem a odborníky. Pro posouzení úrovně kvality průmyslově vyráběných zařízení se dělí do tříd:

Literatura