Сильное усиление мощности: Обработка сигналов. Усиление сигнала для корректной передачи

Обработка сигналов. Усиление сигнала для корректной передачи

УСИЛЕНИЕ СИГНАЛА

ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЗНАНИЕМ И СИЛОЙ

Проблема общения испокон веков стоит перед человеком. Взаимопонимание – результат как точности в выражении мысли, так и точности в передаче сообщения до собеседника. Погрешности в общении могут приводить к самым разным результатам – от рождения бытовых анекдотов до начала мировых войн.

Электрические сигналы предназначены именно для передачи информации – например, звуковой или видео. Тем важнее возможно правильнее и бережней усилить сигнал, передать его в неискаженном виде получателю (слушателю и зрителю).

Усиление сигнала – важнейший этап его обработки и передачи

Усиление сигнала – важнейший этап его обработки и передачи. Слабые токи и напряжения, выдаваемые различными источниками, нужно привести к виду, приемлемому для передачи по кабелям или через эфир, распределить для многих получателей, в конце концов усилить мощность сигнала так, чтобы его могли, например, воспроизвести мощные громкоговорители.

Для любых аналоговых сигналов важнейшими характеристиками любого усилителя является (кроме собственно коэффициента усиления):

  • линейность (точность усиления сигнала),
  • динамический диапазон (разница между самым сильным и самым слабым сигналом, который еще не потонет в собственных шумах усилителя),
  • нагрузочная способность (какой сигнал усилитель может выдать в нагрузку в рабочем режиме),
  • амплитудно-частотная характеристика (диапазон рабочих частот) и ее неравномерность.

Характеристики по-разному ценны для разных усилителей, в зависимости от области их применения:

  • Для аналоговых видеосигналов: диапазон рабочих частот (до 6-500 МГц) и линейность (доли процента)
  • Для аналоговых аудиосигналов: линейность (сотые-тысячные доли процента), динамический диапазон (60-120 дБ), линейность АЧХ в диапазоне 16 Гц – 20-30 кГц
  • Для усилителей-распределителей: дополнительно – коэффициент разветвления (на сколько нагрузок могут работать) или нагрузочная способность
  • Для усилителей малых сигналов (например, микрофонных): уровень собственных шумов (определяет динамический диапазон усилителя) и способность подавлять помехи и наводки

Свою специфику имеют и усилители, использующиеся с сигналами управления, а также устройства для работы с цифровыми сигналами, но это предмет отдельного исследования.

ТЕОРИЯ: КАК РАБОТАЮТ УСИЛИТЕЛИ

Схемотехника усиления

Инженеры строят усилители электрических сигналов на основе т.н. активных приборов. Основные типы таких приборов1:

  • Электронно-вакуумные лампы
  • Биполярные и полевые транзисторы
  • Интегральные микросхемы

Электронные лампы (самые старые приборы) в настоящее время практически вышли из употребления, их используют, в основном, только в некоторых звуковых усилителях. У ламп много хороших электрических свойств, но они велики по размеру, имеют низкий КПД, хрупки, ненадежны, дороги и при этом недолго служат.

Интегральные микросхемы также содержат в себе транзисторы, просто очень маленькие и плотно упакованные

Появление транзисторов в начале 50-х годов произвело подлинную революцию в технике усиления. В настоящее время различные типы транзисторов используются в подавляющем большинстве усилителей. Интегральные микросхемы также содержат в себе транзисторы, просто очень маленькие и плотно упакованные. Поэтому принцип усиления в них совершенно такой же, что и в усилителях на отдельных транзисторах, а микросхемы позволяют легко строить очень сложные схемы при очень маленьких габаритах, и при этом они очень удобны в производстве. Усилители на микросхемах обычно получаются дешевле, а зачастую и качественнее, чем на отдельных (дискретных) транзисторах2.


А. Биполярный транзистор; усилитель с общим эмиттером

Б. Биполярный транзистор; эмиттерный повторитель

В. Полевой транзистор

Г. Биполярные транзисторы; Двухтактный выходной каскад

Рис. 1. Усилительные каскады на транзисторах


Рис. 2. Условное обозначение усилителя на схеме

Биполярный транзистор «умеет» усиливать слабый ток, который течет от его базы (Б) через эмиттер (Э). Малые изменения этого тока (скажем, от входного сигнала) приводят к большим изменениям тока, текущего от коллектора (К) к эмиттеру. Применяя разные схемы включения, можно получить усиление напряжения и/или тока (рис. 1 А, Б). Аналогично и полевой транзистор способен усиливать слабое напряжение, приложенное между затвором (З) и подложкой (П).

Схемы А, Б, В применяются для относительно слабых токов и напряжений (например, для аудиосигналов микрофонного или линейного уровня, для стандартных видеосигналов). Если надо получить значительные мощности или напряжения, используются двухтактные схемы, подобные Г. Они имеют куда больший КПД и максимальное выходное напряжение. Сложные усилители имеют много ступеней усиления (т.н. «каскадов»), в которых используются самые разные схемы включения транзисторов.

Небалансные и балансные усилители

Схемы балансных усилителей заметно сложнее обычных

Балансные (симметричные) линии передачи сигнала имеют существенные преимущества перед небалансными (подробнее см. брошюру «Передача сигнала по кабелю витой пары»). Для их работы необходимы выходные балансные усилители и дифференциальные приемники, а также кабели с большим числом проводников. Схемы балансных усилителей заметно сложнее обычных (показанных выше).


Рис. 3. Пример схем для организации балансной линии связи
(Нажмите на фото для увеличения)


Рис. 4. Условные обозначения балансных цепей на схеме
(Нажмите на фото для увеличения)

Частотная коррекция

Во многих случаях требуется не только равномерно усилить сигнал, но и подчеркнуть в нем определенные частоты или подавить другие частоты.

  • Для видеосигнала: поднять высокие частоты для компенсации потерь в длинном кабеле
  • Для слабого аудиосигнала: создать специальную АЧХ, требуемую для данного источника сигнала (магнитная головка магнитофона, магнитный звукосниматель, микрофон и т.д.)
  • Для аудиосигнала линейного и высокого уровня: скорректировать тембр звучания, скомпенсировать неидеальность громкоговорителей и акустики помещения

Частотная коррекция осуществляется специальными фильтрами, в т. ч. регулируемыми. Такие фильтры зачастую включаются в состав усилителей. Простейшие цепи частотной коррекции показаны ниже.


Фильтр нижних частот (подавляет верхние)

Фильтр верхних частот (подавляет нижние)

Рис. 5. Простейшие фильтры на RC-цепочках

Во многих случаях и простых аналоговых схем достаточно для решения практических задач

Специфика усиления аудиосигналов состоит в том, что человеческое ухо очень хорошо различает любую «ложь» в передаче звука

В сложных схемах применяются всевозможные сочетания корректирующих цепочек, сложные фильтры больших порядков. В современных устройствах все большее применение находит цифровая обработка сигнала, основанная на совершенно иных принципах и дающая гораздо большие возможности и гибкость, но это предмет отдельного разговора. Во многих случаях и простых аналоговых схем достаточно для решения практических задач.

УСИЛЕНИЕ АУДИО

Специфика усиления аудиосигналов состоит в том, что человеческое ухо очень хорошо различает любую «ложь» в передаче звука3. В результате, если нужно получить действительно качественное звучание, приходится строить весьма сложные и дорогостоящие схемы усиления. Единственное, что облегчает жизнь инженерам (по сравнению с проблемой усиления видеосигналов) – это относительно узкая полоса пропускания, нужная аудиоусилителям. Считается, что человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц, однако некоторые разработчики поднимают верхнюю границу этого диапазона до 30-100 кГц, что, по некоторым экспертным оценкам, субъективно улучшает качество передачи звука.

Впрочем, качество аудиоусилителей, их схемотехника и важность достижения ими тех или иных предельных параметров – предмет ожесточенных споров профессионалов и любителей высококачественного звука, на сути которых мы не имеем возможности здесь останавливаться.

Усиление микрофонных сигналов

Микрофоны – первая ступень в цепочке передачи реального звука конечному слушателю. Если потерять качество на этом этапе, дальнейшие усилия могут оказаться напрасными.

Основные типы микрофонов и их выходные сигналы представлены ниже.

Тип микрофона Уровень
сигнала
Линия связи между
микрофоном и усилителем
Тип разъема
Конденсаторный 10-50 мВ Балансная с фантомным питанием XLR
Электретный 10-50 мВ Балансная (проф.) или небалансная (любительский) XLR или mini-Jack
Динамический 1-7 мВ Балансная (проф. ) или небалансная (любительский) XLR или mini-Jack
Ленточный 0,5-2 мВ Балансная XLR

Кроме указанных линий связи, сигнал от микрофона может передаваться по радиоканалу или по ИК лучам, в этом случае сигнал сначала усиливается, а затем поступает на соответствующий передатчик.

Чем ниже уровень входного сигнала от микрофона, тем труднее усилить его до стандартного значения (обычно 0,7 В) без паразитных шумов и тем сложнее избавиться от помех в соединительной линии (между микрофоном и усилителем)

Чем ниже уровень входного сигнала от микрофона, тем труднее усилить его до стандартного значения (обычно 0,7 В) без паразитных шумов и тем сложнее избавиться от помех в соединительной линии (между микрофоном и усилителем).

Во многих современных микрофонах микрофонный усилитель уже встроен в корпус устройства, что позволяет минимизировать помехи (иногда там же расположен и радиопередатчик). Такие микрофоны называются активными. Неудобство состоит в том, что усилитель требует электропитания, и в ручку микрофона приходится встраивать батарейку либо транслировать питание по соединительному шнуру.

Чаще всего микрофонный усилитель входит в состав микшерного пульта (позволяющего смешивать и регулировать звук от нескольких источников) или выполняется в виде отдельного устройства. Основные особенности микрофонного усилителя:

  • низкий уровень собственных шумов, позволяющих усиливать сигнал в доли милливольта при сохранении отношения сигнал/шум более 50-60 дБ
  • большая перегрузочная способность, особенно при использовании вокальных динамических микрофонов
  • в профессиональной технике — балансный вход и способность отдавать в микрофон «фантомное питание» (слабое напряжение 48 или 12 вольт, нужное для конденсаторных микрофонов)
  • отключаемые фильтры низких или высоких частот (для коррекции АЧХ микрофона при работе в разных режимах), фильтр эффекта «присутствия» (presence), создающий подъем АЧХ в области 1,5-3 кГц для повышения разборчивости голоса
  • отключаемый компандер или лимитер, позволяющий исключить перегрузку последующих усилительных цепей


Рис. 6. Примеры микшерных пультов и микрофонных предусилителей

Иногда требуется усилить сигнал от микрофона сразу до уровня, нужного для работы громкоговорителя (например, в мегафонах), тогда микрофонный усилитель сразу совмещается с оконечным усилителем мощности в одном корпусе.


Рис. 7. Мегафон

Усиление других слабых сигналов

На практике имеются и другие источники слабых сигналов:

  • сигналы от магнитных головок магнитофонов (1-3 мВ), требуют специальной сложной частотной коррекци
  • сигналы от головок магнитных звукоснимателей (в проигрывателях грампластинок) (5-30 мВ) требуют специальной частотной коррекции и особого входного сопротивления
  • радиочастотные («антенные») сигналы для вещательных радиоприемников в принципе аналогичны таковым и для видеосигналов (см. ниже), но для них редко используются отдельные (не входящие в состав приемника) усилители.

Сигналы от первых двух источников сильно подвержены воздействию наводок от сети переменного тока, поэтому соответствующие усилители обычно располагают возможно ближе к источникам сигнала (головкам).

Усиление сигналов линейного уровня

Для сигналов линейного уровня обычно требуются, чтобы источник сигнала имел низкое выходное сопротивление (десятки-сотни Ом), а приемник сигнала – высокое входное сопротивление

Линейными аудиосигналами называют «промежуточные» сигналы уровнем 0,2-1 В (обычно за стандарт принимается значение 0,7 В). Такими сигналами связываются между собой компоненты аудиосистем – усилители, магнитофоны, тюнеры, проигрыватели, микшеры и т.д.

В бытовой технике используются обычно небалансные линии связи и разъемы RCA, mini-Jack, DIN, в профессиональной – балансные линии и разъемы XLR, mini-XLR или клеммы. Иногда в профессиональных студиях и в автомобильной электронике используют и промежуточные сигналы повышенного уровня (до 5-15 В), что позволяет снизить влияние помех (но усложняет усилители).

Для сигналов линейного уровня обычно требуются, чтобы источник сигнала имел низкое выходное сопротивление (десятки-сотни Ом), а приемник сигнала – высокое входное сопротивление (10 кОм и больше, для балансных линий передачи, используются приемники со входным сопротивлением 600 Ом). Тогда, при использовании экранированных аудиокабелей, при передаче сигнала обеспечивается минимальное влияние помех и наводок от сети питания.

Eсли один линейный сигнал надо «развести» на несколько приемников, особенно расположенных на значительном удалении, возникает задача распределения сигнала

Обычно линейные сигналы не требуют дополнительного усиления. Однако если один линейный сигнал надо «развести» на несколько приемников, особенно расположенных на значительном удалении, возникает задача распределения сигнала. Усилитель-распределитель имеет один вход и несколько выходов, каждый из которых имеет собственный буферный усилитель, так что выходы работают независимо, и выходные линии связи друг друга не «портят».


Рис. 8. Устройство усилителя-распределителя небалансного аудиосигнала

Усилители мощности

Обычно для усилителя оговаривается, на какую минимальную нагрузку он может работать, и важно не подключать к его выходу громкоговорители с меньшим сопротивлением, чтобы не вывести усилитель из строя

Звуковой сигнал в конечном счете должен быть представлен слушателю – и этим занимаются громкоговорители (или наушники – по сути те же громкоговорители, только маленькие). Чтобы получить достаточную громкость звучания, сигнал (обычно линейного уровня) необходимо значительно усилить. Нагрузка таких усилителей обычно низкоомная (катушки громкоговорителей имеют сопротивление 2-16 Ом, наушников – 8-300 Ом), поэтому обычно говорят не о выходном напряжении такого усилителя, а о его выходной мощности (при данной нагрузке). Обычно для усилителя оговаривается, на какую минимальную нагрузку он может работать, и важно не подключать к его выходу громкоговорители с меньшим сопротивлением, чтобы не вывести усилитель из строя4.

Прослушивание Требуемая выходная
мощность усилителя
Число каналов
усиления
Наушники 1-50 мВт 2
Карманный радиоприемник 50-300 мВт 1
Небольшая магнитола, телевизор 1-5 Вт 1-2
Большой телевизор 5-15 Вт 1-2
Музыкальный центр 10-100 Вт 2-7
Музыкальная система класса Hi-End 20-500 Вт 2-7
Озвучивание небольшого конференц-зала (речь) 5-30 Вт 1-2
Озвучивание большого зала (речь) 30-500 Вт 1-10
Озвучивание малого зала (рок-музыка) 500-3000 Вт 2-10
Озвучивание большого зала (рок-музыка) 2000-100000 Вт (и неограниченно) большое

Требуемая мощность усилителя зависит не только от желаемой громкости, но и от чувствительности («отдачи») громкоговорителей, которая у разных моделей может отличаться в 10 и более раз. Подбор оптимальной пары «усилитель-громкоговоритель» – вообще предмет отдельного разговора.

Усилители мощности выполняются как в виде отдельных блоков (зачастую оборудованных коммутатором входов, регуляторами тембра и громкости и др. дополнениями), так и входят в состав более сложных устройств (AV‑ресиверов, домашних кинотеатров, телевизоров и т.д.). В любом случае общий принцип построения таких усилителей одинаков, и почти все усилители строятся по двухтактной схеме (рис. 2, Г) с вариациями (вроде мостовой схемы включения). Транзисторные усилители мощности разделяются на следующие основные классы:

  • класс А: выходные транзисторы работают в линейном режиме, и через них течет большой постоянный ток. У таких усилителей низкий КПД (0% в тихих местах, не более 50% для самых громких; они сильно нагреваются и потребляют много «лишней» электроэнергии), зато у них очень высокая линейность и чистота звучания.
  • класс B: транзисторы «приоткрываются» ровно настолько, чтобы пропустить в нагрузку требуемый ток. При этом КПД усилителя много лучше, чем в классе А (до 78%), однако за счет нелинейности транзисторов возникают большие искажения, особенно заметные при малой громкости. Инженеры борются с ними, принимая специальные меры, но все равно такие усилители звучат «грязнее», чем в классе А.
  • класс AB: промежуточный между А и В; КПД усилителя много больше, чем в классе А, а искажений много меньше, чем в классе B. Самый распространенный класс усилителей.
  • класс D: использует принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ), когда на громкоговоритель поступают высокочастотные импульсы разной ширины. Меняя ширину такого импульса (согласно форме входного сигнала), усилитель заставляет меняться и средний ток, текущий через громкоговоритель – и последний излучает звук! Это уже почти «цифровой» усилитель, и для формирования нужных импульсов часто используют именно цифровые схемы. КПД таких усилителей может приближаться к 100%, поэтому они могут быть очень компактными (т. к. мало нагреваются при работе). Правда, качество звучания таких усилителей не самое высокое, хотя во многих случаях и достаточное.
  • класс T: один из новейших классов, работает аналогично классу D, но за счет «умной» цифровой начинки имеет гораздо меньшие искажения, чем обычный класс D.
  • иные классы (C, H и др.) имеют свои особенности, но встречаются реже.

Выбор модели усилителя определяется типом решаемой задачи (и, конечно, бюджетом), например:

  • Качественные, но неэкономичные усилители (в том числе и на электронных лампах) используются в системах класса Hi-Fi и Hi-End
  • Наиболее экономичные усилители (пусть при меньшем качестве) применяются в автомобильных аудиосистемах и переносной аппаратуре с батарейным питанием

Большая выходная мощность усилителя должна без потерь передаваться в громкоговоритель, поэтому важно снабдить систему толстыми и качественными «акустическими» кабелями

Большая выходная мощность усилителя должна без потерь передаваться в громкоговоритель, поэтому важно снабдить систему толстыми и качественными «акустическими» кабелями. Кроме того, мощный усилитель потребляет от сети много энергии (причем неравномерно, в зависимости от входного сигнала и громкости), поэтому важно также обеспечить для него подвод качественного электропитания (это особенно актуально для мощных концертных усилителей и систем класса Hi-End).

Цифровые аудиосигналы

Цифровые аудиосигналы сами по себе усиления не требуют, необходима только их буферизация для передачи по линиям связи (что делается в самих источниках таких сигналов, например, в CD или DVD-проигрывателях) и, при необходимости, распределение на несколько потребителей. Спектр таких сигналов не превышает нескольких мегагерц, поэтому сигналы формата S/PDIF (коаксиальный вариант), например, легко распределяются и устройствами, предназначенными для композитного видеосигнала. При передаче цифровых сигналов возникают и иные проблемы (например, джиттер, который приходится устранять с помощью перетактирования), которые выходят за рамки данной брошюры.

УСИЛЕНИЕ ВИДЕОСИГНАЛОВ

Видеосигналы можно условно разбить на 2 класса:

Любые усилители видеосигналов должны иметь значительно большую полосу пропускания (по сравнению с аудиоусилителями)

  • Радиочастотные («антенные») сигналы – сигналы с очень широким спектром (до нескольких гигагерц в случае спутникового телевидения), но небольшой амплитуды. Их обычно надо лишь доставить от антенны (или кабельного разветвителя в кабельных сетях) до входа телевизора, сет-топ-бокса или ТВ-тюнера, возможно, с небольшим усилением и для нескольких получателей.
  • Относительно «низкочастотные» (по сравнению с антенными) видеосигналы стандартных интерфейсов: композитное, s-Video, компонентное видео, компьютерное видео (VGA). Спектр таких сигналов может быть от 5 до 500 МГц, и задача усилителей, в основном, состоит в раздаче таких сигналов нескольким получателем (усилители-распределители) либо в доставке этих сигналов на значительные расстояния по линиям связи (линейные усилители).

Любые усилители видеосигналов должны иметь значительно большую полосу пропускания (по сравнению с аудиоусилителями), однако требования по уровню шумов (динамическому диапазону) и линейности для них относительно ниже, что связано с особенностями восприятия человеческого глаза.

Усиление радиочастотных сигналов

«Антенные» усилители обычно имеют полосу пропускания:

  • до 300-500 МГц (для сигналов метрового и дециметрового ТВ диапазонов)
  • до 8-12 ГГц (малошумящие усилители для антенн спутникового ТВ).

Такие усилители обычно работают с коаксиальными кабелями с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом. Сигнал усиливается по мощности, коэффициент усиления:

  • Для усилителей слабого сигнала: 6-30 дБ (4-1000 раз). Используются для улучшения качества приема ТВ сигнала
  • Для усилителей-распределителей: 0-6 дБ (т.е. от простого повторения сигнала до 4 раз). Используются для «раздачи» исходного сигнала нескольким потребителям


Рис. 9. Внешний вид малошумящего антенного усилителя
и усилителя-распределителя

Многие усилители оборудованы регуляторами коэффициента усиления для подстройки под конкретную систему. При построении сложных кабельных систем усилители-распределители можно каскадировать, раздавая сигнал многим потребителям в разных зданиях и помещениях.

Усиление стандартных аналоговых видеосигналов

Видеосигналы в стандартных интерфейсах сами по себе должны иметь стандартные уровни, и не требуют какого-то особенного усиления. Поэтому речь идет, в основном о:

При построении сложных кабельных систем усилители-распределители можно каскадировать

  • небольшом усилении сигнала и, отдельно, его высокочастотных составляющих для компенсации потерь в длинных соединительных кабелях (линейные усилители). Зачастую источник сигнала просто не предназначен для работы на длинную линию, и такой усилитель выполняет роль мощного буфера
  • усилении по мощности и разветвлении сигнала для нескольких потребителей (усилители-распределители).

Усилители для видеосигналов разделяются по типам сигналов:

Видеосигнал Кабель Разъемы Спектр частот Применение
Композитный
(CV)
Коаксиальный,
75 Ом
RCA, BNC 5,5 МГц Стандартное ТВ
s-Video (YC) 2 коаксиальных,
75 Ом
Mini-DIN (4-конт. ) 5,5 МГц Стандартное ТВ,
повышенное качество
Компонентный
YUV (YCrCb)
3 коаксиальных,
75 Ом
RCA, BNC 5,5 МГц Стандартное ТВ,
макс. качество
Компонентный
RGBS
4 коаксиальных,
75 Ом
SCART 5,5 МГц Стандартное ТВ,
макс. качество
Компонентный
ТВЧ YUV (YCrCb,
YPbPr)
3 коаксиальных,
75 Ом
RCA, BNC до 70 МГц (1080i),
140 МГц (1080p)
ТВ высокой четкости
VGA (RGBHV) 3 коаксиальных,
75 Ом, 2 витых
пары
HD-15, BNC до 400-500 МГц Компьютерные
сигналы

Линейные усилители, от которых требуется компенсация длины кабеля, обычно имеют регулировки:

Сигнал Подъем ВЧ Подъем общего
уровня сигнала
Максимальное
расстояние передачи
Стандартное ТВ Центральная частота
4,3 МГц, до +10 дБ
до +6 дБ 50-100 м (кабель mini-coax, 2,5 мм)
300-500 м (кабель RG-6)
Компонентное
ТВЧ, 1080i
начиная с 10 МГц, до
+10 дБ на 60 МГц
до +6 дБ 30-50 м (кабель mini-coax, 2,5 мм)
100 м (кабель RG-6)
VGA начиная с 30 МГц, до
+10 дБ на 100 МГц
до +6 дБ 50-100 м (кабель mini-coax,
2,5 мм)


Рис. 10. Внешний вид линейных усилителей для сигналов CV и VGA (XGA)

Линейные усилители лучше включать перед длинными кабелями, а не после них


Рис. 11. Амплитудно-частотная характеристика усилителя для сигнала VGA
(с подъемом ВЧ и без)

Линейные усилители лучше включать перед длинными кабелями, а не после них.


Рис. 12. Включение линейного усилителя сигнала VGA


«Тянучки» и искаженная цветопередача

«Тянучки» скомпенсированы,
цветопередача нормальная

Рис. 13. Сигнал VGA (1600x1200, 85 Гц), переданный на расстояние 60 м, без коррекции и с коррекцией в усилителе

Распределение стандартных аналоговых видеосигналов

Усилители-распределители позволяют один видеосигнал передать на несколько приемников сигнала. Иногда возникает вопрос: почему нельзя просто включить несколько приемников «впараллель», распаяв соответствующий кабель, и не применять дополнительные усилители? Вот ответ на данный вопрос:

  • Видеосигналы передаются по коаксиальным кабелям с волновым сопротивлением 75 Ом
  • Для нормальной работы таких кабелей надо, чтобы у приемника сигнала входное сопротивление было равно 75 Ом (см. рис. 15)

  • Рис. 14. Передача сигнала по 75-омному кабелю

  • Если несколько приемников просто соединить параллельно, их входные сопротивления также включатся параллельно, и общее сопротивление нагрузки пропорционально упадет

  • Рис. 15. Неправильное включение, «запараллеливание» приемников
    (нагрузка получилась 75 / 3 = 25 Ом)

  • При этом передатчик будет перегружен, сигнал на входе приемника будет сниженным, а в кабеле появятся переотражения сигнала, которые визуально будут проявляться в виде «звона», «тянучек», «контуров» на изображении, могут быть искажены цвета, а синхронизация может срываться

Правильный метод распределения сигнала следующий:

Для каждого приемника сигнала используется отдельный 75-омный коаксиальный кабель и отдельный выход источника сигнала

  • Для каждого приемника сигнала используется отдельный 75-омный коаксиальный кабель и отдельный выход источника сигнала (это — забота проектировщика системы)
  • На входе каждого приемника сигнала устанавливается согласующий 75-омный резистор («терминатор») (это — забота разработчика приемной аппаратуры)5
  • Если у приемника терминатора нет (это редкий случай), необходимо установить внешний терминатор, вроде показанного на рис. 17.

  • Рис. 16. Внешний терминатор, подключенный ко входу приемника видеосигнала

  • Для s-Video и компонентных видеосигналов (YUV, RGBS, VGA) отдельный терминатор должен присутствовать на каждой из линий для видеосигнала


Рис. 17. схема распределения видеосигнала
(Нажмите на фото для увеличения)

Разветвленные системы распределения видео

Иногда видеосигнал надо доводить до многих получателей, находящихся в разных местах. В этом случае можно комбинировать усилители-распределители и линейные усилители, получая разветвленные системы. Основные принципы построения таких систем:

  • Один выход всегда подключается на один вход с терминатором
  • Допустима работа на несколько входов (2-5), если терминатор включен только на последнем из них. Такие входы должны располагаться возможно ближе друг к другу
  • Все приборы (источники и приемники сигналов, усилители) должны получать питание от одной фазы сетевого питания и иметь общее заземление или зануление
  • Если предыдущее требование невыполнимо, следует между приборами, находящимися на разных контурах, включать в цепь прохождения сигнала гальванические развязки (или готовиться к проблемам)
  • Перед длинными линиями связи лучше устанавливать линейные усилители с коррекцией
  • Чем больше усилителей включено в цепь прохождения сигнала, тем больше деградирует сигнал. Каждый усилитель обязательно вносит свои шумы и искажения (пусть небольшие). При каскадном включении они складываются. Желательно избегать схем с каскадным включением более 2-3 усилителей.


Рис. 18. Разветвленная схема распределения с каскадированием
(Нажмите на фото для увеличения)

Другие способы распределения аналогового видео

Когда нужно передать видеосигнал на особенно большие расстояния, или когда имеются проблемы с помехами или заземлением, можно использовать альтернативные способы передачи, используя специальные усилители-преобразователи сигнала:

  • По кабелям витой пары (см. брошюру «Передача сигнала по кабелям витой пары»). Специальная пара «передатчик-приемник» обеспечивает транслыцию видеосигнала на большие расстояния по дешевому кабелю: композитного видео до 1-1,5 км, сигнала VGA – до 300 м
  • По оптическим кабелям (см. брошюру «Передача сигнала. Оптоволоконные линии связи»)
  • По радиоэфиру, с помощью инфракрасных лучей, через вычислительные сети Ethernet и Интернет

Эти и другие способы распределения выходят за рамки данной брошюры.

Цифровое видео

Методы усиления и рапределения цифровых видеосигналов имеют свою специфику и рассматриваются в отдельных брошюрах.

  • Сигналы SDI и HD SDI (см. брошюру «Интерфейсы. SDI и HD SDI»)
  • Сжатое видео по интерфейсу Firewire (см. брошюру «Интерфейсы. IEEE 1394 (Firewire)»)
  • Сигналы DVB/ASI по методам усиления/распределения в основном аналогичны сигналам SDI и HD SDI

1 Мы опускаем некоторые экзотические типы приборов, используемые, например, для радиочастотных устройств.
2 С этим утверждением могут оказаться несогласными многие инженеры, строящие выскокачественные мощные аудиоусилители.
3 В некоторых случаях требования к качеству могут быть и пониженными. Например, в телефонии, системах аварийного оповещения, диктофонной технике и т.д. вполне достаточно качество, при котором человеческий голос четко различим, а это много меньше, чем нужно, например, для прослушивания симфонической музыки. Соответственно упрощаются и удешевляются усилители.
4 Большинство современных усилителей имеют встроенную защиту от перегрузки и перегрева, поэтому они не «сгорят», а просто не будут работать.
5 Заметим, что некоторые дешевые модели бытовой аппаратуры (телевизоры, видеомагнитофоны) могут быть не оборудованы 75-омными терминаторами по входам. Видимо, производители считают, что при совсем коротких соединительных кабелях сигнал «не очень» испортится. Если надо подключить такую технику к длинному кабелю, приходится устанавливать внешние согласующие терминаторы.

Как усилить сигнал Wi-Fi: 11 способов

Способ № 6: Переключаемся на другой канал

Если пользователь устанавливает роутер в многоквартирном доме или офисе, тогда одним из лучших методов увеличения зоны покрытия Wi-Fi станет выбор другого канала.

Дело в том, что сети, которые функционируют на одной и той же частоте, образуют интерференционные помехи. Они выглядят как круги на воде. Эти помехи мешают друг другу.

Вай-фай работает на различных каналах в пределах своего диапазона. Всего таких каналов около 13 штук, и роутер между ними переключается. Да, он автоматически может находить максимально свободный канал, но не всегда качественно с этим справляется.
Выход — определить, на каком канале работает маршрутизатор, и поменять его на максимально незанятый вручную. Как это сделать:

  • Скачать и установить на ПК специальную программу: в магазинах есть много бесплатных версий.
  • Отыскать самый свободный канал и записать его на листочек.
  • Зайти в настройки вашего маршрутизатора через панель администрирования.
  • Найти каналы.
  • Ввести нужный вам — свободный — в соответствующее поле. Сделать это придется вручную.
  • Сохранить изменения в настройках.

Владельцы двухдиапазонных роутеров, способных функционировать на частотах 2,4 и 5 ГГц, могут переключиться на вторую — менее занятую частоту. Подробнее об этом — в описании 10-го способа.

Способ № 7: Регулируем мощность передатчика

Всенаправленные антенны роутеров не действуют по принципу: чем мощнее, тем дальше. Для них имеет значение не только мощность, а и обратная связь от клиентского адаптера. В противном случае смысл в приеме и передаче данных теряется: даже если девайс будет подключен к точке доступа, никаких действий по обмену данными с помощью вай-фай предпринять не выйдет.
Этот эффект называют асимметрией. Маршрутизатор распознает и передает данные на девайс, а сетевое устройство не отвечает, поскольку в него интегрирован беспроводной адаптер с малым радиусом действия.

Эффект асимметрии можно устранить. Для этого следует зайти в настройки роутера через личный кабинет. По умолчанию выставляется максимальная мощность. Пользователю же нужно снизить ее на единицу.

Также стоит учитывать, что максимальный уровень сигнала Wi-Fi, выставленный в настройках, способен ухудшить качество обратной связи от сетевых девайсов, которые расположены рядом с роутером. Дело в том, что радиосигнал будет настолько сильным, что заглушит более слабый сигнал, выдаваемый адаптером.

Способ № 8: Меняем антенны

В недорогих моделях маршрутизаторов по умолчанию стоят антенны, чей коэффициент усиления равен 3 Дби. Конечно, антенна в принципе не способна увеличить мощность потока сама по себе. Но можно увеличить ее коэффициент. Тогда изменится диаграмма направленности и сигнал будет распространяться дальше.

Это можно сравнить с режимами свечения фонарика. Так, режим ближнего света представляет собой широкий луч, который освещает большое пространство. А вот режим дальнего света — это узкий луч, который бьет точечно, но дальше.

Учитывая это, становится понятно, что как только коэффициент увеличится, радиосигнал распространится на более дальнее расстояние. Но в этом случае зона покрытия сузится: может получиться так, что сигнал вай-фай ближе к потолку и полу полностью исчезнет. Возможно, поваляться на диване, залипая в соцсети, не получится.

Если же пользователь все-таки решил поставить антенну с большим коэффициентом усиления, чем у антенны его роутера — это не проблема. Коннектор SMA — стандарт подключения таких аксессуаров, так что подобрать и приобрести нужную маршрутизатору модель не составит труда.

Способ № 9: Устанавливаем ретрансляторы

Установка репитеров требует дополнительных финансовых вложений, но это отличный вариант для увеличения покрытия. Он практически незаменим для мест, имеющих большую площадь. Пригодится он и для построек со сложной планировкой.

В качестве повторителя, который способен расширить зону покрытия вай-фай, можно использовать не только специальное устройство — Wi-Fi репитер. Роль такого расширителя сети Wi-Fi на себя может взять второй маршрутизатор, который поддерживает технологию WDS. Каждый вариант имеет свои особенности.

Как увеличить мощность двигателя - 6 проверенных способов

Каждый автомобилист наверняка не раз задумывался над тем, как увеличить мощность своего двигателя, каким бы сильным он не был.

При этом все нужно сделать так, чтобы не нанести ему вреда и автомобилю в целом, стремясь усилить мотор любыми способами.

Доработанный мотор с турбонаддувом

Немного теории

От количества л.с. зависят все технические параметры и их увеличение отразится на надежности всех элементов авто, как трансмиссии, ходовой части, так и прочих системах.

Так, при их увеличении на одинаковых моделях одной марки, заводом сразу устанавливаются более надежные элементы ходовой части и тормозов. Например, в связи с поднятием крутящего момента, возрастает диаметр приводного вала полуосей, попутно ставятся и более прочные ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей) и производится доработка системы тормозов

На заднем мосту устанавливаются дисковые тормоза, а в электрооборудовании ставится сильнее генератор и так далее. Поэтому, к вопросу о прибавке сил нужно подходить взвешенно, заранее просчитав все возможные варианты, с учетом всех плюсов и минусов предстоящей переделки.

Чем сильнее «сердце» авто, тем больше его эксплуатационный ресурс, так как всю мощь авто водители используют крайне редко, например, когда нужно придать дополнительное ускорение при обгоне связки длинномеров или при проверке максимальной скорости автомобиля. Так, в ситуации с обгоном, на маломощном авто водителю придется выжать максимум из ДВС, чтобы вовремя закончить манёвр, когда же на более сильном авто будет достаточно просто добавить немного газа.

В обычных же условиях, скажем городской цикл или загородная езда, используется порядка 30-60% от всех л.с.

Существует несколько вариантов доработки ДВС, для прибавки сил, которые мы сейчас и рассмотрим в этой статье.

1) Чип-тюнинг

Подобный способ основан на использовании нового ЭБУ двигателем, путем установки иного чипа, позволяющего поднять мощностную характеристику мотора. Это происходит благодаря перепрограммированию его работы, что дает возможность получить прибавку сил порядка 10-20 процентов от изначальных.

Про чип-тюнинг читайте подробнее здесь

Эффективность чипа очень зависит от конкретной прошивки и типа двигателя. На атмосферном моторе максимально возможный прирост мощности гораздо ниже, чем на турбированном. При оптимально подобранной прошивке расход может скорее упасть, чем вырасти.

2) Установка турбины

Это достаточно сложный вид тюнинга, требующий правильного расчета мощности ДВС, подбора определенного типа нагнетателя, доработки впускных и выпускных коллекторов, плюс перепрограммирование ЭБУ силовой установки.

Грамотный расчет и применение турбин средней мощности на фоне профессиональной доработки, позволит добавить сил без ущерба ресурса.

Турбина

Дополнительно устанавливают и интеркулер (устройство для охлаждения воздуха), позволяющий подать в цилиндры большую порцию воздуха. Это объяснятся тем, что масса холодного воздуха значительно выше.

Турбина работает за счет подвода отработавших газов, температура которых очень высока, что ведет к ее нагреву и как следствие снижению давления наддува.

Следовательно, основной задачей интеркулера является снижение температуры воздуха, поступающего в турбокомпрессор. Так охлаждение воздуха на 10-15 градусов, дает прибавку л.с. порядка 3-5%.

Лада Приора с турбонаддувом и интеркулером

Однако при установке этого устройства возникает и своеобразное препятствие на пути прохода воздуха, что и негативно может отразиться на давлении наддува.

Поэтому перед установкой промежуточного охладителя необходимо провести точный расчет его работы, чтобы понять выиграете вы или проиграете в борьбе за прибавку сил.

Дополнительно при установке турбины необходимо поставить и более производительные форсунки, чтобы избежать так называемой турбоямы.

Установка турбины позволяет значительно прибавить л.с. силовой установки без вмешательства внутрь, то есть без увеличения объема, как в случае с расточкой цилиндров.

При этом нужно правильно понимать, что максимальное увеличение лошадиных сил при подобном виде тюнинга, без дальнейшей доработки всех систем, приведет к быстрому износу ДВС и как следствие потребуется его капитальный ремонт.

3) Доработка

Данный вариант предусматривает полную доработку мотора, позволяющую без существенного уменьшения общего ресурса силовой установки достичь значительной прибавки в л.с.

В этом случае потребуется разобрать мотор, произвести расточку цилиндров (при необходимости), заменить поршня (устанавливаются кованые поршня), коленчатый вал, маховик (облегченный), распределительный вал, клапана, узел дроссельной заслонки и многое другое.

Все эти действия потребуют значительных финансовых вложений, плюс работу должен выполнять профессионал, способный грамотно рассчитать полученную в итоге прибавку л.с.

Однако результат вас однозначно порадует.

4) Доработка систем впуска и выпуска

Подобный вариант тюнинга подразумевает доработку впускных и выпускных коллекторов путем зачистки и полировки их внутренней части, либо установку готовых тюнинг комплектов с уже модернизированными коллекторами.

Впускной коллектор Toyota

В систему впуска дополнительно устанавливается воздушный фильтр нулевого сопротивления, позволяющий добавить в топливовоздушную смесь большую массу воздуха.

В системе выхлопа ставят, так называемый прямоток, снижающий сопротивление выхлопных газов, что при правильном подборе оптимальной системы выхлопа также дает прирост л.с.

5) Распределительный вал

Поднять л.с. можно и установкой спортивного распределительного вала. Прибавка достигается за счет большего подъема клапанов. Выпускаются так называемые низовые валы, дающие прибавку сил на низких оборотах и верховые, поднимающие мощность на высоких оборотах.

Спортивный распредвал

После установки вала необходимо выполнить регулировку клапанов с помощью разрезной шестерни.

6) Замена двигателя

Наиболее радикальный вариант поднятия мощностной характеристики ДВС, это его замена на более сильную модификацию. Однако, этот возможно лишь при условии, что конструкция данной модели дает возможность установить под капотом другую силовую установку.

В то же время необходимо понимать, что только заменой решить эту задачу не удастся. Придется попутно изменить передаточные числа в КПП, усилить элементы подвески, системы тормозов, заменить ШРУСы, систему выхлопных газов и прочее.

Все это несомненно отразится на общей стоимости подобного сценария доработки, так что подходить к данному варианту тюнинга нужно достаточно взвешенно.

В заключение

Необходимо помнить, что только грамотный подход к выполнению доработок ДВС способен принести желаемый результат. В противном случае, непрофессиональное вмешательство способно нанести непоправимый вред мотору, вплоть до его замены.

Телевизионный усилитель, как выбрать и зачем он нужен

Шум на любимой радиостанции, плохой приём телеканалов на даче, или пропадающий голос друга в динамике телефона – все это результат слабого сигнала с передатчика. Антенный усилитель является решением каждой из этих проблем.

Необходимость использовать телевизионный усилитель обычно возникает, когда длина антенного кабеля от источника до приёмника слишком велика. Его использование также может быть вызвано большим количеством антенных разъёмов в квартире, ведь каждое разделение антенного сигнала приводит к его ослаблению.Цель установки усилителя проста – улучшить качество передаваемого телевизионного сигнала. А если речь идёт о цифровом сигнале? Вы наверняка уже знаете о том, что для того, чтобы принимать цифровое ТВ в самых отдалённых регионах, как правило, нужно использовать хорошую узконаправленную антенну. А чтобы сохранить качество сигнала, прежде чем он попадёт в цифровой ресивер, нужно его выровнять и усилить. С этой функцией прекрасно справится современный цифровой усилитель для антенны. Такой усилитель, помимо высокого коэффициента усиления, характеризуется высокой устойчивостью к внешним возмущениям. Современный усилитель для DVB-T2 может служить как для усиления приёма от обычной антенны, так и для разветвления его на несколько выходов либо суммировать сигналы с нескольких антенн.

Когда нужно применять это устройство и чем руководствоваться при его покупке? Это вы узнаете из данного руководства.

Какие факторы влияют на ухудшение телесигнала

Симптомы слабого приёма аналогового ТВ заметить не сложно – картинка искажается и пропадает. Что касается ослабления цифрового телевидения, то его также легко обнаружить, но с той лишь разницей, что дело мы имеем не с рябью (снегом) на экране, а с разрывами видеопотока. При слабом телевещании изображение может застыть, рассыпаться на пиксели или изменить цвет (обычно на зелёный).

Причины ухудшения сигнала

Каждая причина ухудшения эфира должна анализироваться индивидуально, поскольку его приём зависит от локальных условий: от того, в каком направлении проходит сигнал, какие препятствия есть на его пути, от наличия возвышенностей, высоких зданий в вашем районе.

Прежде, чем вы окончательно примете решение использовать усилитель для телевизора, давайте познакомимся с наиболее вероятными причинами ухудшения телесигнала.

  • Техобслуживание передатчиков

Почти во всех случаях проблем с показом ТВ их причина оказывается на стороне пользователя – случаи со стороны отправителя обычно являются перерывом на обслуживание передатчика, что иногда занимает несколько часов.

  • Неисправность оборудования

Наружные антенны изо дня в день подвергаются внешнему природному воздействию. Морозы, жара, метели и дождь – все это антенна способна выносить годами. Если она правильно установлена. А если нет, то однажды влага проникнет в провода, разветвители, усилители, и проблема возникнет в наименее ожидаемый момент.

  • Неправильная антенна

Самой распространённой причиной плохого приёма является слишком низкий уровень сигнала, который поступает от антенны. Единственным верным решением будет использование лучшей её модели – желательно направленной, не обязательно с усилителем. Но ситуацию можно частично улучшить, установив антенну повыше.

  • Слишком высокая мощность сигнала

Частой причиной проблем также может быть завышенный уровень приёма. Живя рядом с телевышкой и используя антенну с высоким коэффициентом усиления, мы можем перегрузить сигнал на входе тюнера.

Существенное влияние на качество приёма имеет коаксиальный кабель. Старый кабель с растрёпанной изоляцией, купленный на барахолке или того хуже – кабель из кусков, которые вы наскребли «по амбарам и сусекам», может вызвать такое сильное затухание, что оно поглотит сигнал даже от очень хорошей антенны ещё до того, как тот достигнет телевизора.

  • Разделители и разъёмы

Свойства и количество используемых сплиттеров также влияют на качество картинки. Каждый такой пассивный элемент (т.е. тот, который не является усилителем) снижает уровень приёма. Небрежная установка разъёмов, особенно снаружи жилья, может привести к быстрому окислению соединений и, как следствие, к значительному затуханию телесигнала.

Нас окружает масса передающих устройств – ретрансляционных станций, мобильных телефонов, модемов, маршрутизаторов, радиостанций, сигнализаций и т.д. Радиоволны из разных частотных диапазонов способны создавать помехи в приёме ТВ. Вмешательство вызывают даже устройства без антенн: микроволновая печь, флуоресцентные лампы, электромобили.

Меж двух огней

Проблемы с приёмом телеэфира настигают и людей, живущих на границе сигналов, принимаемых от двух передатчиков. В этом случае необходимо выяснить, какой передатчик сильнее, и в каком направлении должна быть направлена антенна. В таких местах лучше всего будет работать направленная антенна.

Телевизионные усилители сигнала

Проверить, поможет ли антенный усилитель «выжать» из антенны более мощный сигнал можно довольно простым способом. Можно подключить любой телевизор максимально близко к антенне и, если сигнал не улучшится, это может означать, что с антенной что-то не то. Однако если картинка на экране улучшится, то следует задуматься о покупке усилителя. Только вот какого?

Типов усилителей телевизионной антенны действительно много, но некоторые из них используются преимущественно для масштабных телевизионных установок. Мы же сосредоточимся только на тех, которые могут использоваться в небольших и средних антенных установках.

Выбор усилителя зависит от типа сигнала, который вы хотите усилить. Например, усилитель с высоким коэффициентом усиления может не только помочь вам решить сложные проблемы приёма, но и вызвать сбои в работе ТВ. Вот основные типы усилителей, которые вы можете встретить в продаже:

  1. Усилитель широкополосный (SWA и LSA). Его роль заключается в усилении всего спектра сигнала в заданной полосе.
  2. Диапазонный. Например, усилитель ДМВ – диапазона для цифрового телевидения DVB-Т2.
  3. Многодиапазонный. Он позволяют приёмнику «видеть и слышать» все сигналы, излучаемые передатчиком (и метровом, и в дециметровом диапазонах).

Что важно понимать? Для улучшения приёма «цифры» продавец в магазине предложит вам «цифровой» усилитель. И это будет устройство с платой, способной работать в дециметровом диапазоне волн (ДМВ).

Преимущества и недостатки антенных усилителей

Использование усилителей антенны для ДМВ бывает в равной степени и необходимым и нежелательным. Уже на этапе планирования любой домашней телесети нужно обеспечить, чтобы количество используемых усилителей было как можно меньшим. Каждый антенный усилитель имеет тенденцию к искажению видеопотока, а при наслоении друг на друга нескольких искажений можно получить эффект, обратный ожидаемому.Использование усилителя с постоянным усилением не всегда приводит к ожидаемому эффекту. Недостатком этого решения, как ни странно, является как раз его главная характеристика – усиление. Во многих местах необходимо принимать вещание от нескольких передатчиков, или сам ретранслятор излучает сигналы разных уровней. Использование широкополосного усилителя во всем диапазоне его работы может привести к чрезмерному повышению итак высоких уровней некоторых частот. Это, в свою очередь, приведёт к перегрузке допустимого уровня сигнала, который поступает на вход декодера или разъёма телевизионного приёмника. Результатом будет значительное ухудшение параметров качества приёма, что приведёт к отключению самого разъёма. В таких случаях усилители должны иметь возможность регулировки усиления, но не во всем диапазоне работы, а независимо в отдельных частотах.

Ещё одна особенность заключается в способе питания усиливающей схемы. Если ваш усилитель для антенны цифрового телевидения DVB-T2 требует питания 5 Вольт, то лучше их подавать по кабелю от самого тюнера. Хуже, когда усилитель «просит» 12 Вольт. Здесь возможны два варианта, оба с грядущими проблемами:

  1. его блок питания с низкочастотным трансформатором под сеть питания 50 Hz. Блок не такой лёгкий, как импульсные блоки для подзарядки мобильного телефона, этот блок не даёт высокочастотных помех, но выдаёт низкочастотные пульсации, которые со временем могут ухудшать работу антенного усилителя;
  2. блок питания с импульсным преобразованием, очень лёгкий, практически не греется, не даёт низкочастотных пульсаций, но гарантированно выдаст высокочастотные помехи, которые совсем не полезны усилителю.

Выбор усилителя для телевизора

Не каждый антенный усилитель работает идеально, некоторые из них имеют немалые собственные шумы, другие – ещё хуже, легко возбуждаются. Поэтому, если вы получили плохой результат с одним антенным усилителем, можно попробовать выбрать усилитель ТВ другой модели или с другим способом питания. К примеру, поэкспериментируйте, не будет ли антенна работать лучше, если подать напряжение не от «родного» блока питания, а от цифрового тюнера.

Антенный усилитель не сможет помочь или даже навредит, если:

  • уровень приёма зашкаливает за предельные параметры усилителя;
  • антенна, помимо основного сигнала, ловит сильные помехи, которые приумножит усилитель;
  • уровень сигнала крайне слабый.

Усиление аналогового сигнала

Золотое правило хорошего телеприёма: чтобы получать хороший сигнал аналогового ТВ, желательно его не ухудшать. Чтобы этого не происходило, укладывайте правильно кабель, следите за исправностью антенны и вовремя диагностируйте любую разгерметизацию в вашей квартирной телесети.

Если расстояние до передающего передатчика велико и приём очень слабый, то дополнительно нужно установить усилитель сигнала.

Если вы принимаете аналоговый эфир на пассивную антенну, и раздаёте сигнал на несколько приёмников, то вначале его нужно усилить, а лишь потом поделить по направлениям. Это умеет делать активный антенный разветвитель.

Усиление кабельного телевидения

Со времён своего создания кабельные сети не очень изменились. Местная компания-провайдер кабельного ТВ принимает со спутника достаточно много телевизионных каналов, формирует из них телевизионный пакет, и по коаксиальным кабелям раздаёт в наши дома, беря за это оплату с каждого абонента. Чтобы дойти до нашего дома, сигнал несколько раз проходит через промежуточный магистральный усилитель ТВ сигнала, попадает в усилитель ТВ сигнала многоквартирного дома, ещё раз в нем усиливается, и раздаётся по квартирам. И все же, пока этот сигнал шёл от помещения компании-провайдера в наш дом, он немного ослабел.

Так и есть, кабельное ТВ достаточно зашумлено. Как улучшить его качество? Следует признать: если вы – абонент кабельного ТВ, то у вас мало шансов что-то исправить. Неважный кабельный приём – это проблема провайдера, и очень мало шансов, что он что-то сделает для ликвидации этой проблемы. Все, что вы можете сделать с вашей стороны – это заменить пассивный кабельный делитель на разветвитель ТВ сигнала с усилителем, а возможно и весь кабель с коннекторами на новые и более качественные.

Вывод: нужно раздавать не аналоговое ТВ, а цифровое, применяя достаточно современные системы передачи сигнала по оптоволоконному кабелю. Качество замечательное, и телевизионных каналов можно передать намного больше.

Усиление спутникового сигнала

Проблематика усиления спутникового ТВ такова, что в деле приёма сигнала со спутника ключевую роль всё-таки играют диаметр спутниковой тарелки, являясь определяющим параметром, и точность настройки антенны. Говоря об усилении приёма со спутника, следует понимать, что речь идёт не о поступающем сигнале, который излучает спутник (его вы никак не усилите), а о том, чтобы сохранить принятый сигнал и, усилив, «продавить» его по кабелю до спутниковой приставки, минимизировав затухание. Усилитель сигнала антенны спутникового телевидения – это скорее профилактическая мера, чем панацея от плохого приёма.

Методы обеспечения уверенного приёма ТВ сигнала

Готового рецепта не существует. Каждый случай специфичен и требует индивидуального подхода. Что делать в этой ситуации? Во многих случаях сигнал не требует максимально усиления, как и не требуется усиливать весь «букет» сигналов.

Чтобы убедиться, с каким случаем мы действительно имеем дело, необходимо точно измерить уровень сигнала от антенны-приёмника. Это нужно для того, чтобы понять, получаем ли мы прямой или отражённый сигнал (или даже несколько), и определить дальнейшие шаги.

Одним из способов получить уверенный приём является коррекция направления антенны или её местоположения по высоте, а часто и то, и другое. Иногда достаточно сместить антенную мачту на метр или два, чтобы получить эфир гораздо лучшего качества.

Измеритель уровня стоит иметь под рукой и тогда, когда нужно убедиться, является ли качество вещания достаточным и требует ли только дополнительного усиления, или, может быть, вы получаете сильный, но избыточный сигнал? В случае сильного сигнала можно правильно подобрать антенну. Также может хватить сознательного изменения направления приёма или расположения антенны, чтобы ослабить сигнал, в то же время, устраняя его отражённые лучи.

Принимая цифровое ТВ, следует помнить, что при наложении друг на друга сильных радиочастотных колебаний, нужно сделать выбор в пользу пассивной направленной антенны без использования каких-либо усилительных элементов. Усилитель к антенне телевизора в этом случае будет способствовать интермодуляции, что приведёт к сбоям и нестабильности работы цифрового декодера.

Способы усиления мощности телеантенны

На самом деле способы усилить мощность ТВ антенны можно соотнести с медицинскими подходами: применять «терапию» или сразу пойти «хирургическим» путём. Что до резких мер, то здесь самый первый шаг – это смена самой антенны на более сильную и дорогую. Сюда же можно отнести и покупку активной антенны вместо пассивной.

Но можно действовать более мягко, особенно, если ваша антенна служила вам честь по чести не один год:

  • поэкспериментировать с направлением приёма;
  • поднять антенну повыше;
  • по возможности, очистить путь сигналу;
  • устранить все «неконтакты», заменить кабель;
  • оснастить антенну усилителем сигнала. Многие внешние антенны имеют технологическую возможность установки усиливающей платы, если окажется, что она нужна.

Использование антенного усилителя

Усилители антенного сигнала телевизора самыми первыми, после антенны, выполняют первоначальную коррекцию его уровня.

Тип устройства, которое подойдёт именно вам, зависит от условий приёма в вашей местности и от конкретных потребностей всей телевизионной установки. Если необходимо усилить всю радиочастотную полосу, вы можете использовать широкополосный усилитель с фиксированным усилением. Если же, наоборот, в вашем регионе на правильный приём частот из верхней полосы УВЧ оказывают существенное влияние высокочастотные передатчики и возникают помехи, вызванные, например, проезжающими автомобилями или соседской газонокосилкой, то понадобится другая модель усилителя – с фиксированным усилением, но с ограниченным диапазоном рабочих частот.Современные усилители от различных производителей имеют достаточно эргономичную форму, что, по сути, позволяет их монтировать в любом месте коаксиального антенного кабеля. Это означает, что вы можете использовать усилитель в существующей антенной установке без необходимости разбирать антенну. Однако следует помнить, что из-за нарушения соотношения сигнал-шум с ростом расстояния от антенны, его рекомендуется устанавливать как можно ближе к антенне.

Критерии правильного выбора

Процедура выбора усиливающего устройства не особенно сложна. Это оборудование предназначено для улучшения качества эфирного приёма, поэтому его выбор будет обусловлен, прежде всего, качеством входящего сигнала, которое и сориентирует вас на подключение устройства с подходящим коэффициентом усиления.

Но не забывайте, что при слабом сигнале в вашей местности важно учитывать собственный коэффициент усиления антенны, а также высоту её размещения. А усилитель будет полезным тогда, когда расстояние от антенны до декодера будет значительным, и придётся усиливать сигнал, чтобы уменьшить его потери в кабеле.

Выбирая усилитель сигнала для антенны, также важно руководствоваться не только его усилительными возможностями. В равной степени здесь участвуют и параметры собственного шума устройства. Как уровень сигнала, так и его качество в самом начале вашей квартирной телесети будут иметь решающее влияние на правильное функционирование всей установки, обеспечивая чёткое и безупречное вещание в телевизоре.

Хороший усилитель для антенны телевизора может питаться от напряжения, которое формирует сам тюнер – это даёт неплохой шанс для финального качества видео. Поэтому лучше приобретать устройства, в которых микросхема питается от 5 Вольт.

Похожие статьи

Центробежные насосы - неисправности и правильная эксплуатация.

При точном соблюдении инструкции можно избежать повреждений при работе насоса. Как разнообразны условия эксплуатации насосов, так и различны неисправности, появляющиеся во время их эксплуатации.
Очень трудно дать какие-либо конкретные рекомендации для выявления и устранения всякого рода повреждений. Очень редко причина повреждения содержится в самом насосе. Поэтому насос следует разбирать лишь тогда, когда другие меры не привели к устранению неисправности.

Ниже мы остановимся на некоторых основных условиях, которые следует соблюдать при эксплуатации центробежных насосов.

При неполном заполнении центробежный насос не подает жидкость или же подает ее с шумом.

Очень важно обеспечить полное заполнение насоса перед эксплуатацией. В этом случае необходимо открыть находящиеся на корпусе насоса воздуховыпускные устройства. Затем заполнить жидкостью насос и всасывающую трубу до тех пор, пока из них полностью не будет удален воздух. 
Засорение всасывающего трубопровода, защитной сетки или рабочего колеса приводит к уменьшению напора. В некоторых случаях это может привести к разрыву сплошности потока на стороне всасывания насоса.
Закупоривание рабочего колеса можно предотвратить установкой во всасывающем трубопроводе защитных сеток, решеток, грубых и гравийных фильтров. Если при использовании насоса, несмотря на правильное его заполнение, не будет достигнута гарантированная подача, то вполне возможно, что не совпадает общая высота напора с параметрами насоса. Это можно проверить при помощи манометров или вакуумметров, установленных на всасывающем и напорном патрубках. Если по показаниям приборов преодолеваемая высота напора больше, чем напор насоса то необходимо увеличить, если возможно, частоту вращения или установить более крупное рабочее колесо.

Если преодолеваемая высота напора меньше, то по характеристике центробежных насосов (кроме пропеллерных) происходит увеличение подачи и мощности на валу насоса. Именно в этом случае возникает опасность перегрузки приводного двигателя.
Источник этого несоответствия можно устранить, уменьшив режим работы при помощи задвижки на напорном трубопроводе.
Особое внимание следует обращать на соответствие направления вращения вала насоса заданному. Неправильное направление вращения приводит к неисправностям насоса в результате ослабления затяжки рабочего колеса или гайки на валу, а это в свою очередь вызывает повреждение элементов корпуса насоса. Данное явление приводит также к заклиниванию вала насоса.

Недопустимые условия со стороны всасывающего патрубка часто являются причиной поломок при эксплуатации насосов.

Если превысить допустимую вакуумметрическую высоту всасывания или максимальную геометрическую высоту всасывания насоса, то это может повлечь за собой разрыв сплошности потока или по меньшей мере вызвать кавитацию, а также сильное снижение мощности. Поэтому при работе насоса необходимо следить за тем, чтобы не была превышена допустимая высота всасывания (кавитационный запас).
Максимальная высота всасывания сильно зависит от температуры перекачиваемой жидкости, от потерь на трение и изгибы трубопровода, а также от скорости (диаметра) во всасывающем трубопроводе.
Повышение температуры перекачиваемой жидкости уменьшает высоту всасывания, поскольку с увеличением температуры увеличивается давление парообразования.
Чтобы сократить потери на трение и изгибы со стороны всасывающего трубопровода, его надо делать коротким и широким, без лишних вставных элементов. Забитая приемная сетка и трудно открывающийся клапан сильно увеличивают потери энергии. В связи с тем, что потери на трение и скоростной напор зависят от скорости во всасывающем трубопроводе, в лопастных насосах диаметр всасывающего патрубка по сравнению с диаметром напорного, как правило, больше. Если нельзя обойтись без излишне длинного подающего трубопровода, то нужно увеличить его номинальный внутренний диаметр по сравнению с диаметром всасывающего патрубка.

Чтобы избежать образования воздушных мешков в насосе необходимо выполнять эксцентричный переходник.
Избыточное давление на входе, потери и скоростной напор, зависят от изменяющегося противодавления и подачи соответственно характеристике насоса. Гарантийную высоту всасывания указывают лишь для режима работы, приведенного в паспорте насоса. 
Если уже на недогрузочных режимах имеет место повышение максимально допустимой высоты всасывания до определенных пределов, то при известных условиях при увеличении подачи допустимая высота будет значительно превышена. Если насос заказывают со слишком большим запасом по напору, то в эксплуатации он будет не очень надежен.
При высоком давлении парообразования или когда оно равно давлению в емкости следует предусмотреть избыточное давление на входе. Подпор должен быть больше, чем возникающие на пути до насоса потери на трение. Величина подпора зависит как от температуры перекачиваемой жидкости, так и от подачи и частоты вращения, и необходимо ее всегда выдерживать, чтобы гарантировать безупречную работу насоса. Лучше обеспечивать необходимый подпор,  увеличивая давление в резервуаре путем образования воздушной подушки.
Если нельзя, по определенным причинам, обойтись без прокладки длинных труб, то необходимо уложить всасывающую линию с постоянным наклоном в сторону насоса для предотвращения образования воздушных пробок. Если это требование по каким-то причинам неосуществимо, то следует обеспечить отсос воздуха в наивысшей точке всасывающего трубопровода. Чтобы нигде не было подсоса воздуха, всасывающая труба в любом случае должна быть герметичной. Конец трубы должен быть погружен в жидкость минимум на 0,8м, чтобы недопустить возможного подсоса воздуха.
Если перекачиваемая жидкость содержит воздух или газ, то следует удалять их при помощи деаэратора или вакуумного насоса.

Напорный трубопровод в любом случае следует оснастить запирающей задвижкой (кроме полуавтоматических установок и осевых насосов), поскольку центробежные насосы включают и останавливают в основном при закрытой задвижке на напорном трубопроводе. Это запирающее устройство необходимо для регулирования подачи, а также для беспрепятственного отключения насоса от напорной магистрали во время ремонта. При напорах свыше 10,0-15,0м необходимо установить обратный клапан, который располагают между напорным патрубком и задвижкой на напорном трубопроводе. Этот клапан препятствует обратному току перекачиваемой жидкости при резкой остановке насоса и защищает всасывающий трубопровод от гидравлического удара. При поломке обратного клапана или при его отсутствии возникает опасность обратного вращения вала насоса, что может привести к тяжелым повреждениям: разрушению агрегата, отсутствию смазки, ослаблению крепления вращаяющихся и неподвижных деталей. В связи с этим надо следить за работоспособностью обратного клапана.

Очень частым источником повреждений центробежных насосов является плохой уход и обслуживание сальников.

Долговечность набивки сальника зависит в основном от плавной работы насоса.
Неравномерное вращение или работа вала с биениями вызывает дополнительные нагрузки на сальниковую набивку.
Чрезмерное подтягивание крышки сальника приводит к сухому трению и выгоранию сальниковой набивки. Чтобы набивка выполняла свое уплотняющее назначение, она должна быть достаточно влажной. Капельное протекание через сальниковую набивку говорит о его нормальной работе. Долговечная работа втулки сальника снижается из-за быстрого износа при недостаточно влажной набивке и сильной затяжке сальника. При возникновении сильного нагревания может произойти выход втулки сальника из строя, если втулка и вал насоса изготовлены из материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения.
Нз практике очень часто допускают ошибку, заменяя в сальнике не все уплотнительные кольца. Кольца, оставшиеся в сальниковой набивке, очень сухие и твердые, поскольку снижающие трение компоненты колец полностью выработаны. Изменение формы уплотнительных колец с помощью молотка недопустимо, так как приводит к, уменьшению упругости набивки и этим самым снижает ее работоспособность.

При эксплуатации торцовых уплотнений особенно важна спокойная работа вала насоса. Если вал работает неравномерно или с биениями, то на уплотнительных поверхностях появляются следы интенсивного изнашивания, что приводит к преждевременной потере торцовым уплотнением своих уплотнительных свойств.

Некачественное центрирование приводного двигателя и насоса вызывает усиленное изнашивание сальников и подшипников. Центробежные насосы в большинстве случаев непосредственно соединяют с приводным двигателем. Применяемые упругие муфты должны передавать только крутящий момент от привода к насосу, но не компенсировать погрешности монтажа. Поэтому необходимо устанавливать валы на одинаковой высоте и обеспечивать безупречную соосность.
Подтягивание трубопроводов к насосу, неперпендикулярность подсоединения трубопроводов к патрубкам насоса, недостаточность опоры трубопроводов при монтаже недопустимы. Вследствие чрезмерного подтягивания трубопроводов к насосному агрегату может произойти излом фланцев патрубков, разрушение муфты, работы вала с вибрацией, а все это нарушает работу концевых уплотнений.

Быстрый переход - | Асинхронные электродвигатели | Насос К80-65-160| Электродвигатель АИР180М4| Цены на консольные насосы | Электродвигатели прайс-лист |

основные методы, доработки силовой установки, турбинный наддув, малый и чип тюнинг, закись азота

Эксплуатируя своё автотранспортное средство, некоторые владельцы задаются вопросом: «Как увеличить мощность атмосферного двигателя?», не всех устраивают те характеристики, которые присущи их стандартным заводским агрегатам, причин, почему так происходит, может быть много. В основном, это владельцы, планирующие использовать своё транспортное средство в спортивных целях, либо любители, желающие сделать эксклюзив своими силами и средствами.

Проводя мероприятия, по улучшению настроек, необходимо подходить к этому вопросу с точки зрения комплексных мер. Только в этом случае тюнинг атмосферного двигателя будет иметь ощутимые результаты и сможет полностью оправдать ожидания. Под улучшением показателей мотора, подразумевается увеличение его мощности и разгонных характеристик, это вплотную подводит автомобиль к показателям спортивных агрегатов.

Только правильно проведенные работы смогут раскрыть весь потенциал двигателя, снизить затраты на выполнение вредной работы по преодолению сил трения, повысить коэффициент полезного действия и мощность установки в целом. При неправильном подходе к решению вопроса модернизации, можно нанести непоправимый урон агрегату. В этом случае, двигатель будет выдавать характеристики хуже, чем они были, либо вообще перестанет работать.

Решения по повышению мощности

К основным методам увеличение мощности атмосферного двигателя можно отнести:

  • Замена коленчатого вала, расточка цилиндров;
  • Установка облегчённых шатунов и поршней;
  • Изменение фаз газораспределения путём установки специального коленчатого вала;
  • Улучшение и доработка системы впуска;
  • Улучшение и доработка системы выпуска;
  • Чип тюнинг мотора;
  • Установка турбинного наддува.

Доработка силовой установки частичная либо комплексная

Любой силовой агрегат, не зависимо от того, на каком топливе он эксплуатируется, либо в каких целях используется, подлежит улучшению. При массовом производстве в заводских условиях невозможно идеально подогнать и настроить мотор.

Корректируя недоработки и правильно устраняя заводские дефекты, можно добиться того, что агрегат будет выдавать на 10, а то и 20% больше мощности по сравнению с исходным результатом.

Конечно, простой подгонкой узлов и агрегатов друг к другу желаемого результата не достичь, для этих целей требуются денежные вливания, которые будут потрачены на покупку некоторых улучшенных механизмов, которые можно использовать в более агрессивных условиях. Именно этот фактор является недостатком доработки двигателя.

«Железная» доработка

Такой вид модернизации силовой установки относится к сложным методам, поскольку требует от мастера, проводящего работы определённого опыта и сноровки, кроме того, потребуется понести большие затраты по времени, труду и деньгам. Предполагается выполнение следующих видов работ:

  • Замена коленчатого вала;
  • Расточка цилиндров силовой установки;
  • Замена поршней и шатунов;
  • Доработка головки блока цилиндров.

При условии правильного выполнения всех перечисленных работ, метод позволит добиться снижения потерь мощности в процессе работы мотора, увеличить коэффициент полезного действия. За счет расточки блока цилиндров произойдет физическое увеличение объёма двигателя, улучшится наполнение цилиндров рабочей смесью, повысится степень сжатия, повысится эффективность процесса газораспределения при различных условиях работы мотора.

Положительным моментом реализации метода является то, что его проведение может быть частичным, то есть замене подлежат не все детали, а только некоторые узлы агрегата. Однако есть и недостатки, так, прирост мощности напрямую зависит от количества проведенных изменений и доработок. Например, замена одних только поршней не даст ощутимого эффекта.

В то же время, проведение масштабных изменений потребует существенных вложений при непропорциональной отдаче. С этой точки зрения, разумней будет применить комплексный подход, при котором соотношение цена-качество будет соизмеримо.

Применение такого подхода повлияет и на дальнейшую эксплуатацию силовой установки. Агрегат будет более капризным, требовать использования качественного топлива и дорогого моторного масла, значительно снизится ресурс и увеличится детонация.

Турбинный наддув

Этот вид увеличения мощности так же является достаточно сложным и затратным. Однако, стоит отметить, что установка турбинного наддува на атмосферный движок является более эффективным методом, в сравнении с «железной» доработкой. Если же применить эти два подхода в комплексе, то есть, установить усиленные детали и механизмы параллельно с турбинным наддувом, то полученные результаты будут значительными.

К недостаткам метода можно отнести значительные финансовые расходы, сложность с выбором и подгонкой деталей и механизмов, а так же последующей тонкой настройкой всех систем друг под друга и силового агрегата в целом. В связи с тяжелым характером такого рода работ, сложно найти мастера для их выполнения. Специалист такого уровня должен обладать высокой квалификацией и богатым опытом в данной сфере.

Малый тюнинг атмосферного мотора

Способы увеличения мощности, описанные ранее, подходят не всем. Очевидно, что такие манипуляции со своим автомобилем позволит себе сделать не каждый, в виду сложности работ и дороговизны проектов. Поэтому, обычные автолюбители, желающие усовершенствовать свой агрегат, очень часто прибегают к простым и дешёвым методам повышения мощности. Эти способы пользуются большой популярностью и доступностью.

Одним из способов модернизации силовой установки, является применение на агрегате воздушного фильтра нулевого сопротивления, который за счет улучшенных свойств, имеет меньшее аэродинамическое сопротивление и даст мотору получить больше воздуха. Заметить сильные изменения рядовому авто владельцу будет сложно, поскольку прирост в данном случае минимален, всего от 0,5 до 2,5%, тем не менее, выполнить такие манипуляции можно.

Недостатком такого способа является некачественное выполнение фильтром своих функций. Таким образом, обратной стороной является попадание грязного воздуха в силовой агрегат и загрязнение его, стоит ли применять новшество на практике, решать хозяину авто.

На этом фоне более целесообразным будет применение модернизации выхлопа, она подразумевает: ликвидацию катализатора, изменение геометрии выпускных труб, монтаж специального глушителя с прямым током. Задача манипуляций, устранение как можно большего количества препятствий на пути отработанных газов. За счет этого, движение выхлопа происходит без преодоления дополнительного сопротивления, на которое так же необходимо тратить энергию.

Разница будет заметна, поскольку прирост мощности такие изменения дают существенный, в районе 5%. По итогу, тюнинговый двигатель будет давать лучшую разгонную динамику по сравнению с периодом до внесения изменений, набор оборотов будет проходить быстрей и резвей. Безусловно, способ требует вложений, но в сравнении с полной доработкой мотора и установкой турбины, детали, которые должны стоять на системе выхлопа, намного дешевле.

Чип тюнинг

Наиболее популярным, самым простым и доступным способом повышения мощности силового агрегата можно считать чип тюнинг. Простота этого метода заключается в том, что на уровне железа ничего менять не придется. При проведении мероприятий по усовершенствованию, вносятся изменения только на уровне программной части в прошивке электронного блока управления, который в настоящее время есть у всех современных моторов.

Нужно отметить, что чипуются атмосферные, силовые установки с турбиной, бензиновые и дизельные агрегаты.

Положительной стороной внесения изменений можно считать:

  • Увеличение мощности и крутящего момента на программном уровне;
  • Отклик на нажатие педали газа со стороны мотора происходит быстрей;
  • На моторах с установленным турбинным наддувом уменьшается эффект провала;
  • Стабильная работа агрегата на холостом ходу;
  • Мощность не пропадет, если подключать сторонних потребителей, таких как обогрев зеркал, кондиционер, обогрев сидений и т.п.;
  • При проведении «гражданского тюнинга» нет потерь ресурса у силовой установки;
  • Нет проблем при прохождении технического осмотра автомобиля;
  • По соотношению цена-качество является самым оптимальным способом увеличить мощность;
  • Всегда можно вернуться к стоковым настройкам.

Минусами проведения изменений можно считать:

  • Рост требований к качеству топлива, в частности к октановому числу бензинового горючего и цетановому числу дизельного топлива;
  • Уменьшение ресурса силовой установки;
  • Опасность появления сбоев в электронном блоке управления и двигателе при некачественном выполнении работ. По этой причине, не рекомендуется выполнять чип тюнинг самостоятельно, правильней будет обратиться в профессиональные мастерские с опытом выполнения подобных работ;
  • Удаление катализатора и фильтра сажи требует перехода на нормы Евро-2, что существенно увеличивает выбросы СО в атмосферу.

Стоит ли чиповать свою силовую установку, каждый решает для себя сам. Еще один вопрос, который интересует потенциального клиента: «Какой же прирост мощности он получит после выполнения всех работ?». Конечно, все зависит от того, какая силовая установка стоит под капотом авто и в каком техническом состоянии она находилась до начала работ по модернизации.

В среднем, при условии качественного внесения изменений, цифры по приросту мощности следующие:

  • Бензиновая атмосферная силовая установка от 7 до 10%;
  • Бензиновая силовая установка с турбиной от 7 до 15%;
  • Дизельный силовой агрегат без турбины до 19%;
  • Дизельный силовой агрегат с турбиной до 30%.

Закись азота

Этот способ увеличения мощности можно отнести к экстремальному методу, поскольку его применение резко уменьшает ресурс мотора и зависит от состояния силовой установки. Суть заключается в том, что закись азота используется как дополнительный окислитель топлива. Попадая в камеру сгорания силовой установки, закись азота под воздействием тепла распадается в ней на кислород и азот.

Кислород повышает содержание кислорода, поступившего из воздуха, а азот не даёт возникнуть детонации в моторе. Впрыск азота ни в коем случае нельзя осуществлять на постоянной основе. Его применение ограничено коротким промежутком времени. Существует несколько систем впрыска: сухая, мокрая, система прямого впрыска.

Повысить мощность таким способом можно значительно, от 25 до 150 лошадиных сил и более в зависимости от силовой установки. Однако с целью сохранения мотора не рекомендуют превышать эту величину более, чем на 50 лошадиных сил.

Как выбрать усилитель сигнала сотовой связи и 3G интернета для дачи

Качественная сотовая связь и интернет должны быть нормой жизни. На практике нас периодически сопровождают помехи сигнала, медленная загрузка страниц, сбой передачи данных. Такая ситуация не редкость за городом: дачники сейчас вспомнили, как тяжко полминуты ждать загрузку Гугла. В условиях мегаполиса плохая связь бывает на подземных парковках и в подвалах. Закономерно возникает вопрос: как добиться сильного и стабильного соединения? В этой статье мы рассказали, как выбрать усилитель сигнала сотовой связи и 3G интернета для дачи.

Радиус покрытия стандартной базовой станции — до 100 км в зависимости от мощности оборудования. Насколько эффективно будет передаваться сигнал для абонентов, находящихся в зоне ее действия, зависит от следующего:

  • Высота подвеса антенного модуля;
  • Рельеф местности;
  • Наличие препятствий на пути сигнала (здания, деревья, столбы).

Есть еще важный фактор — количество абонентов на данной территории. С их ростом снижается пропускная способность базовой станции, и на экран мобильного устройства начинает периодически выводиться сообщение о занятости сети.

Решить проблему и добиться стабильной связи можно двумя способами:

  • Уменьшение радиуса действия базовой станции и установка дополнительного оборудования на территориях с наибольшей нагрузкой;
  • Приобретение и монтаж усилителя сигнала мобильного оператора.

Если первый вариант — исключительно прерогатива оператора сотовой связи, то вторым способом активно пользуются владельцы загородной недвижимости, желающие без помех пользоваться телефоном и интернетом.

Содержание:
  1. Как работает усилитель
  2. Когда усилитель не работает
  3. Как правильно установить усилитель связи
  4. Частотные диапазоны усилителей
  5. Виды усилителей связи
  6. Типы антенн
  7. Как выбрать усилитель связи в зависимости от условий местности
  8. Заключение

Как работает усилитель

Усилитель сотовой связи — это комплект оборудования, состоящий из 3 элементов:

  • Внешняя антенна, крепящаяся с наружной стороны здания;
  • Внутренняя антенна;
  • Усилитель (репитер).

Если дом огромный, одной внутренней антенны не хватит. Для достижения стабильной связи в помещениях используют несколько штук. Поэтому понадобится сплиттер (делитель).

К репитеру подсоединяют антенны. Внешнюю антенну закрепляют на наружной стене либо на крыше дома таким образом, чтобы она была направлена в сторону вышки оператора. Вешняя антенна принимает сигнал от вышки и передает его репитеру. Репитер усиливает сигнал и передает его на антенну, находящуюся внутри здания: теперь связь доступна в любом уголке дома. На неискушенный взгляд, все достаточно и просто. Чтобы усилитель работал, учитывают 2 характеристики:

  • Частотный диапазон;
  • Мощность репитера.

Частотные диапазоны репитера и антенн должны соответствовать диапазону оператора. Обычно усилитель сотовой связи покупают сразу комплектом, поэтому они будут работать вместе. Диапазон оператора определяют портативным измерителем сотовых систем. Аппарат вам не понадобится: позвоните в техподдержку оператора, это проще. Чтобы был интернет, выбирают усилитель интернет сигнала. Отличие только в том, что работает в другом диапазоне. Чтобы были оба — телефон и интернет — выбирают универсальные мультидиапазонные усилители. Они дороже.

Мощность репитера выбирают в зависимости от дома. Больше площадь — выше мощность. Подробно, как выбрать усилитель сотовой связи, разобрали ниже.

Когда усилитель не работает

Бывает, что оборудование подобрано грамотно, установлено по инструкции, но сигнал слабый или отсутствует. Этому есть несколько причин:

  • Оператор перенес или снес вышку;
  • Увеличилась нагрузка на базовую станцию;
  • Внешняя и внутренняя антенна «видят» друг друга: между ними нет преграды в виде перегородки или стены;
  • Усилитель повредился.

В зависимости от ситуации выбирается способ решения проблемы. Первый вариант — переместить, перенаправить внешнюю антенну или заменить ее. Второй способ заключается в замене усилителя на более мощный. Допускается установка нового, работающего на другой частоте. Определить причину и ликвидировать неполадки сможет специалист или сам домовладелец: не сложнее телевизионной антенны.

Как правильно установить усилитель связи

Работу начинаем с установки внешней антенны. Внимательно подходим к выбору места ее монтажа. Это может быть крыша здания или наружная стена дома. Устанавливаем антенну со стороны расположения вышки сотовой связи. Проверяем сигнал на телефоне: индикатор в идеале показывает не менее 3–4 делений. Внешнюю антенну закрепляем вертикально, подключаем к репитеру.

Далее приступаем к монтажу внутренней антенны. Располагаем ее вертикально на расстоянии пяти метров от внешнего принимающего устройства. От антенны до земли должно быть не менее 2 метров.

Репитер подключаем к блоку питания. Если блок питания встроенный — этот шаг пропускаем и сразу подключаем систему к сети электроснабжения. После этого загорится световой индикатор: собрали правильно.

Чему еще стоит уделить внимание:

  • Целостность прикрепленного к наружной антенне кабеля. Он размещается ровно, не создает помехи для приема и передачи сигнала;
  • Уменьшите длину наружного кабеля до оптимальной: он должен быть чуть в натяг, не свисать;
  • Закрепите кабель петлей, тогда вода не стечет по нему в усилитель;
  • Рядом с наружной антенной не должны быть высоковольтные провода и трансформаторы.

Теперь протестируем сигнал: количество делений на индикаторе должно быть максимальным в зоне покрытия репитера. Обнаружили нестабильную связь? Попробуйте установить внешнюю антенну в другом месте.

Частотные диапазоны усилителей

Сначала узнаем, в каких диапазонах работают усилители и какие диапазоны используют операторы. Так мы поймем, какой усилитель связи купить. Информация актуальна на момент публикации статьи, поэтому уточняйте у своего оператора.

  • GSM900 и GSM1800 — сотовая связь. 1800 мГц использует Ростелеком, 900 – остальные операторы, исключая Теле2.
  • UMTS2100 и UMTS900 — 3G интернет и сотовая связь. 2100 используют все операторы. UMTS900 такой же диапазон, что и GSM900, его частично применяют Мегафон и МТС. Теле2 использует 3G для сотовой связи.
  • LTE2600, LTE1800 и LTE800 — 4G интернет и сотовая связь. Их используют все операторы в разных регионах.

Чтобы выбрать подходящий усилитель сотовой связи, изучим виды репитеров и типы антенн.

Виды усилителей связи

Репитеры бывают:

  • Однодиапазонные — поддерживают только 1 частотный диапазон;
  • Мультидиапазонные — до 3 диапазонов.

Однодиапазонные репитеры усиливают сотовую связь или интернет, но не одновременно. В этом правиле есть исключение: некоторые операторы используют диапазон 900 мГц для сотовой связи и 3G интернета. Цена не зависит от диапазона работы, если это не 4G, который выходит заметно дороже.

Мультидиапазонные усилители совместимы сразу с несколькими стандартами связи. Они дороже, зато универсальные. Именно их приобретают для коммерческого использования: торговые центры, кафе и рестораны.

Мощность влияет на качество сотовой связи. Больше мощность – больше людей пользуются связью одновременно и выше площадь покрытия. Для помещения площадью 50 м² уверенно хватит репитера на 10 мВт. Если дом большой или комнаты не пропускают радиоволны — увеличения мощности недостаточно. Чтобы связь была во всех уголках дома, увеличивают количество антенн. Понадобится делитель мощности (сплиттер), через который соединяют антенны с репитером для их совместной работы.

Обычно репитер имеет 2 тумблера для настройки мощности исходящего и входящего сигнала. Иначе говоря, внутренней и внешней антенны. Выкручиваем исходящий сигнал на максимум, а входящий — настраиваем. Слишком слабый сигнал даст проблемы со связью. Чрезмерно сильный — перегрузит базовую станцию, затем она отключит абонента. Некоторые усилители самостоятельно настраивают оптимальную мощность на базовую станцию.

Бывают репитеры, специализированные на усилении только 3G интернета. Они используются в домах и офисах. Внутренняя антенна такого усилителя как правило совмещена с репитером. Это удобные модели, с которыми без труда разберется любой офисный работник. Встречаются модели, которые раздают интернет: Wi-Fi роутер встроен в совмещенный блок или подключается отдельно. В роутер вставляется USB-модем с SIM-картой оператора. У многих беспроводных 3G модемов есть вход для подключения внешней антенны. К некоторым беспроводным 3G модемам подключают усилитель сотовой связи напрямую. У такого модема должен быть вход для подключения антенны.

Типы антенн

Бывают 3 типа антенн для усилителя связи:

  • Направленные;
  • Панельные или секторные;
  • Кольцевые или собирающие.

У направленных антенн узкий угол поляризации, поэтому они самые дальнобойные. Обычно они однонадиапазонные. Так как угол узкий, антенну нужно точно навести на базовую станцию. Придется приложить усилия, зато связь будет надежная: за городом расстояние до ближайшей вышки может достигать 20 км. Направленные антенны выбирают дачники.

Панельные антенны — универсальные антенны. Часто они работают сразу в нескольких диапазонах: GSM и 3G. Поддерживающие 3 диапазона, включая 4G, выходят дороже. Панельную антенну легко установить и настроить, потому что у неё широкий угол поляризации 45–90°. Если сравнивать с направленной антенной, то дальность работы панельной ниже. Чтобы не было разницы, приобретают антенны увеличенного размера.

Кольцевые антенны принимают сигнал от всех базовых станций вокруг, так как её угол поляризации 360°. Их устанавливают в густонаселённых городах, когда некоторые вышки перегружены и не подключают новых абонентов. Тогда кольцевая антенна ищет ближайшую свободную. Антенне не должны мешать преграды, поэтому её крепят настолько высоко, насколько это возможно.

Как и репитеры, антенны бывают однодиапазонные и мультидиапазонные. Чтобы антенна работала вместе с репитером, выбирайте одинаковые частотные диапазоны.

Как выбрать усилитель связи в зависимости от условий местности

Чтобы не попасть впросак с устройством — и деньги потратить, и результата не получить — необходимо провести несколько несложных измерений:

  • Определить частоту, на которой действует оператор связи в вашем населенном пункте.
  • Рассчитать, какими должны быть коэффициент усиления, а также выходная мощность оборудования.
  • Купить антенны, кабели нужной длины, делители, иные комплектующие согласно плану установки оборудования.

Репитер и антенну выбирают парой. Если пользуетесь сотовой связью и интернетом, смотрите на мультидиапазонный комплект. Иногда оператор дает сотовую связь и интернет в одном диапазоне. Выше мы разбирали частоты GSM900 и UMTS900, тот самый случай: 1 диапазон для GSM и 3G. Поэтому узнавайте информацию у оператора — сможете сэкономить.

Обращаем внимание на площадь здания. Если выбрать стандартную антенну для установки в трехэтажном коттедже, то продуктивной работы ждать не приходится. Сигнал будет пропадать в отдаленных от антенны помещениях. Поэтому чем больше площадь дома, тем мощнее потребуется усилитель. Так, для коттеджа площадью 200 м² рекомендуем репитер на 100 мВт, а для особняка в 800 м² — на 300 мВт. Увеличения мощности недостаточно. Чтобы связь была во всем доме, устанавливают несколько внутренних антенн.

Заключение

Нестабильный сигнал сотовой связи за городом не является поводом отказываться от общения с родными и близкими по мобильному телефону и посредством интернета, от удаленной работы в комфортных домашних условиях. Усилитель решит проблему с передачей данных и позволит наслаждаться благами технического прогресса там, где вам нужно. Дело осталось за малым: выбрать репитер и установить его на вышке, на крыше или на стене дома, дачи, коммерческого объекта.

Что такое усилитель мощности? Типы, классы и приложения

В этом руководстве мы узнаем об интересной теме в области электроники: усилителе мощности. Они используются в аудиоприложениях, радиосвязи, медицинском оборудовании (МРТ) и многом другом. Итак, мы узнаем, что такое усилитель мощности, каковы различные типы усилителей мощности, классы усилителей мощности, а также несколько приложений.

Введение

Усилитель - это электронное устройство, используемое для увеличения величины напряжения / тока / мощности входного сигнала.Он принимает слабый электрический сигнал / форму волны и воспроизводит аналогичную более сильную форму волны на выходе с помощью внешнего источника питания.

В зависимости от изменений входного сигнала усилители подразделяются на усилители тока, напряжения и мощности. В этой статье мы подробно узнаем об усилителях мощности. Для получения дополнительной информации о различных типах усилителей: Различные типы и применения усилителей

Что такое усилитель мощности?

Усилитель мощности - это электронный усилитель, предназначенный для увеличения мощности заданного входного сигнала.Мощность входного сигнала увеличивается до уровня, достаточного для управления нагрузкой таких устройств вывода, как динамики, наушники, радиопередатчики и т. Д. В отличие от усилителей напряжения / тока, усилитель мощности предназначен для непосредственного управления нагрузкой и используется в качестве конечного блока. в цепи усилителя.

Входной сигнал усилителя мощности должен быть выше определенного порога. Таким образом, вместо того, чтобы напрямую передавать необработанный звуковой / радиочастотный сигнал на усилитель мощности, он сначала предварительно усиливается с помощью усилителей тока / напряжения и после внесения необходимых изменений отправляется в качестве входного сигнала в усилитель мощности.Вы можете увидеть блок-схему аудиоусилителя и использование усилителя мощности ниже.

В этом случае микрофон используется в качестве источника входного сигнала. Величины сигнала с микрофона недостаточно для усилителя мощности. Итак, сначала он предварительно усиливается, где его напряжение и ток немного увеличиваются. Затем сигнал проходит через схему регулировки тембра и громкости, которая вносит эстетические коррективы в форму звуковой волны. Наконец, сигнал проходит через усилитель мощности, а выходной сигнал усилителя мощности подается на динамик.

Типы усилителей мощности

В зависимости от типа подключенного устройства вывода усилители мощности делятся на следующие три типа:

  • Усилители мощности звука
  • Усилители мощности ВЧ
  • Усилители мощности постоянного тока

Мощность звука Усилители

Усилители мощности этого типа используются для увеличения мощности более слабого звукового сигнала. Усилители, используемые в схемах управления громкоговорителями телевизоров, мобильных телефонов и т. Д.подпадают под эту категорию.

Выходная мощность усилителя мощности звука колеблется от нескольких милливатт (как в усилителях для наушников) до тысяч ватт (как усилители мощности в системах Hi-Fi / домашних кинотеатрах).

Радиочастотные усилители мощности

Беспроводная передача требует, чтобы модулированные волны передавались по воздуху на большие расстояния. Сигналы передаются с помощью антенн, а дальность передачи зависит от величины мощности сигналов, подаваемых на антенну.

Для беспроводной передачи, такой как FM-радиовещание, антеннам требуются входные сигналы мощностью в тысячи киловатт. Здесь усилители мощности радиочастоты используются для увеличения мощности модулированных волн до уровня, достаточно высокого для достижения необходимого расстояния передачи.

Усилители мощности постоянного тока

Усилители мощности постоянного тока используются для усиления мощности сигналов с широтно-импульсной модуляцией. Они используются в электронных системах управления, которым требуются мощные сигналы для управления двигателями или исполнительными механизмами.Они принимают входные данные от систем микроконтроллера, увеличивают его мощность и подают усиленный сигнал на двигатели постоянного тока или приводы.

Классы усилителей мощности

Существует несколько способов проектирования схемы усилителя мощности. Рабочие и выходные характеристики каждой конфигурации схемы отличаются друг от друга.

Чтобы различать характеристики и поведение различных схем усилителя мощности, используются классы усилителей мощности, в которых буквенные символы присваиваются для обозначения метода работы.

Их можно разделить на две категории. Усилители мощности, предназначенные для усиления аналоговых сигналов, относятся к категории A, B, AB или C. Усилители мощности, предназначенные для усиления цифровых сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), относятся к категориям D, E, F и т.д. Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Усилитель мощности класса A

Аналоговые сигналы состоят из положительных максимумов и отрицательных минимумов.В этом классе усилителей вся форма входного сигнала используется в процессе усиления.

Один транзистор используется для усиления как положительной, так и отрицательной половины сигнала. Это упрощает их конструкцию и делает усилители класса А наиболее часто используемым типом усилителей мощности. Хотя этот класс усилителей мощности заменен более совершенными, они по-прежнему популярны среди любителей.

В этом классе усилителей активный элемент (электронный компонент, используемый для усиления, в данном случае транзистор) используется все время, даже если нет входного сигнала.Это выделяет много тепла и снижает эффективность усилителей класса A до 25% в случае нормальной конфигурации и до 50% в случае конфигурации с трансформаторной связью.

Угол проводимости (часть формы волны, используемая для усиления, отличная от 360 °) для усилителей класса A составляет 360 °. Таким образом, уровни искажения сигнала очень низкие, что позволяет улучшить работу на высоких частотах.

Усилитель мощности класса B

Усилители мощности класса B разработаны для уменьшения проблем с КПД и нагрева, присущих усилителям класса A.Вместо одного транзистора для усиления всей формы сигнала в этом классе усилителей используются два дополнительных транзистора.

Один транзистор усиливает положительную половину сигнала, а другой - отрицательную половину сигнала. Таким образом, каждое активное устройство проводит половину (180 °) формы волны, а два из них, в сочетании, усиливают весь сигнал.

Эффективность усилителей класса B значительно улучшена по сравнению с усилителями класса A из-за конструкции с двумя транзисторами.Они могут достичь теоретической эффективности около 75%. Усилители мощности этого класса используются в устройствах с батарейным питанием, таких как FM-радиоприемники и транзисторные радиоприемники.

Из-за наложения двух половин формы волны существует небольшое искажение в области кроссовера. Чтобы уменьшить это искажение сигнала, разработаны усилители класса AB.

Усилитель мощности класса AB

Усилители класса AB представляют собой комбинацию усилителей класса A и класса B. Усилители этого класса предназначены для уменьшения проблемы меньшей эффективности усилителей класса A и искажения сигнала в области кроссовера в усилителях класса B.

Он поддерживает высокую частотную характеристику, как в усилителях класса A, и хорошую эффективность, как в усилителях класса B. Комбинация диодов и резисторов используется для обеспечения небольшого напряжения смещения, что снижает искажение формы волны вблизи области кроссовера. Из-за этого происходит небольшое падение КПД (60%).

Усилитель мощности класса C

Конструкция усилителей мощности класса C обеспечивает более высокий КПД, но снижает угол линейности / проводимости, который составляет менее 90 °.Другими словами, он жертвует качеством усиления ради увеличения эффективности.

Меньший угол проводимости означает большее искажение, поэтому усилители этого класса не подходят для усиления звука. Они используются в генераторах высокой частоты и усилении радиочастотных сигналов.

Усилители класса C обычно содержат настроенную нагрузку, которая фильтрует и усиливает входные сигналы определенной частоты, а формы сигналов других частот подавляются.

В усилителе мощности этого типа активный элемент проводит ток, только когда входное напряжение превышает определенный порог, что снижает рассеиваемую мощность и увеличивает эффективность.

Другие классы усилителей мощности

Усилители мощности классов D, E, F, G и т. Д. Используются для усиления цифровых сигналов с ШИМ-модуляцией. Они подпадают под категорию импульсных усилителей мощности и включают или постоянно выключают выход без каких-либо других уровней между ними.

Благодаря этой простоте усилители мощности, относящиеся к вышеупомянутым классам, могут достигать теоретического КПД до (90-100)%.

Приложения

Ниже приведены применения усилителей мощности в различных секторах:

  • Бытовая электроника: Усилители мощности звука используются почти во всех бытовых электронных устройствах, начиная от микроволновых печей, драйверов наушников, телевизоров, мобильных телефонов и домашних кинотеатров. системы к театральным и концертным системам армирования.
  • Industrial: Усилители мощности импульсного типа используются для управления большинством промышленных исполнительных систем, таких как сервоприводы и двигатели постоянного тока.
  • Беспроводная связь: Усилители высокой мощности важны при передаче сигналов сотовой связи или FM-вещания пользователям. Более высокие уровни мощности стали возможными благодаря усилителям мощности, которые увеличивают скорость передачи данных и удобство использования. Они также используются в оборудовании спутниковой связи.

Заключение

Краткое введение в концепцию усилителей мощности.Вы узнали, что такое усилитель мощности и его потребности, различные типы и классы усилителей мощности, а также несколько приложений.

11 лучших брендов усилителей мощности в мире в 2021 году - Мой новый микрофон

Если вы слушаете звук через громкоговорители, практически гарантировано наличие усилителя мощности в цепи аудиосигнала. Если вы не видите усилитель, вероятно, он встроен в активный динамик. Если динамик пассивный, потребуется усилитель мощности.Эта статья посвящена последнему из двух случаев.

Усилители мощности аудиосистемы необходимы для получения наилучших результатов. Выбор подходящего усилителя для ваших громкоговорителей и звуковой системы в целом - важное решение. Когда дело доходит до выбора усилителя мощности, существует множество вариантов. В этой статье мы поговорим о лучших и наиболее известных брендах / производителях, на которые следует обратить внимание при выборе лучшего усилителя мощности для вашей системы.

11 лучших брендов усилителей мощности:

  1. Crown Audio
  2. Niles
  3. McIntosh
  4. NAD Electronics
  5. Anthem
  6. Cambridge Audio
  7. Rega Research
  8. Paradise
  9. Pass Labs
  10. Linear Tube Audio

В этой статье мы обсудим каждый из этих брендов более подробно и объясним, почему они входят в 11 лучших брендов усилителей мощности.Для каждого бренда я укажу страну происхождения; немного истории; образец самой продаваемой или флагманской модели и ссылка на официальный сайт.


Щелкните здесь, чтобы вернуться к статьям My New Microphone о брендах / производителях музыкального оборудования.


Crown Audio

Crown Audio - ведущий производитель усилителей в отрасли. Компания разрабатывает и производит усилители для кинотеатров, инсталляционных площадок, туристических установок, портативного PA и коммерческого аудио.

Обладая страстью к инновациям и многолетним опытом, Crown Audio зарекомендовала себя как популярный бренд усилителей мощности для домашних, коммерческих и крупных акустических систем.

Философия компании

Crown заключается в разработке, производстве и обслуживании каждого продукта так, как если бы он был клиентом. Эта дополнительная забота и внимание к деталям сыграли ключевую роль в долголетии компании Crown как одного из лучших производителей усилителей мощности на мировом рынке.

Усилитель, заслуживающий внимания: Crown Audio XLi 3500 (ссылка для уточнения цены на Amazon).

Crown Audio XLi 3500

Crown International была основана в 1947 году как «Международная корпорация радио и электроники» Кларенсом Муром в Элкхарте, штат Индиана, США. Компания была приобретена Harmon International (дочерняя компания южнокорейской Samsung Electronics) в 2000 году. Сегодня штаб-квартира Crown Audio находится в Лос-Анджелесе, Калифорния, США.

Материнская компания: Harmon Internation (Samsung Electronics).

Ссылка для посещения официального сайта Crown Audio.


Найлс

Niles Audio находится в авангарде инноваций в области аудиооборудования с первых дней своего существования в конце 1970-х годов. Компания практически сразу оказала влияние на отрасль, разработав системы управления выбором домашних аудиосистем.

С тех пор Niles стал в некоторой степени синонимом высококачественных домашних аудиоустройств. Это проявляется в их невероятных усилителях мощности для домашних развлечений, многие из которых интегрируются с системами освещения и климат-контроля.

Итак, если вы ищете усилитель мощности, который подойдет к вашему новому домашнему кинотеатру или развлекательной комнате, у Найлза, скорее всего, будет то, что вам нужно (и, возможно, даже больше)!

Обращает на себя внимание усилитель: Niles SI-2150 (ссылка для уточнения цены на Amazon).

Найлс SI-2150

Niles была основана в 1978 году в Майами, Флорида, США. Linear LLC (теперь известная как Nortek Security & Control) приобрела Niles Audio в 2005 году. Сегодня штаб-квартира компании находится в Карлсбаде, Калифорния, США.

Материнская компания: Nortek Security & Control .

Ссылка для посещения официального сайта Найлза.


Макинтош

McIntosh - один из, если не лучший производитель ламповых усилителей, и, безусловно, заслуживает места в этом списке. Компания также разрабатывает превосходные твердотельные модели, которые поддерживают высокий уровень качества, ожидаемый от продуктов McIntosh.

Обладая более чем полувековым опытом, компания McIntosh зарекомендовала себя как производитель некоторых из самых высококачественных домашних аудиопродуктов в мире.Компания установила очень высокие стандарты производительности, надежности и обслуживания.

McIntosh тратит много времени на концептуальную разработку и проектирование своих усилителей мощности так, чтобы они были лучшими, какими они могут быть для заказчика. Они постоянно стремятся превзойти свои собственные стандарты, и это стремление можно услышать сами по себе, просто послушав один из их многочисленных усилителей мощности.

Усилитель, заслуживающий внимания: McIntosh MC152 (ссылка, чтобы проверить цену в Crutchfield).

Макинтош MC152

Лаборатория Макинтоша была основана в 1949 году Фрэнком Макинтошем в Бингхэмптоне, Нью-Йорк, США. Штаб-квартира компании по-прежнему находится в Бингхэмптоне.

Ссылка для посещения официального сайта McIntosh.


NAD Electronics

NAD Electronics - уважаемый производитель усилителей, проигрывателей, ЦАП, наушников и многого другого. Доступные по цене высококачественные усилители компании сделали их фаворитами многих фанатиков Hi-Fi, а их усилители мощности поместили их в этот список!

Фактически, NAD 3020, выпущенный в 1970-х годах, является одним из самых продаваемых усилителей Hi-Fi, когда-либо появившихся на прилавках.Этот блокировщик усилителя мощности дал компании NAD имя производителя высокого класса с доступной по цене продукцией.

С тех пор компания продолжала идти по пути совершенства, производя намного больше усилителей для домашних аудиосистем аудиофилов.

Усилитель, заслуживающий внимания: NAD D 3020 V2 (ссылка для уточнения цены на Amazon).

NAD D 3020 V2

Компания New Acoustic Dimension была основана в 1972 году доктором Мартином Л. Боришем в Лондоне, Англия. В 1991 году NAD была приобретена датской фирмой AudioNord и впоследствии в 1999 году продана группе Lenbrook из Пикеринга, Онтарио, Канада.Сегодня штаб-квартира компании находится в Пикеринге.

Ссылка для посещения официального сайта NAD Electronics.


Гимн

Anthem разрабатывает свои продукты, чтобы предоставить пользователям самые современные инструменты для простого подключения, управления, оптимизации и питания всех их развлекательных систем. Усилитель мощности лежит в основе многих систем, и у Anthem есть фантастический выбор высококачественных усилителей на выбор.

Опыт Anthem в этой области позволил им постоянно обновлять свои конструкции, чтобы идти в ногу со временем, используя множество запатентованных технологий, которые можно использовать в своих усилителях.Их усилители мощности являются лучшими с точки зрения надежности, функциональности и соотношения цены и качества.

Все усилители Anthem спроектированы и изготовлены на собственном предприятии с использованием тщательно отобранных компонентов и невероятного внимания к деталям.

Результат - качество бутика по цене крупного производителя.

Усилитель, заслуживающий внимания: Anthem STR (ссылка, чтобы узнать цену в Crutchfield).

Усилитель мощности Anthem STR

Sonic Frontiers Inc.(первоначальный владелец бренда Anthem) была основана в 1988 году Крисом Джонсоном и Джоном Слоаном в Онтарио, Канада. Базирующаяся в Торонто компания Paradigm Electronics приобрела Sonic Frontiers и бренд Anthem в 1998 году. В настоящее время штаб-квартира компании находится в Миссиссоге, Онтарио, Канада.

Anthem также включен в список лучших мировых брендов AV-ресиверов «Мой новый микрофон».

Ссылка для посещения официального сайта Anthem.


Cambridge Audio

Cambridge Audio - еще один превосходный производитель усилителей мощности, который гордится тем, что дает слушателям наилучший звук по самой справедливой цене.Эта миссия очевидна во всем оборудовании Cambridge Audio, включая, конечно же, его усилители мощности.

Эта отмеченная наградами компания занимается производством мощных усилителей с невероятной детализацией. Усилители, которые можно увеличить без потери баланса звука.

Вы можете быть уверены, что усилитель мощности Cambridge Audio обеспечит чистое и правдивое представление того, что задумывали артисты, только громче! Это помещает их в одиннадцать лучших брендов усилителей мощности на рынке.

Усилитель, заслуживающий внимания: Cambridge Audio Azur 851W (ссылка для уточнения цены на Amazon).

Cambridge Audio Azur 851W

Компания Cambridge Audio начала свою деятельность как подразделение Cambridge Consultants в 1968 году. Как следует из названия, она была основана в Кембридже, Англия. Сегодня штаб-квартира компании находится в Лондоне, Англия, Великобритания.

Компания Cambridge Audio также включена в список лучших брендов усилителей для наушников в мире по версии My New Microphone.

Ссылка для посещения официального сайта Cambridge Audio.


Rega Research

Rega Research, вероятно, наиболее известна своими проигрывателями. Однако эта компания также является производителем фантастического аудиооборудования Hi-Fi, включая усилители мощности.

Rega создала внушительный ассортимент усилителей мощности, предназначенных для идеальной интеграции в любую аудиосистему Hi-Fi.

Их усилители мощности спроектированы и изготовлены с учетом практичности и звукового совершенства и имеют тенденцию быть намного выше своего ценового класса.

Усилитель, заслуживающий внимания: Rega Osiris (ссылка для проверки усилителя на официальном сайте Rega).

Рега Осирис

Rega Research была основана в 1973 году Тони Релфом и Роем Ганди в Эссексе, Англия, Великобритания.

Ссылка для посещения официального сайта Rega Research.


Паразвук

Parasound - лучший выбор для потребителей, которым нужен профессиональный звук в усилителях мощности. Компания полностью посвящена производству оборудования с высококачественным звуком по доступной цене.

Parasound подвергает каждый из своих усилителей мощности всестороннему тестированию, чтобы гарантировать, что на рынок попадут только лучшие из лучших. Мы не только получаем усилитель мощности по невероятной цене, но и получаем оборудование, которое прослужит долгое время в нашей звуковой установке.

Бескомпромиссное качество и обслуживание клиентов (даже после продажи) лежат в основе философии Parasound, что дает им место в списке ведущих мировых брендов усилителей мощности.

Усилитель, заслуживающий внимания: Parasound New Classic 275 V2 (ссылка для уточнения цены на Amazon).

Parasound Новый Классический 275 V2

Parasound была основана в 1981 году Ричардом Шрамом в Сан-Франциско, Калифорния, США, где и по сей день находится штаб-квартира компании.

Ссылка на официальный сайт Parasound.


Schiit

Schiit - уважаемый производитель звукового оборудования американского производства, который предлагает впечатляющие усилители мощности в своем ассортименте.

Каждый продукт Schiit тщательно спроектирован и изготовлен в Калифорнии, а все детали, переданные на аутсорсинг, производятся в соответствии с высочайшими стандартами в Соединенных Штатах.

Все усилители мощности Schiit рассчитаны на долговечность и надежность, которые редко встречаются в жизни усилителя мощности. Такая чрезмерная разработка, если хотите, сделала усилители Schiit одними из самых долговечных на рынке.

Каждый усилитель мощности собран вручную и должен пройти интенсивные испытания, прежде чем поступить в продажу. Обслуживание и поддержка клиентов также на высшем уровне, чтобы гарантировать наилучшие результаты при покупке усилителя Schiit.

Усилитель, заслуживающий внимания: Schiit Ragnarok (ссылка для проверки цены на официальном сайте Schiit).

Шиит Рагнарок

Schiit была основана в 2010 году Джейсоном Стоддардом (ранее работавшим в Sumo) и Майком Моффатом (ранее работавшим в Theta) в Валенсии, Калифорния, США, где и по сей день находится штаб-квартира компании.

Schiit также включен в список лучших брендов усилителей для наушников в мире по версии My New Microphone.

Ссылка для посещения официального сайта Schiit.


Пройти лабораторию

Pass Laboratories - одна из лучших в своем деле, когда дело доходит до разработки и производства твердотельных усилителей.

Их усилители мощности класса A и класса AB являются одними из лучших в мире и заняли свое место в этом списке!

В каждый усилитель мощности Pass вложено много усилий, навыков и инноваций. Эти атрибуты отображаются в прекрасно звучащих единицах с логотипом Pass. Те же усилители, которыми пользуются аудиофилы по всему миру.

Этот бренд стремится улучшать каждый день, обновляя при этом свою технологию усилителей. В результате мы получаем невероятно звучащие усилители и, что еще более важно, довольных покупателей.

Усилитель, заслуживающий внимания: Pass Labs X350.8 (ссылка для проверки цены на USA Tube Audio).

Пройти лабораторные работы X350.8

Pass Laboratories была основана в 1991 году Нельсоном Пассом. Компания базируется в Оберне, Калифорния, США.

Ссылка для посещения официального сайта Pass Labs.


Линейное ламповое аудио

Linear Tube Audio - производитель высококачественного звука, цель которого - вернуть жизнь музыке с помощью доступных продуктов. Их уважаемые усилители мощности предполагают, что эта миссия постоянно выполняется.

Каждый усилитель LTA разработан с использованием технологии ZOTL. ZOTL - это патент Дэвида Бернинга со сложной конструкцией, которая эффективно сочетает «ламповый звук» с «твердотельными деталями». С момента дебюта технологии ZOTL LTA была единственной компанией, способной успешно производить патент Бернинга в промышленных масштабах.

Эта уникальная технология не только делает усилители мощности LTA уникальными, но также обеспечивает невероятные звуковые характеристики в каждом из усилителей мощности LTA.

Полностью американские усилители мощности LTA являются одними из лучших в мире, обеспечивая ламповый характер с точностью твердотельной электроники с помощью удивительной технологии ZOTL.

Усилитель, заслуживающий внимания: Linear Tube Audio ZOTL40 Reference (ссылка для проверки цены на официальном сайте LTA).

Линейный ламповый звук ZOTL40 Reference

Linear Tube Audio была основана в 2015 году Марком Шнайдером в Такома-парке, штат Мэриленд, США, где и по сей день находится штаб-квартира компании.

Linear Tube Audio также включен в список лучших брендов усилителей для наушников в мире по версии My New Microphone.

Ссылка для посещения официального сайта Linear Tube Audio.


Поощрительные грамоты

Сколько мощности усилителя | Корона Аудио

Я играю народную музыку в кафе.Какая мощность усилителя мне нужна?
Наша рок-группа будет играть в концертном зале на 2000 мест. Сколько ватт нам понадобится?
Я только что купил акустические системы. Я хочу играть на них как можно громче, не взрывая их. Какой усилитель мне выбрать?

В Crown нам часто задают похожие вопросы, и эта статья даст некоторые ответы.

Сначала определите свою цель. Вы хотите включить некоторые громкоговорители, чтобы они играли как можно громче, не перегорая? Если это так, все, что вам нужно прочитать, - это раздел ниже.Вы хотите добиться определенной громкости в определенном месте? Если да, перейдите к разделу «Мощность против приложения».

Какую мощность выдерживают мои динамики?

Вы можете определить это, посмотрев на лист данных динамика. Ищите спецификации номинального импеданса. Обычно это 2, 4, 8 или 16 Ом. Затем найдите спецификацию громкоговорителя, называемую «Непрерывная мощность» или «Постоянная номинальная мощность». Его можно назвать рейтингом IEC или мощностью.

Если вы можете предотвратить ограничение мощности усилителя (с помощью ограничителя), используйте усилитель мощности, который обеспечивает в 2–4 раза превышающую номинальную непрерывную мощность динамиков на канал.Это дает от 3 до 6 дБ запаса для пиков аудиосигнала. Динамики созданы для того, чтобы справляться с краткосрочными пиками. Если вы не можете предотвратить ограничение мощности усилителя (скажем, у вас нет ограничителя, а система перегружена или переходит в режим обратной связи), мощность усилителя должна равняться номинальной непрерывной мощности динамиков. Таким образом, динамик не будет поврежден, если усилитель перегрузит входной сигнал. В этом случае нет запаса для пиков, поэтому вам придется использовать громкоговоритель на мощности, меньшей, чем его полная номинальная мощность, если вы хотите избежать искажений.

Если вы в основном исполняете легкую танцевальную музыку или голос, мы рекомендуем, чтобы мощность усилителя была в 1,6 раза выше номинальной продолжительной мощности на канал. Если вы занимаетесь хэви-металом / гранджем, попробуйте в 2,5 раза больше номинальной мощности для каждого канала. Мощность усилителя должна соответствовать импедансу громкоговорителя (2, 4, 8 или 16 Ом).

Вот пример. Предположим, что импеданс вашего динамика составляет 4 Ом, а его длительная мощность составляет 100 Вт. Если вы играете легкую танцевальную музыку, мощность усилителя на 4 Ом должна быть равна 1.6 x 100 Вт или 160 Вт непрерывно на канал. Для работы с хэви-металом / гранджем мощность усилителя 4 Ом должна составлять 2,5 x 100 Вт или 250 Вт непрерывно на канал.

Если вы потребляете намного больше энергии, вы можете повредить динамик, заставив диффузор динамика работать до предела. Если вы потребляете гораздо меньше энергии, вы, вероятно, включите усилитель до упора, пытаясь сделать динамик достаточно громким. Обрезка может повредить динамики из-за перегрева. Так что оставайтесь с 1,6–2,5-кратной продолжительной номинальной мощностью динамика.

Мощность и приложение

В этом разделе будет указано, какой мощности вам нужен усилитель мощности, чтобы наполнить помещение громким и чистым звуком. В основном, чем громче звуковая система и чем больше комната, тем больше требуется мощности. Громкоговорителям с высокой чувствительностью требуется меньше энергии, чем громкоговорителям с низкой чувствительностью.

В приведенном ниже списке рекомендуется общая мощность усилителя, необходимая для нескольких приложений. Каждое приложение имеет диапазон мощности в зависимости от желаемой громкости и типичной чувствительности динамика.

При составлении этого списка мы сделали следующие предположения:

  • Типичная чувствительность громкоговорителя составляет 85 дБ SPL / Вт / м для домашних стереосистем, 95 дБ SPL / Вт / м для небольших громкоговорителей PA, 100-105 дБ для средних громкоговорителей PA и 110 дБ для больших громкоговорителей PA.
  • Рекомендуемая мощность допускает пики сигнала 10 дБ для фолк, джаз и поп-музыку. На самом деле пики могут достигать 25 дБ, но мы допускаем некоторое неслышимое кратковременное ограничение.
  • Рекомендуемая мощность допускает пики сигнала 6 дБ для рок-музыки, которая сильно ограничена или сжата.
  • По словам главного инженера по усилителям Crown Джеральда Стэнли, непрерывная мощность усилителя и пиковая мощность усилителя почти одинаковы. Обычно пиковая мощность всего на 1 дБ выше, чем непрерывная мощность, и зависит от длительности пика.
Общая мощность усилителя, необходимая для различных приложений
  • Мониторинг ближнего поля: 25 Вт для среднего уровня звукового давления 85 дБ (с пиками 15 дБ), 250 Вт для среднего уровня звукового давления 95 дБ (с пиками 15 дБ)
  • Домашняя стереосистема: 150 Вт для среднего уровня звукового давления 85 дБ (с пиками 15 дБ), 1500 Вт для среднего уровня звукового давления 95 дБ (с пиками 15 дБ)
  • Народная музыка в кафе на 50 мест: от 25 до 250 Вт
  • Народная музыка в зале среднего размера, клубе или молитвенном доме на 150–250 мест: от 95 до 250 Вт
  • Народная музыка на небольшом фестивале под открытым небом (50 футов от динамика до аудитории): 250 Вт
  • Поп или джаз в зале средних размеров.клуб или молитвенный дом на 150–250 мест: от 250 до 750 Вт
  • Поп или джаз в концертном зале на 2000 мест: от 400 до 1200 Вт
  • Рок-музыка в зале среднего размера, клубе или молитвенном доме на 150–250 мест: не менее 1500 Вт
  • Рок-музыка на небольшом фестивале под открытым небом (50 футов от динамика до аудитории): от 1000 до 3000 Вт.
  • Рок или хэви-метал на стадионе, арене или в амфитеатре (от 100 до 300 футов от динамика до аудитории): не менее 4000-15000 Вт.

Хотя мощность рок-концерта на арене может составлять 15 000 ватт (с учетом запаса мощности только 6 дБ для пиков), вы часто будете видеть большие гастрольные звуковые компании, использующие в сумме от 80 000 до 400 000 Вт.Такая большая мощность необходима для обработки пиков от 20 до 24 дБ без каких-либо ограничений, а также для питания дополнительных динамиков для равномерного покрытия большой площади.

Если один громкоговоритель не справляется с необходимой общей мощностью, вам необходимо разделить общую мощность между несколькими громкоговорителями и несколькими каналами усилителя. Например, предположим, что вам нужно 1000 Вт для достижения желаемой средней громкости, но потребляемая мощность ваших динамиков составляет 250 Вт при непрерывной работе. Вы можете использовать усилитель мощности 500 Вт на канал.Подключите два динамика параллельно к каждому каналу. Таким образом, каждый динамик будет получать 250 Вт (без учета изменения мощности усилителя при разных импедансах и без учета потерь в кабеле).

Обратите внимание, что при параллельном подключении двух динамиков их полное сопротивление уменьшается вдвое. Например, два параллельных динамика на 8 Ом имеют импеданс 4 Ом. В этом случае каждый динамик будет получать половину 4-омной мощности усилителя.

Калькулятор мощности

На сайте Crown есть калькулятор, который определяет мощность усилителя, необходимую для достижения желаемого уровня звукового давления на определенном расстоянии.Он также учитывает количество дБ запаса мощности усилителя, необходимого для звуковых пиков. В тексте, сопровождающем калькулятор, указаны используемые уравнения. Щелкните следующую ссылку, чтобы перейти к калькулятору мощности Crown: Калькулятор

Чтобы использовать этот калькулятор, вам необходимо знать чувствительность громкоговорителя, максимальный запас по мощности, расстояние до слушателя и желаемый уровень звукового давления. Давайте рассмотрим каждый фактор.

Чувствительность

Спецификации чувствительности можно найти в паспорте громкоговорителя. Типичная чувствительность громкоговорителя PA составляет от 95 до 110 дБ SPL / ватт / метр.Большие динамики обычно имеют более высокую чувствительность, чем динамики меньшего размера, а высокочастотные драйверы имеют более высокую чувствительность, чем низкочастотные драйверы.

Высота потолка

Поскольку музыка имеет переходные пики, которые на 6–25 дБ выше среднего уровня, усилитель мощности должен производить достаточно мощности, чтобы обрабатывать эти пики без искажений.

Например, если вам требуется постоянная мощность 100 Вт для достижения желаемого среднего уровня звукового давления, вам потребуется 1000 Вт непрерывной мощности для обработки пиков 10 дБ, 3162 Вт для обработки пиков 15 дБ и 10 000 Вт для обработки пиков 20 дБ.Ясно, что для пиков требуется гораздо больше энергии, чем для средних уровней. В поле Peak Headroom калькулятора введите 6 дБ для сжатой или ограниченной рок-музыки или от 20 до 25 дБ для несжатой живой музыки. Если вы можете жить с некоторым кратковременным ограничением звука, которое может быть неслышным, введите от 10 до 15 дБ.

Расстояние слушателя от источника

Это расстояние от громкоговорителя до самого дальнего слушателя. Если вы используете несколько громкоговорителей, выходящих на аудиторию, это расстояние от ближайшего громкоговорителя.Например, если аудитория находится на глубине 100 футов, а у вас есть динамики на высоте 0 футов и 50 футов, расстояние до слушателя составляет 50 футов.

Если вы не знаете это расстояние, вы можете сделать приблизительную оценку по типичным значениям, приведенным ниже. Обязательно введите расстояние в метрах (м).

Кофейня: от 4,8 до 9,8 м (от 16 до 32 футов)
Малый клуб или аудитория: 9,8 м (32 фута)
Средний клуб, аудитория или молитвенный дом: 13,7 м (45 футов)
Концертный зал на 2000 мест: 110 футов (33,5 м)
Малый фестиваль на открытом воздухе: 50 футов (15.2 м)
Стадион или арена: от 30,5 до 91,4 м (от 100 до 300 футов)

Желаемое SPL

Ниже перечислены типичные уровни звукового давления (SPL) для различных типов музыки. Измеритель SPL был настроен на C-взвешивание, медленный отклик. Вы можете захотеть, чтобы ваша система была как минимум на 10 дБ выше уровня фонового шума для достижения хорошего отношения сигнал / шум.

New age: 60-70 dB
Folk: 75-90 dB
Jazz: 80-95 dB
Classical: 100 dB
Pop: 90-95 dB
Rock: 95-110 dB
Heavy metal: 110 dB.

Прочие соображения

Обсуждаемые здесь расчеты применимы к безэховым условиям или вне помещения. Если звуковая система находится внутри помещения, реверберация помещения обычно увеличивает SPL на 6 дБ. Вы можете использовать этот прирост помещения как дополнительный запас по высоте.

Предположим, вам нужно подать 1000 Вт для пиков, а длительная мощность вашего динамика составляет 250 Вт. Пиковая мощность динамика обычно в 4 раза больше, чем при непрерывной мощности. Таким образом, динамик, вероятно, может выдерживать пиковую мощность в 1000 Вт.Это означает, что вы можете использовать усилитель мощностью 1000 Вт для управления этим динамиком - при условии, что вы используете эту мощность для пиков и не управляете динамиком непрерывно с мощностью 1000 Вт. Другими словами, не включайте усилитель настолько высоко, чтобы он не защемлял.

Что, если ваша звуковая система использует активный кроссовер и отдельный канал усилителя мощности для каждого драйвера? Примените калькулятор к каждому типу драйвера. Допустим, у вас есть трехпозиционная система. Определите мощность отдельно для сабвуферов, среднечастотных драйверов и высокочастотных драйверов.Все три типа драйверов должны обеспечивать одинаковый уровень звукового давления на одинаковом расстоянии. Обратите внимание, что драйверы с рупорной нагрузкой, как правило, имеют гораздо более высокую чувствительность, чем сабвуферы, поэтому рупорам требуется меньше энергии для обеспечения того же уровня звукового давления, что и сабвуферов.

Предположим, ваша звуковая система имеет несколько громкоговорителей, которые выходят в зону аудитории. Например: фестиваль на открытом воздухе с группами динамиков на задержках каждые 100 футов или набор потолочных динамиков. Примените калькулятор к каждому соседнему кластеру или динамику.

Руководство по выбору усилителя Crown (номинальная общая мощность)

Когда вы узнаете, сколько мощности вам нужно, вы можете выбрать усилитель Crown из этого списка. В этом списке есть некоторые совпадения, потому что каждый усилитель мощности производит разное количество мощности в зависимости от импеданса нагрузки.

Возможно, вы захотите выбрать усилитель, который имеет большую мощность, чем вам нужно, на случай, если вы расширите свои области применения. Кроме того, разумно указать немного больше мощности, чем вам нужно. Вы всегда можете выключить усилитель мощности, если система слишком громкая, но вы не можете увеличить мощность усилителя выше максимума, если система слишком тихая!

Суммарная мощность (оба канала вместе)

25-50 Вт: D-45
50-100 Вт: 180A, 180MA, D-75A
100-200 Вт: 280A, 280MA, CP660
200-400 Вт: 1160A, 1160MA , CP660, CT 600, XLS 202
400-800 W: CE 1000, CE 2000, Ch2, CL1, CT 600, CT 1200, K1, MA-602, MA-1202, SR II, XLS 202, XLS 402 , XLS 602
800-1000 Вт: CE 1000, CE 2000, Ch2, Ch3, CL2, CTs 4200, K1, MA-1202, SR II, XLS 402, XLS 602, Xs500, Xs700
1000-1500 Вт : CE 1000, CE 2000TX, CE 4000, Ch3, Ch5, CL1, CL2, CL4, CT 1200, CT 2000, CT 3000, CT 4200, CT 8200, K1, K2, MA-1202, MA-2402, SR II , XLS 402, XLS 602, Xs500, Xs700, Xs900, Xs1200
1500-5000 Вт: CE 4000, Ch5, CL2, CL4, CT 2000, CT 3000, CT 8200, I-T4000, I-T6000, K2, MA-3600VZ, MA-5002VZ, SR I, XLS 602, Xs700, Xs900, Xs1200
4000-8000 Вт: I-T6000, I-T8000, MA-5002VZ

С помощью инструментов и советов, приведенных в этой статье, вы сможете приобрести или порекомендовать усилитель мощности с нужной мощностью в соответствии с музыкальным стилем и местом проведения.

Артикул:

Брэдфорд Бенн, менеджер по развитию бизнеса Crown International.

Дон и Кэролайн Дэвис, Sound System Engineering, второе издание. Howard W. Sams & Co., 1987, стр. 273-275.

John Eargle, Руководство по проектированию профессиональной звуковой системы JBL, издание 1999 г., (с сайта www.jblpro.com)

Дэвид Л. Гласс, специалист технической поддержки Crown International.

JBL, Требования к питанию динамика. Из www.jblpro.com.

Чак ​​МакГрегор, Насколько большой усилитель мне нужен для громкоговорителя?, Www.live-audio.com/studyhall/watts.html.

Брэд Нельсон, Шесть с половиной шагов к правильному размеру усилителя, Информационный бюллетень Syn Aud Con (том 27, № 1, зима 1999 г.). В том же номере Пэт Браун написал статью о расчете мощности усилителя. Статья Брэда Нельсона была переиздана как The Right Call в журнале Sound & Video Contractor за сентябрь 2000 года.

Джеральд Стэнли, старший вице-президент по исследованиям и разработкам Crown International.

Список рассылки Syn Aud Con. Особая благодарность Пэту Брауну и Брэду Нельсону.

Адам Андерсон, калькулятор Программирование на Javascript

Что произойдет, если усилитель мощности окажется слишком мощным?

Правильное соответствие динамиков и усилителей очень важно. Этого очень легко добиться, если вы знаете некоторые важные технические термины.

Эта статья расскажет о согласовании мощности усилителя мощности динамика. В частности, разберитесь с проблемами импеданса, чувствительности к мощности и безопасности.

Импеданс

Когда вы сталкиваетесь со спецификациями усилителей и динамиков, вы найдете в них это слово. Это мера электрического сопротивления динамика и усилителя.

Это очень важно, так как определяет синергию между динамиками и усилителем. Общие номинальные значения несущей способности динамика составляют 4 и 8 Ом, а для усилителя - от 4 до 16 Ом.

Вы можете проверить спецификацию для этого и подключить усилитель и динамик.Однако есть еще кое-что, что нужно знать.

Важно знать, что Mini выводит разную мощность на разное сопротивление. Подключить громкоговорители с высоким сопротивлением - это нормально, и никогда не делать наоборот.

Мощность

Вы должны проверить, сколько мощности может выдержать динамик и сколько мощности будет выдавать усилитель. Можно сделать вывод, не слишком ли мощный усилитель для динамиков.

В большинстве спецификаций усилителя указано, что он будет продавать непрерывную мощность и динамическую мощность.Функция постоянного питания подскажет, насколько мощны и усилители. Динамическая мощность - это максимальная выходная мощность усилителя.

Чувствительность

Указывает громкость динамика в децибелах на расстоянии одного метра при мощности в 1 ватт. Когда расстояние и мощность звука одинаковы, низкочувствительный динамик будет издавать тихий звук.

Если у вас высокочувствительный динамик, вам не нужен большой усилитель. Мощность усилителя должна удвоиться, чтобы усилить звук динамика.

Безопасность

Ситуация с AMP слишком мощна для динамиков, может произойти только при более высокой громкости. Если вы запустите их на разумных объемах, проблем не возникнет.

Тем не менее, вы можете спросить экспертов, какое усиление имеет колонка с проводом, учитывая ее номинальную мощность.

Рекомендации больше касаются непрерывного питания, касающихся возможностей управления мощностью. В большинстве случаев большая мощность - это всего лишь две маленькие мощности, которые повреждают динамики.

Иногда случаются и то, и другое.Динамики и слишком мощные усилители при подключении к постоянной номинальной мощности вызывают проблемы у динамиков.

Громкоговоритель не сможет распределять тепловую энергию от усилителя, и тогда он будет иметь тенденцию сжечь звуковую катушку динамика.

Неблагоприятная ситуация возникает, когда вы используете усилитель, который слишком слаб для подключенных к нему динамиков. Усилитель начнет гореть сам по себе, поскольку вам потребуется больше энергии, чем он может создать. Это приведет к перегреву.

Наконец, для правильного обращения важно проверить максимальную управляемую мощность как для динамика, так и для усилителя.

Есть только одно правило, которое заключается в выборе усилителя, который выводит правильный телефон с постоянным питанием на желаемый уровень громкости.

Когда дело доходит до динамика, он должен иметь вдвое большую мощность. Вы сможете прекрасно провести время, если будете следовать этому правилу.

GaN преодолевает барьеры - ВЧ усилители мощности становятся все шире и выше

Abstract

Растущий спрос на более высокие скорости передачи данных в телекоммуникациях и более высокое разрешение в промышленных системах увеличивает частоту работы поддерживающей их электроники.Многие из этих систем работают в широком частотном диапазоне, и дальнейшее увеличение требований к полосе пропускания является обычным требованием для новых проектов. Многие из этих систем стремятся использовать одну сигнальную цепочку для всех частотных диапазонов. Достижения в полупроводниковой технологии привели к прорыву в области создания мощных и широкополосных усилителей. Область, в которой когда-то доминировали лампы бегущей волны, начала уступать место полупроводниковым устройствам благодаря революции GaN, которая охватила отрасль и позволила MMIC, которые генерируют мощность> 1 Вт в течение многих десятилетий полосы пропускания.По мере того, как становятся доступными GaAs и GaN-транзисторы с меньшей длиной затвора, а также улучшаются методы проектирования схем, становятся доступными новые устройства, которые могут комфортно работать с частотами миллиметрового диапазона, открывая новые приложения, о которых было трудно думать десять лет назад. В этой статье будет кратко описано состояние полупроводниковой технологии, которая делает возможным эти разработки, соображения по проектированию схем для достижения оптимальных характеристик, а также примеры широкополосных усилителей мощности (PA) как на GaAs, так и на GaN, которые демонстрируют современные технологии.

Многие беспроводные электронные системы работают в широком диапазоне частот. В военной промышленности используются диапазоны частот от нескольких сотен МГц до многих ГГц. Для работы в очень широкой полосе частот необходимы системы радиоэлектронной борьбы и радиоэлектронного противодействия. Угрозы могут возникать на различных частотах, например от МГц до 20 ГГц, или даже на более высоких частотах сегодня. По мере того как все больше электроники становится доступной на более высоких частотах, потребность в более высокочастотных системах радиоэлектронной борьбы будет расти.В телекоммуникациях базовые станции работают в диапазоне от 450 МГц до ~ 3,5 ГГц и продолжают расти, поскольку потребность в большей полосе пропускания сохраняется. Системы спутниковой связи работают в основном от диапазона C до диапазона Ka. Приборы, используемые для измерения этих различных электронных устройств, должны работать на всех требуемых частотах, чтобы их можно было повсеместно использовать. В результате системный инженер сталкивается с проблемами, пытаясь разработать электронику, охватывающую весь частотный диапазон. Учитывая возможность того, что одна сигнальная цепочка покрывает весь частотный диапазон, большинство системных инженеров и специалистов по закупкам были бы очень взволнованы.Наличие одной сигнальной цепи, охватывающей весь частотный диапазон, дает множество преимуществ, в том числе более простую конструкцию, более быстрое время вывода на рынок, меньшее количество компонентов для управления и многое другое. Проблема с подходом с одной сигнальной цепочкой всегда связана с ухудшением производительности, которое возникает при использовании широкополосного решения по сравнению с узкополосным решением. В основе этой задачи лежит усилитель мощности, который обычно имеет превосходные характеристики с точки зрения мощности и эффективности при настройке в узкой полосе пропускания.

Полупроводниковые технологии

В прошлые годы усилители на лампах бегущей волны (ЛБВ) доминировали в электронике более высокой мощности в качестве каскада усилителя выходной мощности во многих из этих систем. У ЛБВ есть несколько хороших характеристик, в том числе мощность в киловаттах, работа в октавах или даже в нескольких октавах полосы пропускания, высокий КПД в условиях замедления и хорошая стабильность по температуре. У ЛБВ есть некоторые недостатки, в том числе низкая долговременная надежность, низкая эффективность и необходимость в очень высоком напряжении для работы (~ 1 кВ или выше).Учитывая долгосрочную надежность полупроводниковых ИС, в течение многих лет существовала тенденция к развитию этой электроники, начиная с GaAs. Когда это было возможно, многие системные инженеры работали над объединением нескольких GaAs IC для получения большой выходной мощности. Целые компании были созданы полностью на основе объединения технологий и их эффективного использования. Существует много различных типов технологий комбинирования, таких как пространственное комбинирование, корпоративное комбинирование и т. Д. Все эти методы комбинирования постигает одна и та же участь - комбинирование несет потери, и в идеале вам не придется использовать эти методы комбинирования.Это побуждает нас использовать электронику высокой мощности для начала проектирования. Самый простой способ увеличить ВЧ-мощность усилителя мощности - это увеличить напряжение, что сделало технологии транзисторов из нитрида галлия столь привлекательными. Если мы сравним различные технологии обработки полупроводников, мы увидим, как мощность обычно увеличивается с использованием технологии ИС с высоким рабочим напряжением. В кремниево-германиевой технологии (SiGe) используется относительно низкое рабочее напряжение от 2 В до 3 В, но она очень привлекательна благодаря преимуществам интеграции.GaAs широко используется в усилителях мощности в течение многих лет на микроволновых частотах и ​​имеет рабочее напряжение от 5 В до 7 В. Кремниевый LDMOS-технология, работающая при 28 В, используется в течение многих лет в телекоммуникациях, но в основном полезна на частотах ниже 4 ГГц, поэтому он не так широко используется в широкополосных приложениях. Появление технологии GaN, работающей при напряжении от 28 В до 50 В на подложке с низкими потерями и высокой теплопроводностью, такой как карбид кремния (SiC), открыло ряд новых возможностей. Сегодня использование GaN на кремниевой технологии ограничено диапазоном частот ниже 6 ГГц.Радиочастотные потери, связанные с кремниевой подложкой, и ее более низкая теплопроводность по сравнению с SiC ставят под угрозу коэффициент усиления, эффективность и мощность при увеличении частоты. На рисунке 1 показано сравнение различных полупроводниковых технологий и их сравнение друг с другом.

Рисунок 1. Сравнение технологического процесса силовой электроники микроволнового диапазона частот.

Появление технологии GaN привело к отходу отрасли от усилителей на ЛБВ и к переходу на усилители на основе GaN в качестве выходных каскадов многих из этих систем.В качестве усилителя-драйвера во многих из этих систем по-прежнему обычно используется GaAs, поскольку большая часть этой технологии уже существует и продолжает совершенствоваться. Далее мы рассмотрим, как с помощью схемотехники извлечь из этих широкополосных усилителей мощности максимальную мощность, полосу пропускания и эффективность. Конечно, конструкции на основе GaN обладают более высокой выходной мощностью, чем конструкции на основе GaAs, и конструктивные соображения в значительной степени те же.

Рекомендации по проектированию

Существуют различные топологии и конструктивные особенности, которые разработчик ИС должен использовать при выборе того, как начать разработку, чтобы оптимизировать мощность, эффективность и полосу пропускания.Наиболее распространенным типом конструкции монолитного усилителя является конструкция многокаскадного транзистора с общим истоком, также известная как конструкция каскадного усилителя. Здесь усиление умножается на каждом каскаде, что приводит к высокому усилению и позволяет нам увеличивать размеры выходных транзисторов, чтобы увеличить ВЧ-мощность. GaN предлагает здесь преимущества, потому что мы можем значительно упростить объединители выходных сигналов, снизить потери и тем самым повысить эффективность, а также уменьшить размер кристалла, как показано на рисунке 2. В результате мы можем достичь более широкой полосы пропускания и улучшить представление.Менее очевидным преимуществом перехода на устройства GaN от GaAs является достижение заданного уровня мощности РЧ, возможно, 4 Вт - размер транзистора будет меньше, что приведет к более высокому коэффициенту усиления на каскад. Это приведет к меньшему количеству этапов проектирования и, в конечном итоге, к повышению эффективности. Проблема с этой техникой каскадного усилителя заключается в том, что трудно достичь полосы пропускания выше октавы без значительного ущерба для мощности и эффективности, даже с помощью технологии GaN.

Рис. 2. Сравнение многокаскадного GaAs PA vs.эквивалентный GaN PA.

Муфта Lange

Одним из подходов к созданию конструкции с широкой полосой пропускания является реализация сбалансированной конструкции с ответвителями Ланге на ВЧ-входе и выходе, показанными на рисунке 3. Здесь возвратные потери в конечном итоге зависят от конструкции ответвителя, поскольку становится проще оптимизировать усиление и отклик мощности по частоте без необходимости оптимизации обратных потерь. Даже при использовании ответвителей Ланге становится все труднее получить полосу пропускания выше октавы, но они действительно предлагают очень хорошие возвратные потери для конструкции.

Рисунок 3. Симметричный усилитель с использованием ответвителей Ланге.

Распределенный усилитель

Следующая топология, которую следует рассмотреть, - это распределенный усилитель мощности, показанный на рисунке 4. Преимущество распределенного усилителя мощности достигается за счет включения паразитных эффектов транзистора в согласующие цепи между устройствами. Входная и выходная емкости устройства могут быть объединены с индуктивностью затвора и стока соответственно, чтобы сделать линии передачи практически прозрачными, исключая потери в линиях передачи.Таким образом, усиление усилителя должно ограничиваться только крутизной устройства, а не емкостными паразитами, связанными с устройством. Это происходит только в том случае, если сигнал, проходящий по линии затвора, находится в фазе с сигналом, проходящим по линии стока, так что выходное напряжение каждого транзистора складывается по фазе с выходным сигналом предыдущего транзистора. Сигнал, поступающий на выход, будет конструктивно мешать, так что сигнал растет вдоль линии стока. Любые обратные волны будут деструктивно мешать, поскольку эти сигналы не будут синфазными.Оконечная нагрузка линии затвора включена для поглощения любых сигналов, которые не поступают на затворы транзисторов. Терминал дренажной линии включен для поглощения любых обратных бегущих волн, которые могут разрушительно мешать выходному сигналу, и улучшить возвратные потери на низких частотах. В результате можно реализовать несколько десятилетий полосы пропускания от кГц до многих ГГц. Эта топология популярна, когда требуется полоса пропускания более октавы и есть некоторые приятные преимущества, такие как равномерное усиление, хорошие возвратные потери, высокая мощность и т. Д.Пример распределенного усилителя показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Упрощенная блок-схема распределенного усилителя.

Одна из проблем распределенных усилителей заключается в том, что их мощность определяется напряжением, подаваемым на устройство. Поскольку нет возможности узкополосной настройки, вы, по сути, обеспечиваете транзистор импедансом 50 Ом или близким к нему. Когда мы рассматриваем уравнение для средней мощности усилителя мощности, средняя мощность PA, R L или оптимальное сопротивление нагрузки, по существу, становится 50 Ом.Следовательно, достижимая выходная мощность устанавливается напряжением, подаваемым на усилитель, так что если мы хотим увеличить выходную мощность, нам нужно увеличить напряжение, подаваемое на усилитель.

Именно здесь GaN становится очень полезным, поскольку мы можем быстро перейти от напряжения питания 5 В с GaAs к напряжению питания 28 В в GaN, а достижимая мощность повышается с 0,25 Вт до почти 8 Вт, просто переходя с GaAs на GaN. технология. Необходимо учитывать и другие факторы, например, длину затвора процесса, доступного в GaN, и возможность достижения необходимого усиления на высокочастотном конце полосы.Со временем становится доступным больше этих процессов GaN.

Фиксированный резистор R L 50 Ом для распределенных усилителей отличается от каскадного усилителя, в котором мы изменяем значение сопротивления, подаваемое на транзистор, путем согласования цепей для оптимизации мощности от усилителя. Преимущество оптимизации значения сопротивления транзистора с каскадными усилителями состоит в том, что это может улучшить ВЧ-мощность. Теоретически мы можем продолжать увеличивать размер периферии транзистора, чтобы продолжать увеличивать ВЧ-мощность, но для этого есть практические ограничения, такие как сложность, размер кристалла и объединенные потери.Согласующие сети также имеют тенденцию ограничивать полосу пропускания, поскольку им становится трудно обеспечить оптимальный импеданс на широких частотах. В распределенном усилителе мощности есть только линии передачи, предназначенные для конструктивного взаимодействия сигналов вдоль усилителя, а не согласующие цепи. Существуют дополнительные методы для дальнейшего повышения мощности в распределенных усилителях, такие как использование топологии каскодного усилителя для дальнейшего увеличения подачи напряжения на усилитель.

Результаты

Мы показали, что существуют различные методы и полупроводниковые технологии, которые предлагают компромиссы в обеспечении оптимальной мощности, эффективности и полосы пропускания. Каждая из этих различных топологий и технологий, вероятно, найдет свое место в мире полупроводников, поскольку каждая из них дает преимущества, поэтому они сохранились до наших дней. Здесь мы сосредоточимся на нескольких результатах, которые, по нашему мнению, показывают, что сегодня возможно с помощью этих технологий для достижения высокой мощности, эффективности и пропускной способности.

Возможности продукта сегодня

Мы рассмотрим распределенный усилитель мощности на основе GaAs, работающий от постоянного тока до 30 ГГц, который является продуктом компании Analog Devices, HMC994A. Эта часть интересна тем, что охватывает многие десятилетия полосы пропускания, множество различных приложений и обеспечивает высокую мощность и эффективность. Рабочие характеристики показаны на рисунке 5. Здесь мы видим выходную мощность в режиме насыщения в диапазоне от МГц до 30 ГГц с мощностью более 1 Вт и КПД добавленной мощности (PAE) 25% от номинального.Этот конкретный продукт также имеет высокие характеристики перехвата третьего порядка (TOI), номинальное значение 38 дБм. Этот результат показывает, что с конструкциями на основе GaAs мы можем достичь КПД, близкого к тому, который возможен при использовании многих конструкций узкополосных усилителей мощности. Учитывая положительную крутизну коэффициента усиления с частотой, высокий PAE, широкополосную мощность и высокие возвратные потери, HMC994A является интересным продуктом.

Рис. 5. Зависимость усиления, мощности и PAE HMC994A от частоты.

Также интересно посмотреть, чего можно достичь с помощью технологии на основе GaN.Analog Devices предлагает стандартный продукт HMC8205BF10, основанный на GaN и сочетающий в себе высокую мощность, эффективность и пропускную способность. Этот продукт работает от источника питания 50 В и обеспечивает мощность ВЧ 35 Вт при номинальном КПД 35% с коэффициентом усиления ~ 20 дБ, охватывающим более чем десятилетнюю полосу пропускания. В этом случае одна ИС может обеспечить примерно в 10 раз больше мощности по сравнению с аналогичными подходами в GaAs. В прошлые годы для этого потребовалась бы сложная комбинационная схема кристалла GaAs, которая не могла бы достичь такой же эффективности.Этот продукт демонстрирует, что возможно с технологией GaN, охватывающей широкую полосу пропускания и обеспечивающей высокую мощность и эффективность, как показано на рисунке 6. Он также демонстрирует прогресс в технологии упаковки электроники высокой мощности, поскольку эта часть размещена во фланцевом корпусе, способном поддерживать непрерывную волну (CW) сигналы необходимы для многих военных приложений.

Рисунок 6. Коэффициент усиления мощности HMC8205BF10, P SAT и PAE в зависимости от частоты.

Сводка

Появление новых полупроводниковых материалов, таких как GaN, открыло возможности для достижения более высоких уровней мощности, охватывающих широкую полосу пропускания.GaAs-устройства с меньшей длиной затвора имеют расширенный частотный диапазон от 20 ГГц до 40 ГГц и выше. В литературе показано, что надежность этих устройств превышает 1 миллион часов, что делает их повсеместными в современных электронных системах. Мы ожидаем, что тенденция к увеличению частот и расширению полосы пропускания сохранится и в будущем.

Accuphase Laboratory, Inc. A-36

Новый A-36 унаследовал многие выдающиеся конструктивные особенности, разработанные для более дорогих моделей.Он переопределяет основу для чистых усилителей мощности класса A и представляет такое же непоколебимое внимание к деталям и преданность качеству звука, которым заслуженно славится Accuphase.
В выходном каскаде силовые полевые МОП-транзисторы, известные своей превосходной частотной характеристикой, звуковыми характеристиками и превосходной надежностью, используются в тройной параллельной конфигурации и управляются чистым классом A. Это поддерживается мощным источником питания с массивным трансформатором и два больших фильтрующих конденсатора емкостью 47 000 мкФ.Выходная мощность каждого канала рассчитана на впечатляющие 150 Вт на 1 Ом, 120 Вт на 2 Ом, 60 Вт на 4 Ом и 30 Вт на 8 Ом. Этот впечатляющий усилитель может надежно управлять даже динамиками со сверхнизким импедансом или резкими колебаниями кривой импеданса.
В выходной цепи переключатели MOS-FET используются вместо реле для устранения механических контактов и повышения долговременной надежности.

  • Чистый класс A обеспечивает качественную мощность: 30 Вт x 2 на 8 Ом
  • Выходной каскад силового полевого МОП-транзистора
  • с трехпараллельной двухтактной конфигурацией
  • Принцип использования инструментального усилителя во входном каскаде
  • Каскад усиления реализует усовершенствованную топологию MCS +
  • Принцип обратной связи по току сочетает в себе стабильную работу с превосходным качеством звука
  • Режим мостового подключения позволяет модернизировать до монофонического усилителя
  • Мощный блок питания с массивным высокоэффективным трансформатором и большими фильтрующими конденсаторами
  • 4-ступенчатая регулировка усиления

Технические характеристики и конструкция могут быть изменены без предварительного уведомления.

Лаборатория Accuphase, Inc.

обогащайте жизнь с помощью технологий

Как установить уровень на усилителе (или активном динамике)

Когда я настраивал свою первую звуковую систему, я отчетливо помню, как смотрел на переднюю часть усилителя, задавался вопросом, почему там есть регулятор уровня, а затем пожал плечами и включил его до упора.

Чем больше мощность, тем лучше?

Дело в том, что эта маленькая ручка на самом деле дает вам звук следующего уровня. При правильной настройке вы обязательно заметите разницу.

Регулятор уровня усилителя похож на усиление.

На вашем микшере самая важная ручка - это усиление. И понимание того, как использовать этот элемент управления, является основой отличного звука.

Не знаете, как установить усиление? Прочтите этот пост.

Регулятор уровня вашего усилителя очень похож и не менее важен.Это позволяет вам посылать хороший, сильный сигнал от микшера на усилители, регулируя его громкость в вашей комнате.

Почему не полностью вверх?

Допустим, вы полностью повысили уровень усилителя (как я это делал раньше). Скорее всего, вам придется опустить главный фейдер микшера, чтобы звук не становился слишком громким.

Это кажется легким и законным решением, но на самом деле вы посылаете более слабый сигнал на свои усилители, что, в свою очередь, ухудшает качество вашего звука.

Как установить уровень усилителя (или активного динамика)

  1. Начните с уровня усилителя до упора
  2. Установите главный фейдер микшера на 0 (или U)
  3. Слушайте энергичную песню через микшер
  4. Поворачивайте его, пока индикатор основного выходного уровня на вашем микшере не заполнит зеленый цвет, но не достигнет желтого / оранжевого цветов.
  5. Медленно включите усилитель (или активный динамик), пока в вашей комнате не станет немного громче, чем при обычном воскресном богослужении

Это даст вам хорошую отправную точку.Затем вам просто нужно будет точно настроить живой оркестр.

Тонкая настройка с живым диапазоном

Прежде всего, не забудьте оставить основной фейдер вашего микшера на 0, так как именно здесь он должен находиться. Теперь найдите время, чтобы получить хороший твердый микс, прежде чем двигаться дальше.

Пока группа играет, следите за индикатором основного выходного уровня на микшере. Цель состоит в том, чтобы он постоянно перепрыгивал через ту точку, где зеленые огни встречаются с желтыми / оранжевыми огнями.

Если вы не попадаете в желто-оранжевый диапазон, вам нужно уменьшить уровень на вашем усилителе (или активном динамике), а затем отрегулировать свой микс, чтобы вернуть его обратно.

Если индикатор уровня срезается (горит красным) или постоянно приближается к срезанию, вам необходимо уменьшить весь микс (регулируя фейдер каждого канала, а не главный фейдер), а затем увеличить уровень. ваш усилитель для компенсации.

Не переусердствуйте.

0 comments on “Сильное усиление мощности: Обработка сигналов. Усиление сигнала для корректной передачи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *