Нелинейные искажения
В современных усилителях в наибольшей степени нелинейные искажения влияют на качество звука.
Перекрестные искажения возникают при режиме «В» в усилителях.
Перекрестные динамические искажения возникают в усилителях класс “AB”.
Гармонические искажения:
В современных усилителях четные гармоники обычно пренебрежительно малы (за счет двухтактных схем)
p-n-p транзистор хуже, чем n-p-n, особенно это заметно на ВЧ, так как появляются четные гармоники; p-n-p транзистор получается как бы более низкочастотный за счет основных зарядов – “дырок”.
В однотактных каскадах возможно появление четных гармоник (существенно для ламповых усилителей).
Для большинства транзисторных усилителей мощности характерен “транзисторный” звук, который вызывается повышенным уровнем гармонических искажений высокого порядка (обычно 11-го – 15-го порядка).
Искажения большого порядка более заметны на слух, чем соответствующие по величине гармоники 3-го 5-го порядка.
Для восприятия человеком наиболее благоприятны искажения, равномерно убывающие по частоте:
Искажения 1-2% для ламповых усилителей считаются нормальным.
Даже если усилитель не воспроизводит частоты свыше 20 кГц, но искажения большие, то ВЧ – сигнал будет также восприниматься на слух искаженно.
2.1. Интермодуляционные искажения (относятся к нелинейным искажениям)
Возникновение разностных комбинационных частот: , , , .
(от 3,4 до 10 раз),
где – коэффициент гармонических искажений; – коэффициент интермодуляционных искажений.
Интермодуляционные искажения более неприятны на слух, чем гармонические, т. к. гармонические искажения возникают при обработке звука слухом, а интермодуляционные искажения усиливаются им. Интермодуляционные искажения трудноизмеримы.
Динамические искажения – возникают из-за наличия задержек в цепях обратной связи.
На начальном этапе () ОС не работает и усилитель кратковременно переходит в режим работы без ОС (очень высокий коэффициент усиления), и входные каскады могут перегружаться входным сигналом. В это время возникают динамические искажения.
Динамические искажения возникают из-за паразитных емкостей.
В режиме большого сигнала возможен режим работы отдельных каскадов в состоянии, близком к насыщению. При этом ОС начинает плохо работать и возникают “искажения большого сигнала”.
Сигнал имеющий искажение третей гармоники при фазовом сдвиге: