Způsob měření horního a dolního mezního kmitočtu.
Frekvenční charakteristika audio zesilovačů Důležitým předpokladem jakostního poslechu je vyrovnaná frekvenční charakteristika. Nikde nevidíme důvod, proč odsuzovat zesilovače s poklesem kolem 1dB na okrajích akustického pásma 20Hz – 20kHz. Navíc 20Hz solidně nepřenese téměř žádná soustava, až na výjimky, což jsou převážně aktivní soustavy v cenách nad 100000 Kč (např. Turbosound). Zesilovače moderní konstrukce jsou v podstatě výkonové operační zesilovače, nemají na výstupu ani vstupech oddělovací kondenzátory a jsou schopny přenášet i stejnosměrný proud. Při propojení vývodů elektrolytického kondenzátoru jdou tedy použít i ve stejnosměrných aplikacích, jako je řízení servomotorů apod. Naproti tomu průchod vyšších kmitočtů nad 20kHz je problematický, hlavně proto, že běžné výkonové tranzistory mají velmi nízký mezní kmitočet. Mezní kmitočty jsou výrobci zase uváděny v poměrně příznivých pracovních podmínkách, jako jsou nízké kolektorové proudy kolem 1A a v oblasti nízkých napětí. Při jejich zvýšení mezní frekvence klesá. Situace je kritická hlavně u velkých výkonů, protože pro jejich dosažení je třeba poměrně vysokých napětí. V praxi dochází k tomu, že při kmitočtech kolem 20kHz a plném výkonu není na výstupu sinusový průběh, ale pilový. Proto je nutno použít budič shopný dodat vysoký proud i na vyšších frekvencích a dostatečně rychlé výkonové tranzistory. Nejlepší by bylo použít na místě koncových tranzistorů hojně používané a dostupné typy Mosfet Hitachi 2SK133/2SJ48. Snesou ale jen 120V/7A, Pc=100W. Pro konstrukce do 300W jsou ideální, měly by se dát osadit na naše moduly a zhotovit tak velmi kvalitní zesilovač. Pro ozvučovací účely je vhodné vzhledem k jeho parametrům jeho použití pro buzení výškových nebo kompaktních soustav. Z plastových typů IRF lze doporučit IRF221/9231. Z praxe ale je známo, že bipolární tranzistory pracují s lepší účinností, navíc snesou mnohem vyšší kolektorové ztráty a kolektorové proudy ve srovnání s unipolárními tranzistory rozumné ceny. Nejvhodnější výkonnostně i cenově je v současné době použití tranzistorů Motorola řady MJ15003/MJ15004. Při nižších nárocích v našich zapojeních vyhoví běžné 2N3055/2N2955. Jejich parametry se však u různých výrobců liší. K vlastnímu měření: 1.) Horní mezní kmitočet Na vstup zesilovače připojíme NF generátor, k výstupu zesilovače pak osciloskop a nf voltmetr. Postupně zvyšujeme frekvenci. Za horní mezní kmitočet je dle DIN považována frekvence, při které se sníží napětí na výstupu o 3dB oproti buzení při 1kHz. Přitom musí být kondenzátor vstupního filtru odpojen. Neměříme dlouhodobě do plného výkonu nebo dokonce obdélníkovým signálem !. Napětí generátoru musí zůstat konstantní. Menší šířka pásma ještě neznamená horší zvuk (elektronkové zesilovače) Požadovaný kmitočtový rozsah však musí zesilovač přenést i při maximálním výkonu. Není -li tomu tak, má malou rychlost přeběhu. 2.) Dolní mezní kmitočet Budeme -li frekvenci generátoru měnit směrem „dolů“ zjistíme dolní mezní kmitočet. Ten je definován rovněž pro pokles o 3dB oproti 1kHz. Pokles bychom měli zaznamenat až pod úrovní 10 Hz. Při tomto kmitočtu nastane fázový posuv o 45 stupňů. Při vyšším naměřeném kmitočtu dochází tedy k fázovému zkreslení akustického signálu.