Контрольная работа: Уровень звука и динамический диапазон излученного сигнала
Вопрос 5
) Составите структурную схему узла
проводного вещания с децентрализованным питанием сети ПВ. Поясните принцип
работы схемы и назначение отдельных элементов схемы.
Рисунок 7. Структурная схема узла проводного
вещания с децентрализованным питанием
Программы звукового вещания от источников программ поступают на ЦСПВ. После предварительного усиления по соединительным кабелям линиям ГТС они распределяются на ОУС. По этим же соединительным линиям с ЦСПВ осуществляется дистанционное управление и контроль за работой оборудования ОУС. На ОУС происходят основное усиление сигналов звукового вещания и распределение их по МФ на ТП. Для повышения надежности ТП подключены через резервные МФ с соседним ОУС. При повреждении оборудования, например ОУС-2, ТП-2 будет получать питание от ОУС-1. Когда резервный МФ из-за большой протяженности строить экономически нецелесообразно, ТП совмещают с резервным усилителем звуковых частот. Такие станции называют блок-станциями БС. БС включают только при повреждении основного МФ. Переключение МФ, контроль за работой оборудования ТП, БС так не осуществляется по соединительным линиям с ЦСПВ.
) Объясните назначение и принцип автоматического регулирования сигнала на входе усилителя УПВ-5 при перевозбуждении усилителя со стороны входа. Нарисуйте графики зависимости амплитуды сигнала на выходе усилителя от амплитуды входного сигнала.
В сетях ПВ возможны короткие замыкания одной или
нескольких распределительных линий. Возникающая при этом перегрузка усилителя
при отсутствии соответствующей защиты может привести к разрушению ламп
оконечного каскада. Мощные усилители должны быть защищены от
(перенапряжения)-превышения номинального значения входным напряжением, что
также может привести к разрушению усилительного устройства. Поэтому для защиты
усилителей от перегрузок и перенапряжений применяют автоматические регуляторы
уровня сигналов программы звукового вещания. Постоянство выходного напряжения
при изменении нагрузки обеспечивается глубокими отрицательными обратными
связями (ООС), охватывающими оконечный каскад и весь усилитель в целом, что
способствует также снижению линейных и нелинейных искажений, повышению
устойчивости и стабильности работы усилительного устройства.Экономичность
мощных усилителей определяется в основном режимом работы выходного каскада. Для
повышения КПД ламповых усилителей их выходные каскады работают в режиме отсечки
тока анода и с сеточными токами. Для уменьшения нелинейных искажений
предоконечный каскад собирается по схеме катодного повторителя с малым выходным
сопротивлением.Для повышения экономичности усилителей ПВ с выходной мощностью
5; 15 и 30 кВт применяют электронные регуляторы сеточного смещения ламп
выходного каскада. Напряжение сеточного смещения изменяется автоматически в
зависимости от уровня сигнала. При отсутствии или малом напряжении сигнала
напряжение смещения наибольшее. При этом анодный ток ламп выходного каскада и
потребляемая ими мощность минимальны. При увеличении уровня сигнала напряжение
смещения уменьшается и анодный ток увеличивается.Для защиты усилителей ПВ от
перенапряжения на входе применяют в основном потенциометрические ограничители
максимальных значений уровня, на полупроводниковых диодах и полезных
транзисторах.При уменьшении сопротивления нагрузки (перегрузка) возрастает
выходной ток усилителя. Для защиты от перегрузки в усилителях применяют
авторегуляторы, которые обеспечивают понижение входного напряжения.В усилителях
УПВ-1,25 и УПВ-5 (рис. 12.13) схемы защиты одинаковы. Усилитель-ограничитель
состоит из усилителя У и потенциометрического ограничителя максимальных
уровней, выполненного на резисторах Ru R2, Rз, Rt и кремниевых диодах VDX и
VD2. Когда диоды закрыты, их сопротивление R велико. При этом коэффициент
передачи ограничителя К максимален и определяется соотношениями сопротивлений
резисторов Ri... R4. При Ri - R2 = R и Rз = = R4 = r0 Кмакс - Ги/(R + r0). В
зависимости от тока, протекающего через диоды в прямом направлении, их
сопротивление меняется. Так как диоды VD, и VD2 включены параллельно резисторам
R3 и R4, то с уменьшением сопротивления диодов уменьшается коэффициент передачи
ограничителя.Напряжение, вызывающее изменение сопротивления диодов (управляющее
напряжение) и вследствие этого изменение коэффициента передачи, подается к
диодам с выхода УПТ. Амплитудная характеристика УПТ близка к линейной, поэтому
коэффициент передачи ограничителя зависит от напряжений i и £у2,
снимаемых с выходов выпрямителей, собранных на диодах VD3... VDb.Напряжения £уi
и £у2
взаимно независимы: £у, является
функцией перенапряжения, а £у2
- функцией перегрузки усилителя. Потенциометрами устанавливаются напряжения
задержки Е3щ и Езд2, при превышении которых начинается автоматическое
регулирование коэффициента передачи потенциометрического ограничителя. Сигнал к
выпрямителю В, подают с выхода У, имеющего достаточно линейную амплитудную
характеристику и малое выходное сопротивление. Напряжение, поступающее к
выпрямителю В2, снимается с резистора г, включенного последовательно с
нагрузкой. Падение напряжения на г пропорционально выходному току. При
перегрузке коэффициент передачи ограничителя управляется напряжением £у2,
при перенапряжении - напряжениями £у1
и £у2.
Эффективность автоматического регулятора достаточно велика: при уменьшении
нагрузки в два раза по сравнению с номинальным значением выходной ток
возрастает всего на 1 ...2%.Увеличение входного уровня по сравнению с
номинальным иа 12 дБ (перенапряжение) приводит к возрастанию выходного уровня
не более чем иа 0,2 дБ.
Рисунок 8. Фрагмент схемы оконченного усилителя
УПВ-5
При нормальном напряжении трехфазной питающей сети ("Фаза" - "Ноль" = 220 вольт) напряжение между фазами составляет 380 вольт. При завышенном напряжении ("Фаза" - "Ноль" = 250...270 в.) сети между фазами имеется уже примерно 420...440 вольт. Если проследить по схеме включение накальных трансформаторов 5ТР1 и 5ТР2, то мы видим, что вывод 4 5ТР1 через контакты реле 5Р3 и блокировки подключен к фазе "В", вывод 4 5ТР2 - фазе "А", а выводы 1 обеих трансформаторов - к клемме 4 платы силового ввода 5ГР1 "корпус"("0"). Таким образом на первичных обмотках этих трансформаторов завышенное напряжение. Но если отключить выводы 1 трансформаторов 5ТР1 и 5ТР2 ( оставив перемычку 1-1) от корпуса ("0"), как показано на прилагаемой схеме, (точки "X" и "Y") то в этом случае трансформаторы оказываются включенными между фазами "А" и "В" последовательно. Учитывая идентичность трансформаторов, в результате на первичных обмотках 420:2=210 вольт (440:2=220 вольт), а на вторичных обмотках - 16-17 вольт, что соответствует техническим требованиям эксплуатации режима накала. Практика показала, что даже при напряжении накала ламп ГМ-100 = 16 вольт качество выходного сигнала не ухудшается, а срок службы ламп значительно увеличивается.
Графическая зависимость амплитуды (или действующего значения) выходного напряжения усилителя от амплитуды (или действующего значения) его входного напряжения на некоторой неизменной частоте сигнала получила название амплитудной характеристики.Амплитудная характеристика реального усилителя не проходит через начало координат: при отсутствии входного напряжения напряжение на выходе не равно нулю. Величина этого напряжения в реальных усилителях напряжение определяется уровнем собственных шумов усилителя и помехами3. Основными составляющими шумов усилителя являются: шумы усилительных элементов, тепловые шумы различных цепей усилителя; шумы микрофонного эффекта, вызванные воздействием на узлы и детали усилителя механических толчков и вибраций, фон, обусловленный воздействием на цепи усилителя пульсаций напряжения питания, наводки, определяемые воздействием на цепи усилителя посторонних источников сигналов и источников помех и т.п.
Список используемых источников
генератор шум звуковое вещание
1)Выходец А.В., Коваленко В.И., Кохно М.Т. Звуковое и телевизионное вещание.-М.: Радио и связь, 1987.
)Кохно М.Т. Звуковое и телевизионное вещание.- Минск.:Экоперспектива 2000.
)Барановский Б.К., Булгак Б.В. Техника проводного вещания и звукоусиления.- М.:Радио и связь, 1985
)Сидоров И.Н., Димитров А.А. Микрофоны и телефоны.-М.: Радио и связь, 1993
5) <https://ru.wikipedia.org/>
) http://nix-studio-edition.ru/hard-and-soft/hard/1165-microtip.html