Získejte kompresi - Gain compression - Wikipedia

Křivky přenosu energie pro zesilovač se ziskem 3 (4,77dB ). Zelená křivka představuje ideální zesilovač, ve kterém je výstupní výkon roven 3násobku vstupního výkonu. Červená křivka představuje typický zesilovač, který dokáže dodat zisk pouze do určité úrovně výkonu, než zasáhne saturaci. Komprese zisku je rozdíl mezi zelenou a červenou křivkou.
Důležitým parametrem komprese zisku je OP1dB, což je příkon, jehož výsledkem je komprese 1 dB. V tomto příkladu je OP1dB přibližně 2 W, protože na této úrovni vstupního výkonu je zelená křivka 6 W a červená křivka přibližně 5 W. Poměr 5/6 je 83,3%, zatímco ztráta 1 dB je poměr

{ displaystyle 79,4 \% = (10 ^ {- 1/10})}

Získejte kompresi je snížení zisku "rozdílu" nebo "sklonu" způsobené nelinearita z přenosová funkce zesilovacího zařízení. Tato nelinearita může být způsobena teplem způsobeným ztrátou energie nebo rychlá jízda aktivní zařízení za jeho lineární kraj. Je to velký signál fenomén obvodů.

Relevantnost

Získat komprese je relevantní v každém systému se širokým dynamickým rozsahem, jako je audio nebo RF. Je častější v trubka obvodů než tranzistor obvodů kvůli rozdílům v topologii, což může způsobit rozdíly ve zvukovém výkonu s názvem „zvuk ventilu ". Front-end RF." zesilovače z rádiové přijímače jsou zvláště náchylní k tomuto jevu, když jsou přetíženi silným nežádoucím signálem.

Zvukové efekty

Trubkové rádio nebo elektronkový zesilovač zvýší hlasitost na určitý bod a poté, co vstupní signál přesáhne lineární rozsahu zařízení, efektivní zisk se sníží, čímž se změní tvar křivky. Účinek je také přítomen v tranzistorových obvodech. Rozsah účinku závisí na topologii zesilovače.

Rozdíly mezi ořezáváním a kompresí

Ořezávání, jako forma komprese signálu, se liší od provozu typického studia kompresor úrovně zvuku, ve kterém komprese zisku není okamžitá (zpožděná v čase prostřednictvím nastavení útoku a vydání).

Oříznutí zničí veškeré zvukové informace, které přesahují určitou prahovou hodnotu. Komprese a omezení, změňte tvar celého průběhu, nejen tvar průběhu nad prahovou hodnotou. Proto je možné omezit a komprimovat s velmi vysokými poměry, aniž by došlo ke zkreslení.

Omezení nebo oříznutí

Zisk je lineární operace. „Zisková komprese“ není lineární a jako takový má vliv zkreslení způsobené nelinearita přenosové charakteristiky, což také způsobí ztrátu „strmosti“ nebo „diferenciálního“ zisku. Takže výstup je menší, než se očekávalo pomocí malý signál zisk zesilovače.

v výstřižek, signál je náhle omezen na určitou amplitudu a je tak zkreslený při udržování pod touto úrovní. To vytváří další harmonické, které nejsou přítomny v původním signálu.

„Měkké“ ořezávání nebo omezování znamená, že v přenosové charakteristice není ostrý „kolenní bod“. A sinusoida který byl jemně oříznut, bude spíše jako čtvercová vlna, se zaoblenými hranami, ale stále bude mají mnoho dalších harmonických.

Komprese

Komprese zisku je způsobena nelineárními charakteristikami zařízení při provozu s velkými amplitudami. S jakýmkoli signálem, jak se vstupní úroveň zvyšuje nad lineární rozsah zesilovače, dojde ke kompresi zisku.

Pracovní bod tranzistoru se může pohybovat s teplotou, takže vyšší výstupní výkon může vést ke kompresi v důsledku rozptylu kolektoru. Ale nejde o změnu zisku; je to nelineární zkreslení. Úroveň výstupu zůstává relativně stejná jako úroveň vstupu vyšší. Jednou nelineární je dosaženo části přenosové charakteristiky jakéhokoli zesilovače, jakékoli zvýšení vstupu nebude odpovídat proporcionálnímu zvýšení výkonu. Existuje tedy komprese zisku. V tuto chvíli také proto, že přenosová funkce již není lineární, harmonické zkreslení bude výsledkem.

Úmyslná komprese

Při záměrné kompresi (někdy nazývané automatické ovládání zesílení nebo komprese úrovně zvuku ) jak se používá v zařízeních zvaných „kompresory dynamického rozsahu“, celkový zisk obvodu se aktivně mění v reakci na úroveň vstupu v průběhu času, takže přenosová funkce zůstává po krátkou dobu lineární. Sinusová vlna do takového systému bude na výstupu stále vypadat jako sinusová vlna, ale celkový zisk se mění v závislosti na úrovni této sinusové vlny. Nad určitou vstupní úrovní bude mít výstupní sinusová vlna vždy stejnou amplitudu. Výstupní úroveň úmyslné komprese se v průběhu času mění, aby se minimalizovalo nelineární chování. Při zesílení komprese je opak pravdou, jeho výstup je konstantní. V tomto ohledu slouží záměrná komprese méně uměleckému účelu.

Vysokofrekvenční komprese

„Zisková komprese“ v RF zesilovačích je podobná měkkému ořezávání. Nicméně, v úzkopásmový systémy, efekt „vypadá“ spíše jako komprese zisku jednoduše proto, že harmonické složky jsou po zesílení odfiltrovány. Mnoho datové listy pro seznam zesilovačů RF získává spíše kompresi než zkreslení, protože je snazší měřit a je důležitější než zkreslení v nelineárních RF zesilovačích.

v širokopásmové připojení a nízkofrekvence systémy, nelineární efekty jsou snadno viditelné, např. výstup je oříznut. Chcete-li vidět totéž v 1GHz, an osciloskop s šířka pásma minimálně 10 GHz. Pozorování s a spektrální analyzátor, základní komprimované a harmonické vyzvedávat.

Příklady RF komprese

Nízká hlučnost RF zesilovač, pokud je napájen a směrová anténa spotřebiteli 900MHz přijímač, by měl zlepšit dosah přenosu. Funguje to, ale přijímač může také zachytit pár UHF stanice kolem 700 MHz.

Například pokud kanál 54 vysílá 6MW z DOPOLEDNE, FM, a ODPOLEDNE, RF front end, očekával -80dBm, by bylo hrubě přetíženo a vytvořilo by směšovací produkty. Toto je typický efekt komprese zesílení.

Vysoce výkonné reproduktory

Silová komprese je forma komprese zisku, která se odehrává v reproduktor kmitací cívky když se zahřejí a zvýší jejich odpor. To způsobí, že ze zesilovače bude odebíráno méně energie a sníží se hladina akustického tlaku.