Поскольку помехи и шумы от цепи питания являются синфазным сигналом, поскольку одинаково воздействую на оба входа каскада.
Следовательно, они также будут уменьшены в дифференциальном каскаде за счет коэффициента ослабления синфазного сигнала (CMRR).
Также можно ожидать, что делитель напряжения, образованный Ra и RH, даст существенное
дополнительное затухание. Тем не менее, для любого из выходов каскада единственно возможным путем для переменного тока к
земле является цепь через другой анод, RH и источника питания, что эквивалентно случаю, который обсуждалась
величина RBЫХ с одним нагруженным выходом. Следовательно:
Затухание шумов источника питания (исключительно за счет действия делителя напряжения) составит:
Если RH >> rа, то достигается максимальное значение затухания
— 6дБ! В предыдущем примере (RH = 47 кОм, rа = 4,95 кОм) коэффициент реакции
равен 5,2 дБ, вместе с 57 дБ за счет CMRR, коэффициент реакции питающего напряжения = 62дБ.
Представляет интерес сравнить коэффициенты реакции питающего напряжения обычного усилительного каскада, μ-повторителя
и дифференциальной пары (с одинаковым режимом по постоянному току для усилительной лампы).
Таблица 3.2 |
Каскад | PSRR |
С общим катодом Rн = 47 кОм | 20 ДБ |
μ-повторитель (rн = 740 кОм) | 44 дБ |
Дифференциальная пара rприемника = 1 МОм | 62 дБ |
Дифференциальная пара является самой лучшей, и останется лучшей, в том числе и потому, улучшенный источник неизменяющегося
тока для μ-повторителя может быть адаптирован и стать улучшенным приемником неизменяющегося тока для дифференциальной
пары.
Знание коэффициента реакции питающего напряжения дает возможность правильно разрабатывать источники питания, потому что
он позволяет оценить требования на допустимый уровень помех напряжения питания.
Например, второй каскад сбалансированного предусилителя требует, чтобы помехи источника питания в виде фона 100 Гц были
на 100 дБ ниже, чем максимальное значение ожидаемого аудиосигнала. В этой точке, сигнал не имеет коррекции (соответственно
данным разработчика — Американской Ассоциации звукозаписи) 3180 мкс/318 мкс, и таким образом, уровень сигнала на частоте
100 Гц на 13дБ ниже, чем на частоте 1 кГц. Пиковые уровни аудиосигнала от долгоиграющей виниловой пластинки составляют +12
дБ по сравнению с уровнем настройки 5 см/с, таким образом, максимальное значение аудиосигнала на частоте 100 Гц на дБ ниже,
чем вычисленный уровень анодного напряжения на частоте 1 кГц (2,2 В действующего значения напряжения) = 2 В. Итак, изначально
требуется уровень отношения сигнал/помеха 100 дБ, но так как 62 дБ этого отношения обеспечиваются коэффициентом реакции питающего
напряжения дифференциальной пары, нужно, чтобы помеха от источника питания была всего лишь на 38 дБ ниже, чем В. Поэтому
вполне допустима помеха от источника питания 25 мВ, что легко достижимо.
|