|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA UMZCH com baixa distorção de intermodulação. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Áudio No projeto de UMZCH de alta qualidade com um OOS geral, muitas falhas são causadas por uma subestimação da velocidade exigida do UMZCH, bem como por uma escolha não ideal de correção de frequência. O termo "velocidade" aqui não significa tanto a ampla largura de banda do amplificador quanto o tempo de atraso do sinal dentro do circuito OOS (isso não é exatamente a mesma coisa). No UMZCH aqui proposto, o número de cascatas localizadas no circuito geral de proteção ambiental é minimizado. Uma característica do aparelho é o controle do seguidor de saída da fonte de corrente, o que possibilitou a eliminação quase total do "step". O circuito amplificador é quase simétrico (Fig. 1).
A principal vantagem da "simetria vertical" é o aumento da linearidade alcançado devido a três fatores principais [1]:
O UMZCH usa uma fonte de alimentação separada para os estágios, e o estágio de saída é alimentado por uma tensão reduzida. Essa abordagem funcionou bem em amplificadores comerciais. As suas principais vantagens são as seguintes:
O último ponto carece de maiores esclarecimentos. A linearidade é melhorada pelos seguintes fatores. No UMZCH com uma fonte de alimentação comum (estágios preliminares e finais são alimentados por retificadores comuns) nos picos da potência de saída, os transistores amplificadores de tensão saturam e/ou limitam muito antes do seguidor de saída, que neste caso apenas desperdiça energia. Na versão proposta, o amplificador de tensão possui margem suficiente de linearidade em amplitude e fase devido ao fato de ser alimentado por tensão aumentada. Neste caso, o estágio de saída opera com menor sobrecarga de potência e sua linearidade também aumenta. características técnicas
O sinal de entrada é alimentado no filtro passa-baixa R2C1 com uma frequência de corte de 160 kHz e, em seguida, vai para a entrada de um amplificador diferencial de parafase feito nos transistores VT1, VT2 e VT3, VT4. Os geradores de corrente são feitos nos transistores VT5, VT6. Eles são alimentados por tensão com filtro de ondulação por diodos zener VD1, VD2. Os capacitores de tântalo C2, C3 bloqueiam o ruído gerado pelos diodos zener. O uso de transistores de efeito de campo de alta frequência em geradores de corrente não apenas simplifica o dispositivo, mas também minimiza a manifestação de não linearidades. Chokes L1 (L2) são elementos de correção de frequência UMZCH. A resposta de frequência da amplificação intraloop deste UMZCH tem dois pólos de frequência principais: "perto" (frequência relativamente baixa) - na frequência f e "longe" (frequência mais alta) - em f2. O pólo próximo é determinado pela frequência de corte do amplificador de tensão em VT8, VT9, carregado na capacitância corretiva C11, o pólo distante é determinado pelo seguidor de saída. Quanto maior a frequência f1, mais eficaz será o feedback nas frequências mais altas da faixa de áudio. Mas, para garantir a estabilidade, é necessário reduzir artificialmente f] a um valor no qual, na frequência f2, o ganho no circuito CNF seja mínimo. Para não reduzir a frequência f1 aumentando a capacitância C11, as bobinas L1, L2 são conectadas entre os emissores dos transistores do estágio diferencial. Sua indutância, juntamente com as resistências dos resistores nesses circuitos, embora reduza o ganho em frequências abaixo de f2, não tem efeito em frequências mais altas. Assim, o uso da correção indutiva do pólo "distante" possibilitou escolher a frequência do primeiro corte f1 mais alta, resultando em um aumento na eficiência do FOS. O lado positivo do uso de bobinas é que a linearidade dos estágios diferenciais aumenta significativamente com o aumento da frequência. A correção da derivação não foi aplicada neste UMZCH, pois o método de correção de dois links usado acima (cada um responsável por sua própria seção de frequência) permitiu a obtenção de parâmetros suficientemente altos, confirmados por exame auditivo. Além disso, o aumento de HF leva a uma exacerbação dos harmônicos de alta frequência (nos quais os amplificadores de transistor já são ricos) e, na prática, quase sempre implica uma diminuição da linearidade inicial com o aumento da frequência. Portanto, não é de se estranhar que não haja grandes ganhos com esse tipo de correção. O volume limitado do artigo não permite aprofundar a teoria da correção de frequência, por isso o autor recomenda consultar o artigo [3], onde seus princípios básicos são apresentados de forma acessível. Deve-se notar que o sinal para amplificação posterior é retirado do mesmo braço do amplificador diferencial, que recebe o sinal de feedback. Assim, no loop NF, o número de elementos ativos no loop de realimentação geral é reduzido. O amplificador de tensão no VT7-VT10 é construído de acordo com o esquema de cascode OK-OB em vez da estrutura OE-OB tradicional. Possui alta impedância de entrada, o que exclui a influência nos estágios anteriores, possui maior linearidade e banda larga. Os resistores R20, R21 criam um OOS local para corrente. Os resistores de baixa resistência R3, R4, R17, R18 evitam flashes de geração de RF de transistores, eliminam a detecção de interferência de rádio de alta frequência. Da saída do amplificador de tensão, o sinal é alimentado na entrada de um seguidor de emissor composto de três elementos feito nos transistores VT16-VT21. Os diodos limitadores VD5, VD6 evitam a degradação das junções coletoras dos transistores VT16, VT17. Como já mencionado brevemente no início do artigo, uma característica do circuito é o controle do seguidor composto de saída de uma fonte de corrente, que é um amplificador de tensão. Para este fim, o tradicional resistor de terminação foi eliminado. Os resistores de baixa resistência R32, R36, R37, R39, R40, R42 executam várias funções ao mesmo tempo. Eles reduzem o nível de fenômenos ressonantes do seguidor composto em frequências próximas ao limite, evitam excitações de alta frequência de transistores, aumentam a capacidade de sobrecarga de corrente e, assim, contribuem para um aumento na confiabilidade. No transistor VT15 e nos elementos R33-R35, C10, é feito um dispositivo para estabilização de temperatura da corrente quiescente. O transistor VT15, que atua como sensor de temperatura, é instalado em um dissipador de calor comum para transistores poderosos. O capacitor C10 bloqueia a modulação da corrente quiescente pelo sinal amplificado. Nos transistores VT11-VT14 e VT22 é feito um dispositivo de disparo para proteção contra curto-circuito na carga, semelhante ao utilizado em [2]. Em caso de curto-circuito, VT11 (VT12) desvia os diodos zener VD3 (VD4), o que leva ao fechamento dos transistores de saída. O LED HL1 indica o modo de emergência, o limite é definido pelo resistor R45. O gatilho retorna ao seu estado original depois que a energia é desligada. Para eliminar a tensão constante na saída do amplificador na ausência de capacitores nos circuitos de sinal, um integrador não inversor é usado em um amplificador operacional de precisão DA1. Uma característica do circuito é que o integrador está envolvido na formação da frequência de corte inferior da amplificação, igual a 2 Hz. Assim, foi possível evitar vários tipos de fenômenos associados à chamada "respiração" do amplificador em frequências infra-baixas. O circuito de alimentação é mostrado na fig. 2. Possui dois transformadores independentes e retificadores separados para cada canal. O termistor NTC RK1 limita a corrente de irrupção quando o amplificador está conectado à rede elétrica. Capacitores de filtro retificador C6-C11 com capacidade de 4700 microfarads por 50 V - a chamada "classificação do povo", escolhida pelo menor custo por microfarad.
Como transformadores de rede, foram utilizados os transformadores de potência do amplificador Radio Engineering U-7111, enrolamentos intensificadores adicionais (as últimas seções de enrolamento de acordo com o esquema II) são enrolados no topo do resto com fio PETV 0,27 e contêm 24 voltas cada bobina. Transformadores mais potentes também podem ser usados. Um pouco sobre os detalhes do amplificador e sua aquisição Ao comprar componentes importados caros, deve-se ter em mente que o mercado russo está saturado de falsificações da produção do sul da Ásia e vários tipos de defeitos, portanto, se possível, você deve comprar peças das grandes empresas mais famosas. Deve-se ter em mente que os diodos KD521A, produzidos na era soviética, e os diodos dos últimos anos de produção possuem marcações diferentes, e ambos estão atualmente à venda. É especialmente perigoso inverter a polaridade dos diodos VD5, VD6, pois isso levará à falha dos transistores de saída. Sobre resistores. Os melhores resultados podem ser obtidos se resistores precisos de alta qualidade (desvio ± 0,5 ... 1%) S2-29V, S2-14, em casos extremos, MLT forem usados em circuitos de sinal. Nos demais circuitos sem sinal, é aconselhável usar os resistores de carbono mais baratos do tipo C1-4. Resistores R33, R45 - SPZ-16. Os resistores R43, R44 devem ter a menor indutância possível, por isso é aconselhável compô-los de quatro resistores MLT-1 de 1 Ohm conectados em paralelo. Capacitores: não polares podem ser K73-9, K73-17, bloqueando - KD-2; todos eles são substituíveis por análogos importados. Capacitor C1 - K31-11-ZG, C11 - KSO-1G para 250 V; ambas em mica com placas de prata; C2, C3 - K53-4 para 20 V, C10 - K53-4 para 6,3 V. O restante dos capacitores de óxido no amplificador e na fonte de alimentação são de alumínio importado da Jamicon do grupo SK ou similar. Chokes L1, L2 - DM-0,1. Como a indutância L3, foi usada uma bobina de finalidade semelhante do amplificador "Engenharia de rádio U-7111S". Esta bobina sem moldura de 2 cm de altura contém 30 voltas de fio PEV-2 de 1 mm, enroladas em duas camadas em um mandril com diâmetro de 4 mm. A placa de circuito impresso para este UMZCH não foi desenvolvida. Um layout de amplificador de dois canais foi feito usando montagem volumétrica. Ao repeti-lo ou autocolocar uma placa de circuito impresso, vários pontos importantes devem ser levados em consideração. O fio comum de baixa corrente (sinal) é separado do fio comum de alimentação e carga pelo resistor R55, que é melhor colocado na placa mais próximo do estágio de entrada. Ao instalar, você deve tentar garantir que todos os condutores tenham um comprimento mínimo (especialmente para circuitos de alta corrente do estágio de saída) e que os fios de alimentação e comuns sejam mais grossos (mais largos). Os transistores VT15, VT18-VT21 devem ser instalados em um dissipador de calor comum com uma área total de aletas de pelo menos 2000 cm2. Deve-se ter em mente que os transistores 2SA1306 e 2SC2238 estão disponíveis em pacotes TO-220 isolados e convencionais. Deve-se dar preferência a gabinetes não isolados com menor resistência térmica chip-to-case. As características declaradas do UMZCH só podem ser garantidas com uma instalação cuidadosa e competente, especialmente o estágio de saída. Em particular, para minimizar indutâncias parasitas e captadores de circuitos de transistores de potência. Os transistores de saída devem ser instalados na placa de circuito impresso. Os capacitores de bloqueio C14-C19 devem ser conectados diretamente aos terminais coletores dos transistores de saída. Os demais terminais dos capacitores são conectados ao barramento de fio comum, simetricamente em ambos os lados do centro, que deve ser o ponto de potencial zero. Este ponto é a junção do cabo de fio comum da PSU e do fio neutro de carga com a folha de fio comum na placa. Do mesmo ponto é necessário criar o fio comum das etapas preliminares. Como a saída de alta resistência do amplificador de tensão está conectada ao corpo do transistor VT15 (sensor térmico), ela é sensível a capacitâncias parasitas adicionais. Portanto, os fios que passam kVT15 devem ser encurtados e colocados mais longe do resto dos condutores. Você pode seguir um caminho um pouco diferente: reduza proporcionalmente a capacitância de C11, por exemplo, para 56 pF. É necessário tomar medidas para evitar pickups magnéticos de circuitos de alta corrente nas bobinas L1, L2; para isso, basta colocar suas bobinas longe dos circuitos indutores. Ao repetir o UMZCH, ele deve ser complementado com um dispositivo para proteger os alto-falantes de uma tensão constante na saída e um atraso na conexão dos alto-falantes durante o processo transitório quando ligado. Esquemas de tais dispositivos foram repetidamente publicados na revista e, portanto, não são apresentados aqui. Sobre forjamento Antes de instalar os elementos R25, R28, R53 na placa, selecionando os resistores R11, R12, a corrente que flui dos coletores, respectivamente, VT8, VT9, é ajustada para ser a mesma para cada braço (5 mA). Esta operação deve ser feita conectando o miliamperímetro com uma saída ao fio comum e a outra - por sua vez aos coletores VT8 e VT9. Em seguida, você deve instalar os elementos que faltam e, girando o controle deslizante do resistor variável R33, definir a corrente quiescente necessária, controlando-a pela queda de tensão nos resistores R43, R44. Deve-se ter em mente que, com corrente quiescente zero do estágio de saída, existe o risco de autoexcitação do UMZCH devido à deterioração das propriedades de frequência dos transistores de saída e como resultado de uma mudança de fase no circuito do circuito de realimentação geral. Ao ajustar o resistor R45, eles garantem que a unidade de proteção não funcione nos picos do sinal musical. As medições de distorção foram realizadas nas seguintes condições. A função do analisador de espectro e gerador de sinal de teste foi realizada pelo módulo DRIVE-II juntamente com a placa de som SBLive Platinum (16 bits 48 kHz) sob o controle do programa SpectraLab 4.32.14 com FFT 65536 pts. Aqui FFT 65536 pts é o número de pontos de transformada de Fourier rápida que determinam a precisão do gráfico espectral de um determinado número de componentes de frequência. Deve-se notar que o "gerador de sinal" embutido no programa SpectraLab 4.32.14 tem pureza espectral insuficiente, então o sinal de medição foi sintetizado no programa CoolEditPro1.2 com as seguintes configurações: GenerateTones: MONO 16 bit 48000 Hz BaseFreqiency = 20000, Modylate By = 0 FreqiencyComponents Ox 1 e 1.05 com amplitudes de 50%, outros = 0 DCOffset 0% Flavor = Sine Duration = 30 seg. Com inclusão end-to-end (sem UMZCH), o módulo apresentou desempenho razoavelmente alto; o nível de tom de diferença estava abaixo de -96 dB. Um resistor não indutivo com resistência de 4 ohms e um divisor de resistor simples foi conectado à saída UMZCH, de cuja saída o sinal foi alimentado para a entrada LineIn2 do módulo DRIVE-II. Deve-se notar que em altas frequências uma carga resistiva é um teste mais difícil do que um alto-falante real cuja impedância tende a aumentar em altas frequências. No momento das medições, a capacitância do capacitor C1 foi aumentada para 6800 pF para atenuar a interferência harmônica que pode aumentar a distorção de intermodulação do UMZCH com OOS profundo. Com uma potência de saída de 100 W, o nível do tom de diferença não excedeu -90 dB. Como a medição da diferença de tom de um sinal de dois tons não pode ser considerada um indicador abrangente de qualidade, um teste de ruído branco foi realizado usando o mesmo firmware e a mesma carga fictícia. Para ruído branco (White Noise), um filtro passa-alto digital de 66ª ordem (Cool Edit Pro, Sientific Filters) cortou todos os componentes de frequência abaixo de 6100 Hz, controlou o grau de obstrução de frequências médias e baixas por componentes de ruído de intermodulação. O teste não revelou nada que permitisse duvidar da confiabilidade dos números apresentados no artigo (não foi observada diferença significativa entre o espectro com a conexão ponta a ponta do DAC-ADC e DAC-UMZCH-ADC ). Além disso, o correto funcionamento do UMZCH também foi verificado em um sinal real e uma carga real na forma de dois alto-falantes conectados em paralelo com uma resistência de 8 ohms. Para fazer isso, o sinal de uma fonte de baixa resistência - a saída dos fones de ouvido de um toca-fitas analógico (tal fonte de sinal foi escolhida especificamente por motivos de ausência de interferência de harmônicos de alta frequência em seu sinal) foi temporariamente alimentado para a saída inferior do resistor R19, desconectada do fio comum. Uma ponta de prova ativa e um osciloscópio C19-1A foram conectados ao terminal superior R112 de acordo com o esquema. Quando o UMZCH estava operando em um volume considerável, a tensão neste ponto não ultrapassava 3 mV. Isso nos permite julgar que o rastreamento ao longo do circuito OS comum UMZCH não é violado em condições reais. A frequência de ganho unitário foi medida para um sinal de 0,5 V em uma carga de 4 Ω. Como valores grandes são perigosos para os transistores de saída devido ao fato de ocorrer uma corrente de passagem significativa na frequência de 10 MHz, o capacitor C1 foi desconectado durante a medição e a carga foi conectada ao ponto de conexão dos resistores R43 , R44. Literatura
Autor: Ya.Tokarev, Moscou
A existência de uma regra de entropia para o emaranhamento quântico foi comprovada
09.05.2024 Mini ar condicionado Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 Energia do espaço para Starship
08.05.2024
▪ Os dados são transmitidos no momento do handshake ▪ Troca rápida da bateria do carro elétrico Tesla ▪ Novo nanomaterial converte mais de 90% da luz em calor
▪ seção do site Equipamento de medição. Seleção de artigos ▪ artigo Lesões no trânsito. regras de advertência. Noções básicas de uma vida segura ▪ artigo O que é Wall Street? Resposta detalhada ▪ artigo Operador de bomba de argamassa. Descrição do trabalho ▪ artigo Informações gerais sobre vernizes e vernizes. Receitas e dicas simples
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página