Коректор АЧХ Лінквіца в малопотужних УМЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності транзисторні

 Коментарі до статті

Акустичне оформлення гучномовців можна як фільтр ВЧ, тому спостерігається як спад амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) у сфері низьких частот (від 12 до 24 дБ на октаву), а й відповідне зміна фазочастотної характеристики (ФЧХ). Залежно від добротності НЧ-головки в акустичному оформленні може мати місце викид на АЧХ (до 6...8 дБ на частоті резонансу головки в акустичному оформленні fc), що призводить до "бубне" звучання.

Застосування спеціального коректора з "дзеркальною" щодо АЧХ гучномовця характеристикою дозволяє не тільки розширити діапазон частот в області НЧ і прибрати "бубніння", а й скоригувати ФЧХ, що сприятливо позначається на вірності відтворення звуку. Еквівалентна добротність акустичної системи (АС) стає близькою до оптимальної, що дорівнює 0,71.

Коректор АЧХ Лінквіца (рис.1) являє собою підсилювач, що інвертує, охоплений частотно-залежною ООС за допомогою двох подвійних неповних Т-мостів - на вході і в ланцюги ОС. Вхідний Т-міст налаштований на частоту fc, в ланцюзі ОС - на частоту (0,25...0,5)fc.

Рис.1. Коректор АЧХ Лінквіца

Елементи Т-мостів обрані таким чином, щоб постійні часу Коригувальних RC-ланцюгів

τ1 = R1 * С2 = R5 * C3;
τ2 = R2 * С1 = R4 * С4

були рівними. Коефіцієнт посилення області НЧ визначається ставленням K_нч = R4/R2. Залежно від добротності НЧ-головки в акустичному оформленні значення K_нч змінюється не більше 4,5...15.

Очевидно, що при використанні коректора, УМЗЧ повинен мати відповідний запас перевантаження. Від резисторів R1 і R5 залежить добротність Т-мостів. Параметри елементів коректора для деяких значень добротності головки в акустичній системі фазоінвертором (ФІ) наведені в табл.1.

Номінали RC-елементів мають бути підібрані з точністю ±1%. В останній колонці дана нижня частота гучномовця з коректором (щодо резонансної частоти головки fs). Для інших значень частоти fc ємності конденсаторів С1...С4 перераховуються. Наприклад, ємність С1 дорівнює:

С1 = С1 * 80 / fc

Аналогічним чином перераховують та інші ємності. Можна навпаки, ємності залишити колишніми, а перерахувати номінали резисторів R1...R6.

При добротності головки 1,6 і вище характеристика коректора має значне зростання на частотах 20...30 Гц. Щоб уникнути навантаження УМЗЧ на інфранізких частотах, на його вході доцільно поставити додатковий RC-фільтр першого порядку з частотою зрізу 30 Гц.

Для розуміння роботи коректора розглянемо властивості подвійного Т-моста (рис.2).

Рис.2.a. Подвійний Т-міст

Він є режекторним фільтром з частотою налаштування f0:

f0 = 1 / 2πRC.

Глибина ріжекції (пригнічення частоти f0) такого фільтра під час роботи на високоомне навантаження сягає 50 дБ. Неповний подвійний Т-мост (рис.2б) має ту саму частоту налаштування, проте добротність фільтра набагато нижча, і глибина редекції - лише 10 дБ.

Рис.2.б. Неповний подвійний Т-міст

Перевага неповного мосту в тому, що він дозволяє перебудовувати частоту налаштування фільтра зміною всього однієї ємності Сх. Частоту налаштування неповного подвійного Т-моста визначають за такою формулою:

f = f0 * n^1/2n = 2 * Cx/C.

Глибина ріжекції неповного подвійного Т-моста для деяких значень n наведено у табл.2.

Таблиця 2

n	0,1	0,125	0,25	0,5	1,0	2	3	4	5	10
Глибина ріжекції, дБ	1,5	2,0	3,5	6,0	10	14	17	19	21	26

Коректор АЧХ Лінквіца призначений в основному для закритих акустичних систем, але його можна використовувати разом із фазоінвертором.

Для визначення добротності АС Q_тс І частоти резонансу fc знадобиться будь-який електретний мікрофон (наприклад, МЕК-3) та попередній підсилювач з гладкою АЧХ у межах від 10 до 10000 Гц.

Частоту резонансу fc з точністю 10...15% можна визначити в такий спосіб. Герметизують корпус АС, щільно закривши отвір фазоінвертора. Розміщують мікрофон у безпосередній близькості (на відстані 2...З мм) від дифузора НЧ-головки зі зміщенням 2/3 радіусу дифузора з його центральної осі. На АС подають сигнал потужністю 0,1...0,5 Вт. Сигнал з виходу підсилювача контролюють вольтметром та осцилографом. Змінюючи частоту генератора, будують АЧХ АС від 20 до 500 Гц.

Переконуються в наявності горба на АЧХ в області fc та спаду характеристики з крутістю 12 дБ/окт. нижче за цю частоту.

Знімають НЧ-головку та визначають її частоту основного резонансу у вільному просторі fs та повну добротність Q_тs, Наприклад, за методиками, викладеними в [2]. Після цього визначають добротність АС за такою формулою:

Q_тс = Q_тs * fc/fs.

Вид АЧХ та ФЧХ коректора для Q_тс = 1,0 показано на рис.3, АЧХ для Q_тс = 1,4; 1,8; 2,5 - відповідно на рис.4...6.

Ріс.3.

Ріс.4.

Ріс.5.

Ріс.6.

Креслення друкованої плати розмірами 45x49 мм для двоканального коректора показано на рис.7, складальний креслення - на рис.8. На платі передбачені місця для встановлення неполярних конденсаторів розв'язки живлення (на схемі вони не показані). Як операційні підсилювачі можна використовувати мікросхеми типу К544УД1 або КР140УД608.

Рис.7. Друкована плата двоканального коректора

Рис.8. Складальне креслення

Враховуючи, що коректор може мати посилення на частотах 30...40 Гц від 10 до 15 дБ (3...5 разів), що при використанні в малопотужному підсилювачі призведе до його навантаження та жорсткого обмеження сигналу, необхідно вжити заходів для зменшення помітності спотворень. З цією метою останнім часом дедалі частіше використовують обмежувачі сигналу (лімітери) [3,4].

Можливий варіант адаптивного лімітера показано на рис.9. За допомогою резисторів R4 і R5 домагаються плавного симетричного обмеження сигналу, що не доходить до жорсткого обмеження при 2...3-кратного навантаження по входу. Завдяки підключенню вхідного дільника до джерела живлення УМЗЧ, плавне обмеження зберігатиметься і за зміни напруги живлення.

Рис.9. Адаптивний лімітер

Плавність характеристики лімітера залежить від кількості діодів і, певною мірою, від вхідних резисторів (що більше номінал резистора і менше діодів, то жорсткіша характеристика обмеження). Діоди бажано підібрати із близькими характеристиками.

Креслення друкованої плати обмежувача розмірами 52x34 мм зображено на рис.10, складальний креслення - на рис.11. Як VT1 і VT2 можна використовувати транзистори типу КТ502Е, КТ503Е, VT3 і VT4 - будь-які малопотужні комплементарні, наприклад, КТ3102, КТ3107. Діоди – будь-які малопотужні, як кремнієві, так і германієві.

Рис.10. Друкована плата обмежувача

Рис.11. Складальне креслення

У порівнянні з "жорстким" обмеженням, при використанні лімітера спектр сигналу збагачується гармоніками нижчого порядку. Однак і в цьому випадку на вершинах сигналу відбувається значне зменшення СЧ і ВЧ-складових і додавання непарних гармонік.

Для зменшення цього ефекту розроблено коректор, поєднаний із лімітером (рис.12).

Рис.12. Коректор, поєднаний із лімітером

Щоб збільшити плавність обмеження, замість збільшення кількості діодів введені резистори R22 і R23, а для зменшення обмеження СЧ і ВЧ-складових послідовні RC-ланцюги включені в дільники R13-R15 (R14-R16). Осцилограми сигналів частотою 30 Гц (700 мВ) та 1 кГц (175 мВ) із звичайним обмежувачем (без дільників) та з пропонованим показані на рис.13 та 14 відповідно.

Ріс.13.

Ріс.14.

На осцилограмі рис.14 порівняно з рис.13 помітно значно менше придушення сигналу частотою 1 кГц, проте з'являються фазові спотворення. Тому доводиться шукати компроміс між ступенем збереження СЧ-і ВЧ-складових сигналу та додатковими фазовими спотвореннями.

Друкована плата пристрою розмірами 55x75 мм показана на рис.15, а складальний креслення - на рис.16.

Рис.15. Друкована плата коректора, поєднаного з лімітером

Рис.16. Складальне креслення

література

1. І.Алєксєєв. Про спотворення частотних характеристик малогабаритних акустичних систем та "глибоких басах". - Радіохоббі, 2000, N5, С.59.
2. І.Алдошина, О.Войшвіло. Високоякісні акустичні системи та випромінювачі. - М: Радіо і зв'язок, 1985.
3. О.Петров. Транзисторний УМОЗ на шляху до досконалості. - Радіоаматор, 1999, N5, С.18.
4. С.Агєєв. Надлінійний УМЗЧ із глибокою ООС. – Радіо, 1999, N11, С. 14.

Автор: А.Петров, м.Могильов; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Підсилювачі потужності транзисторні.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Гренландський льодовик зникає 20.11.2019 Міжнародні експерти заявили, що Гренландський льодовик тане в сім разів швидше, ніж у 1990-і роки. Вчені проаналізували результати 26 досліджень крижаного щита, проведених у 1992-2018 роках і попередили, що скинута в океан вода може спричинити масштабні повені у прибережних зонах, де мешкають сотні мільйонів людей. Так, 6 років тому експерти спрогнозували, що до 2100 висота океану підніметься на 60 сантиметрів. Території із населенням 360 мільйонів людей опиняться перед загрозою затоплення. Але, як показали останні дані, насправді наслідки глобального потепління можуть стати ще глобальнішими. Дослідження показали, що танення Гренландії пов'язане як з потеплінням повітря, так і підвищенням температури навколишньої води.

Інші цікаві новини:

▪ Помірний шум також шкідливий

▪ Аудіосистема через електропроводку

▪ Вібрація живить датчик

▪ Каблуки та м'язи

▪ Сонячні батареї на дріжджах

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Передача даних. Добірка статей

▪ стаття Нігіліст. Крилатий вислів

▪ стаття Як англійські льотчики змушували падати ракети Фау-1 у потрібному місці? Детальна відповідь

▪ стаття Обробник волосся, вовни та щетини. Посадова інструкція

▪ стаття Генератор звукової частоти Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття УВЧ у радіостанції Маяк. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024