Роздільні LC-фільтри в багатосмугових УМЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності транзисторні

 Коментарі до статті

Відомо, що багатосмугові підсилювачі суттєво підвищують якість звучання звуковідтворювальної апаратури. Для поділу частот у підсилювачах ЗЧ найчастіше застосовують RC-фільтри чи складні активні фільтри. На думку автора, у схемотехнічному відношенні, особливо при формуванні декількох частотних смуг, набагато простіше використовувати LC-фільтри. Варіант підсилювача ЗЧ, в якому застосований саме такий фільтр, описаний у статті, що публікується нижче.

Схема включення LC-фільтра до підсилювального тракту показана на рис. 1. До складу фільтра входять індуктивність котушки Lф, ємність конденсатора Сф, вихідний опір каскаду на транзисторі VT1 і опір вхідний каскаду на транзисторах VT2, VT3. Частота розділення смуг, що забезпечується таким фільтром, збігається з резонансною частотою контуру.

Для ефективного поділу частот важливо, щоб добротність контуру мала досить помітну величину, наприклад, була б не менше 5. Для дотримання цієї умови каскади на транзисторах VT2 VT3 виконані за схемою із загальною базою, що забезпечує низький вхідний опір Rвх. Природно, що сам фільтр повинен мати вираженого резонансу. Необхідне для цього згасання вноситься в нього з боку каскаду на транзисторі VT1, вихідний опір Rви якого приблизно дорівнює опору резистора R3. Величина вихідного опору вибирається залежно від акустичного оформлення головок гучномовця.

Припустимо, що у процесі відтворення звукового сигналу забезпечується додавання звукової потужності різних частотних каналів. Це може відбуватися в тому випадку, якщо різні частоти головки гучномовців, що відтворюють, рознесені в просторі і осі їх випромінювання розгорнуті по відношенню один до одного на кут, близький до 90°. Тоді, як випливає з теорії розрахунку розподільчих фільтрів, для вирівнювання залежності сумарної потужності від частоти вихідний опір Rвих має дорівнювати: - Характеристичний опір контуру LфСф.

Можна забезпечити і складання амплітуд звукових коливань, наприклад, розташувавши різні частоти, що відтворюють звукові головки поруч один з одним на одній відбивній дошці. Причому головки слід увімкнути протифазно, так як на частоті поділу fo струми, що протікають через котушку індуктивністю Lф і конденсатор ємністю Сф, зсунуті фазою на 180°. Вирівнювання сумарної АЧХ забезпечується у разі при вихідному опорі Rвых=0,5p.

На рис. 2 наведені логарифмічні канали АЧХ фільтра. Як видно з малюнка, крутість спадів АЧХ поза смугами пропускання досягає -40 дБ/дек, тобто має таку ж величину, як крутість спадів дволанкового RC-фільтра. Вплив вхідного опору каскадів на транзисторах VT2, VT3, Rвх, і навіть активного опору (rL) котушки індуктивності Lф викликає зменшення крутості спадів деякому віддаленні від частоти поділу fо -20 дБ/дек.

На думку автора, бажано, щоб протяжності ділянок спаду АЧХ, що мають крутість -40 дБ/дек, становили не менше 10...15 дБ по осі коефіцієнтів передачі Uвих/Uвх. При цьому основна звукова потужність буде розділена між частотними каналами і перебіг подальшого спаду АЧХ менш значущий. Необхідна форма АЧХ досягається при добротності контуру LфСфQ=p/(2Rвх+rL)>5, як і вказувалося на початку статті.

Налаштувати роздільний фільтр можна за допомогою звукового генератора та вольтметра змінного струму. Перед налаштуванням на місце резистора R3 слід встановити резистор, опір якого було б більше характеристичного опору контуру p. У процесі налаштування необхідно стежити за тим, щоб на транзисторі VT1 була достатня для нормальної роботи напруга живлення. Тепер подавши на вхід транзистора VT1 напруга від звукового генератора і вимірюючи за допомогою вольтметра напруга на його колекторі, переконуються в тому, що добротність коливального контуру більше 5, потім визначають частоту резонансу, тобто частоту поділу fo, і при необхідності підбирають ємність конденсатора. Після цього за величинами fo і Сф обчислюють характеристичний опір контура p і розраховують необхідний вихідний опір Rвих першого каскаду. На закінчення на місце резистора R3 впаюють резистор опором, рівним розрахованого значення Rвих.

На перший погляд може здатися, що практично створити LC-фільтр можна лише з досить високою частотою поділу, оскільки потрібна котушка з високою індуктивністю та малими втратами. Це, проте, негаразд. Пояснимо цю ситуацію прикладом.

Автором був зібраний чотирисмуговий підсилювач із подібними фільтрами (рис. 3).

Вся смуга звукових частот спочатку поділяється на частоті 850 Гц з допомогою фільтра L1C4. Потім частоти нижче 850 Гц діляться фільтром L3C8 частоті 220 Гц, а частоти вище 850 Гц - фільтром L2C7 на частоті 3,2 кГц.

Для котушок індуктивності необхідні магнітопроводи з відповідними магнітними властивостями і можливо великим відношенням площі перерізу магнітопроводу до довжини силової лінії. Цим вимогам відповідають феритові кільця невеликого діаметру, причому при необхідності магнітопровід можна скласти з кількох кілець. Всі котушки намотані дротом ПЕВ-2 0,12. Як магнітопровод використовувалися кільця К12x5x5,5 з фериту 1000 ПН. Котушка L1 намотана на двох склеєних один з одним кільцях і містить 520 витків, L2 - на одному кільці і містить 400 витків, а L3 - на чотирьох кільцях і складається з 520 витків.

Котушка індуктивності низькочастотного фільтра L3 виготовлялася наступним чином. Феритові кільця автор склеював між собою так, щоб вийшли два рівні по висоті циліндра, що стикаються по утворюючій лінії. Внутрішню поверхню кілець ізолював папером. Намотування виробляв джгутом із десяти дротів, які потім розпаював у єдину обмотку. Всі спайки для ізоляції та фіксації взаємного положення при цьому затискалися між двома смужками стрічки, що клеїла.

У фільтрах використані конденсатори КМ, КЛС. Для резисторів і конденсаторів, що підбираються під час налаштування, у друкованій платі передбачені місця для двох деталей.

Наведенням з боку мережевого трансформатора незначно піддається котушка L3. Її місце встановлення та орієнтацію довелося підібрати за мінімумом наведень.

Пристрій нормально працював при напрузі сигналу 0,1 В. Ознак нелінійних спотворень внаслідок насичення магнітопроводів котушок індуктивності не спостерігалося. На закінчення кілька слів про всю звуковідтворювальну систему. Як джерело фонограми було використано електропрогравач "Вега-206 стерео". У чотирисмуговому підсилювачі застосовані підсилювачі потужності від електрофону "Аккорд-стерео", а в гучномовцях - рознесені у просторі динамічні головки 4ГД-28, 10ГД-35, 10ГД-36 у різному акустичному оформленні. Звучання установки відрізнялося високою чистотою та "прозорістю".

Конденсатори в розділових фільтрах бажано встановити металоплівкові, наприклад, К73-16 або К73-17, оскільки керамічні конденсатори при необхідних значеннях ємності мають занадто великий ТКЕ.

Автор: Н.Бойко, м.Воронеж

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 Вальс еритроцитів 09.01.2006 Індійський вчений Діпак Масур з Інституту фундаментальних досліджень у Бомбеї виявив, що людські еритроцити, якщо направити на них промінь лазера з круговою поляризацією, починають обертатися навколо осі. Частота обертання досягає ста обертів за хвилину. Еритроцит у своїй не пошкоджується. Передбачається, що випадково виявлене явище пояснюється взаємодією нерівномірно розподілених усередині клітин іонів з електромагнітним полем лазерного променя. Що цікаво, на відміну від здорових червоних кров'яних тілець, еритроцити, заражені малярійним паразитом, обертаються навіть під дією лазерного променя із звичайною лінійною поляризацією. Це можна використовувати для ранньої діагностики малярії. Вчені сподіваються, крім того, що еритроцити, що обертаються під впливом лазерного променя, можна буде використовувати як моторчики в нанотехнологічних пристроях близького майбутнього.

Інші цікаві новини:

▪ Сонячне затемнення створило унікальні хвилі в атмосфері Землі.

▪ Побудується найбільший електричний хмарочос

▪ Мережі з нанодроту навчаються та запам'ятовують як людський мозок

▪ Мозок розпізнає дотик навіть за межами тіла

▪ Визначено найдратівливіший для людського вуха звук

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Передача даних. Добірка статей

▪ стаття Спектральний аналіз. Історія та суть наукового відкриття

▪ стаття Як равлик обманює ворону в японській казці, що нагадує байку про ворона і лисицю? Детальна відповідь

▪ стаття Спеціаліст відділення департаменту страхування. Посадова інструкція

▪ стаття Нові функції мультиметра DT-830B. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Сонячна активність та наддальний прийом телебачення. 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