Вопросы введения частотной зависимости выходного сопротивления в схемы усилителей мощности звуковой частоты
Улучшение характеристик усилителей мощности звуковой частоты путем введения обратной токовой связи. Снижение эффекта "транзисторного звучания" за счет увеличения импеданса усилителя мощности на высоких частотах. Характеристика выходного сопротивления.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2019 |
| Размер файла | 263,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Математическая морфология.
Электронный математический и медико-биологический журнал.
Том 12. Вып. 3. 2013.
ВОПРОСЫ ВВЕДЕНИЯ ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ
Строев Н.Н., Лобанов А.В.
Аннотация
В работе изложен метод улучшения характеристик усилителей мощности звуковой частоты путем введения обратной токовой связи. Данный метод позволяет снизить эффект «транзисторного звучания» за счёт увеличения выходного импеданса усилителя мощности на высоких частотах. Приведены результаты имитационного моделирования, полученные в среде Micro-Cap 10.
Ключевые слова: усилители звуковой частоты, обратная связь по току, выходное сопротивление.
Annotation
ASPECTS OF MAKING SOUND POWER AMPLIFIER'S OUTPUT RESISTANCE FREQUENCY DEPENDENT
Stroev N. N., Lobanov A. V.
Thisarticleshows method of improving sound power amplifier'scharacteristics by adding current feedback circuits. Ithelpstoreduce `transistorsoundeffect'with growth of output resistance on high frequences. Results of imitational modeling in Micro-Cap 10 are included.
Key words: soundamplifiers, current feedback, output resistance.
Повышение качества звуковоспроизводящих систем требует поиска новых схемотехнических решений, обеспечивающих устранения нежелательных эффектов, приводящих к искажению звука. Одним из таких эффектов, является так называемый эффект «транзисторного звучания». В литературе называется множество причин, которые возможно приводят к этому эффекту, а само название связано с тем, что проявляется он в схемах с транзисторными выходными каскадами и отсутствует в ламповых. Поэтому радикальным способом можно считать применение электронных ламп в выходных каскадах усилителей, как и делается в высококачественной звуковой аппаратуре.
Мы попытались разобраться в причинах указанного эффекта и возможности его снижения без перехода к ламповым схемам
Одним из существенных отличий характеристик электронных ламп от транзисторов является их лучшая линейность в динамическом диапазоне и приближение их к виду управляемого напряжением источника тока. В этом случае на средних и высоких частотах звучания звуковая магнитная головка работает фактически от источника переменного тока, а не напряжения. Перемещение диффузора в соответствии с законами электродинамики связано с изменением тока в обмотке, а не напряжения на ней. В транзисторных схемах на обмотку подается напряжение, а преобразование в ток происходит за счёт импеданса магнитной головки и пассивных фильтрующих элементов, обычно используемых в звуковых колонках. Нет сомнений, что импеданс головки сильно зависит от частоты, причем с резонансными пиками в области высоких частот. Активная составляющая сопротивления, обычно 4 или 8 Ом, действительно актуальна для низких частот, а на высоких учет характера нагрузки должен обязательно влиять на характеристики выходного каскада усилителя. Подбор элементов фильтров лишь частично позволяет снизить указанный эффект при одновременном ухудшении энергетических показателей.
Нами предлагается метод снижения эффекта «транзисторного звучания» путем введения частотно-зависимой обратной связи, ведущим к увеличению выходного импеданса усилителя мощности на высоких частотах.
Выходное сопротивление - это сопротивление между выходными зажимами при подключенном источнике входного сигнала с известным внутренним сопротивлением. Для сопротивления нагрузки, подключенного к выходу усилителя, этот усилитель является генератором с определенным внутренним сопротивлением.
Именно отрицательная частотно-зависимая обратная связь по току имеет смысл при формировании коррекции выходного импеданса усилителя звуковой частоты. Структура ООС по току представлена на рисунке 1. В определённом диапазоне частот, задаваемом элементами ОС, усилитель будет проявлять свойства преобразователя напряжения в ток, что и позволит повысить выходное сопротивление, которое будет изменяться по следующей формуле:
Рис. 1. Структура ООС по току
Возможные способы введения частотно-зависимой обратной связи представлены на рисунке 2.
Рис. 2. Способы введения частотно-зависимой обратной связи
Для определения структуры цепи ОС, состоящей из элементов Z1, Z2 предполагают, что имеют дело с идеальным усилителем. Из этого предположения вытекают следующие конкретные условия:
· для того чтобы с ростом частоты функция спадала, импеданс Z2 должен быть ёмкостным в параллельной цепи;
· для того чтобы с ростом частоты функция нарастала, ёмкость должна быть включена параллельно Z1;
· для того чтобы функция спадала в сторону низких частот, конденсатор должен быть подключен последовательно к Z1.
В качестве инструментария исследования был выбран пакет имитационного моделирования Micro-Cap 10. На рисунке 3 приведена одна из исследованных структур усилителя с корректирующей импеданс ООС по току.
Рис. 3. Усилитель с корректирующей ООС по току
На рисунке 4 представлена полученная для данной схемы характеристика частотной зависимости выходного сопротивления.
Рис. 4 Частотная характеристика выходного сопротивления
Предполагается продолжить исследование, в том числе с применением макетирования и отбора решений.
Вывод: данное направление исследований является перспективным, поскольку открывает возможность существенно повысить качество звуковоспроизводящей аппаратуры без использования дорогостоящей элементной базы.
токовый транзисторный сопротивление мощность
Литература
1. Данилов А. А. Прецизионные усилители низкой частоты - М.: Горячая-линия-Телеком, 2004 - 352с.
2. Рогов И. А. УМЗЧ с регулируемым выходным сопротивлением// Радио - 2008. - №4
3. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике: Пер. с нем. - М.: Мир, 1991. - 446с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение принципа работы мостового усилителя мощности звуковой частоты, составление описания модели схемы. Проектирование мостового УМЗЧ с помощью пакета прикладных программ Pspice схемотехнического проектирования и анализ результатов машинных расчетов.
курсовая работа [78,3 K], добавлен 23.07.2010Трехполосный усилитель мощности звуковой частоты на основе операционного усилителя, его технологические особенности и предъявляемые требования. Расчет величин усилителя и анализ его оптимальности в программе "Multisim". Средства электробезопасности.
курсовая работа [615,2 K], добавлен 13.07.2015Выбор и обоснование структурной схемы усилителя гармонических сигналов. Необходимое число каскадов при максимально возможном усилении одно-двухтранзисторных схем. Расчет выходного каскада и входного сопротивления транзистора с учетом обратной связи.
курсовая работа [692,9 K], добавлен 28.12.2014Усилители, построенные на полупроводниковых усилительных элементах (биполярных и полевых транзисторах). Выбор принципиальной схемы. Расчет выходного, предоконечного и входного каскадов. Параметры схемы и расчет обратной связи. Расчет элементов связи.
курсовая работа [203,3 K], добавлен 27.11.2009Расчет напряжений питания, потребляемой мощности, мощности на коллекторах оконечных транзисторов. Расчет площади теплоотводов. Расчет и выбор элементов усилителя мощности. Расчёт элементов цепи отрицательной обратной связи. Проектирование блока питания.
курсовая работа [516,1 K], добавлен 09.12.2012Электрическая цепь усилителя мощности и обмотки исполнительного двигателя. Механическая передача между ИД и объектом. Уравнения характеристик датчика ошибки. Изменение структуры электрических следящих приводов в зависимости от выходного сигнала ДО.
реферат [1,5 M], добавлен 04.08.2015Расчет схемы с использованием топологических матриц. Определение сопротивления схемы относительно зажимов заданного резистора. Расчет токов во всех ветвях схемы. Составление баланса мощности. Сумма мощностей потребителей. Расхождение мощности по модулю.
контрольная работа [180,5 K], добавлен 04.03.2013Частота переменного электрического тока как один из показателей качества электрической энергии. Устройства автоматической частотной разгрузки, их работа в условиях дефицита активной мощности. Ограничение повышения частоты, расчет мощностей нагрузки.
курсовая работа [483,0 K], добавлен 11.05.2010Данные для расчёта усилителя напряжения низкой частоты на транзисторах. Расчёт усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером. Расчёт выходного усилительного каскада - эмиттерного повторителя. Амплитудно-частотная характеристика усилителя.
курсовая работа [382,1 K], добавлен 19.12.2015Задача на определение активного и индуктивного сопротивления, ёмкостной проводимости фазы и реактивной мощности. Параметры схемы замещения трёхфазного трёхобмоточного трансформатора. Потери в линии электропередачи, реактивной мощности в трансформаторах.
контрольная работа [789,0 K], добавлен 27.02.2013Нахождение параметров нагрузки и количества каскадов усилителя. Статический режим работы выходного и входного множества. Выбор рабочей точки транзистора. Уменьшение сопротивления коллекторного и эмиттерного переходов при использовании ЭВМ-моделирования.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 29.01.2011История развития электротехники - науки, изучающей практическое применение электричества. Решение задач на определение коэффициента усиления усилителя по мощности; определение внутреннего сопротивления лампового триода, входящего в состав усилителя.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 04.06.2010Связь баланса активной мощности и частоты. Оценка влияния частоты на работу электроприемников. Статические характеристики и способы регулирования частоты. Автоматическая частотная разгрузка: принцип действия, категории и основные требования к ней.
презентация [101,9 K], добавлен 30.10.2013Расчет каскада транзисторного усилителя напряжения, разработка его принципиальной схемы. Коэффициент усиления каскада по напряжению. Определение амплитуды тока коллектора транзистора и значения сопротивления. Выбор типа транзистора и режима его работы.
контрольная работа [843,5 K], добавлен 25.04.2013Конденсаторы для электроустановок переменного тока промышленной частоты. Конденсаторы повышенной частоты. Конденсаторы для емкостной связи, отбора мощности и измерения напряжения. Выбор элементов защиты конденсаторов и конденсаторных установок.
реферат [179,4 K], добавлен 16.09.2008Измерение поглощаемой мощности как наиболее распространенный вид измерения СВЧ мощности. Приемные преобразователи ваттметров проходящей мощности. Обзор основных методов для измерения импульсной мощности, характеристика их преимуществ и недостатков.
реферат [814,2 K], добавлен 10.12.2013Структурные схемы различных видов обратной связи. Коэффициенты усиления усилителя. Использование обратной связи в различных функциональных устройствах на операционных усилителях. Расчет элементов усилителя. Разработка и проверка схемы усилителя.
курсовая работа [1022,5 K], добавлен 30.07.2008Характеристики реле на комплексной плоскости и их анализ. Реле направления мощности и сопротивления. Схемы сравнения двух и более электрических величин. Примеры применения реле сопротивления. Главные схемы сравнения абсолютных значений входных величин.
лекция [656,4 K], добавлен 27.07.2013Снижение потерь путем принудительного изменения потокораспределения. Суммарные потери мощности в сети. Способы создания принудительного экономического потокораспределения. Снижение коммерческих потерь электрической энергии, система контроля потребления.
презентация [2,2 M], добавлен 26.10.2013Эхолокация в природе. Пассивная локация. История открытия эхолокации. Использование локации в технике. Эхолокатор. Принцип действия модели звукового локатора. Усилитель сигнала и мощности. Звуковой генератор и детектор. Частотомер. Сборка звукового локато
научная работа [144,2 K], добавлен 04.11.2008
