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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Dispositivo amplificatore multicanale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Audio I dispositivi di amplificazione, il cui numero di canali può raggiungere diverse decine, vengono utilizzati nei sistemi per la raccolta di informazioni dai sensori nelle apparecchiature biomediche, nei dispositivi di scansione di immagini termiche e in molte altre aree della radioelettronica [1-4]. Presento al giudizio dei lettori un amplificatore multicanale con regolazione elettronica del guadagno di tensione, che differisce da quelli proposti nella letteratura popolare [5. 6] dal fatto che utilizza diodi semiconduttori come elementi controllati [7]. Questi dispositivi a semiconduttore più semplici, rispetto ai più complessi transistor bipolari o ad effetto di campo, solitamente utilizzati nelle unità regolabili di dispositivi di amplificazione [8, 9], hanno di norma una minore diffusione tecnologica dei parametri elettrici. L'uso di diodi a semiconduttore come elementi controllati nel dispositivo amplificatore multicanale descritto ha permesso di ottenere con mezzi semplici una diffusione relativamente piccola nel guadagno dei singoli canali con limiti di controllo del guadagno accettabili per molte applicazioni pratiche e un livello di distorsione non lineare. Principali caratteristiche tecniche
Un diagramma schematico del dispositivo di amplificazione è mostrato in fig. 1 Si compone di identici canali amplificatori A1-A32 e un comune per tutti i canali unità di controllo AZZ. Regolare il guadagno dei canali con il resistore R1 "Guadagno" I canali A1-A32 sono identici nello schema, quindi solo A1 è descritto di seguito. Il canale è costituito da due stadi di amplificazione sull'amplificatore operazionale 1DA1 1DA2 I condensatori 1C1, 1C2 e 1C4 determinano rispettivamente i limiti inferiore e superiore della larghezza di banda del canale, il condensatore 1C3 è un filtro nel circuito di alimentazione. I resistori 1R5, 1R9 impostano la corrente di controllo degli amplificatori operazionali. Il guadagno del primo stadio del canale è determinato dal rapporto tra le resistenze dei resistori 1R1 e 1R4 I resistori 1R1 e 1R2 formano un partitore di tensione, che aumenta il valore consentito della componente costante all'ingresso a 2,5R2 / ( R1 + R2) V, impedendo una possibile inversione di polarità della tensione sul condensatore di ossido 1C1. Il resistore 1R2 non ha alcun effetto pratico sul guadagno. Il controllo del guadagno del canale, che viene eseguito dal secondo stadio sull'amplificatore operazionale 1DA2, viene implementato modificando la conduttività dei diodi 1VD1, 1VD2 quando cambia la tensione fornita all'ingresso di controllo (pin 7 del canale). Con un aumento della tensione su questo ingresso, aumenta la conduttività del diodo 1VD2, a causa della quale la resistenza del circuito 1VD21R7 diminuisce e la corrente attraverso il diodo 1VD1 aumenta. Di conseguenza, la conduttività del diodo 1VD1 aumenta e la resistenza del circuito 1VD11R3 diminuisce. Il diodo 1VD1 e il resistore 1R3 sono inclusi nel circuito di feedback negativo che copre l'amplificatore operazionale 1DA2, quindi, al diminuire della resistenza del circuito 1VD11R3, il guadagno dello stadio aumenta. Quando la tensione all'ingresso di controllo diminuisce, i processi di cui sopra si verificano nella direzione opposta e il guadagno di tensione diminuisce.
Sulla fig. 2 mostra la dipendenza dell'incremento del guadagno di tensione DeltaK e relativo al suo valore minimo, pari a 175 e preso come zero, dalla tensione di controllo UNnP, misurata all'uscita media del resistore R1 "Gain" secondo il circuito. L'unità di controllo AZZ include una sorgente di tensione di polarizzazione necessaria per garantire il normale funzionamento dei canali dell'amplificatore operazionale nella modalità di alimentazione unipolare. La sorgente è costituita da un amplificatore operazionale 33DA1 e un transistor 33VT1. Dall'emettitore del transistor buffer 33VT2, la tensione viene rimossa agli ingressi di controllo dei canali. I nodi della centralina AZZ e i canali A1-A32 sono alimentati a +5 V dal regolatore di tensione 33DA2. Un resistore variabile R1 "Gain" è collegato alla stessa sorgente. nel dispositivo di amplificazione vengono utilizzati condensatori al tantalio ossido-semiconduttore K53-56 e ceramica K10-17v. progettato per il montaggio in superficie. Tutti i condensatori sono saldati alla scheda dal lato di stampa. Resistori - S2-29V e S2-33, resistore R1 "Gain" - I transistor SP4-1a KT503B possono essere sostituiti da qualsiasi transistor npn al silicio con parametri simili. I chip 1407UDZ e 140UD12 possono essere sostituiti da K1407UDZ e K140UD12. 140UD1201 K140UD1201 e A776N, rispettivamente. Invece di KR142EN5A, è possibile utilizzare lo stabilizzatore 7805.
I canali A1-A32 e l'unità di controllo AZZ sono montati su circuiti stampati in fibra di vetro laminata su un lato con uno spessore di 1 mm. Un disegno del circuito stampato del canale è mostrato in fig. 3, e le schede della centralina - in fig. quattro.
Le schede dei circuiti stampati dei canali e della centrale sono alloggiate in una comune custodia metallica, dotata di connettori di ingresso e di uscita. Per abilitare il controllo remoto, la resistenza R1 "Gain" è situata all'esterno dell'alloggiamento. L'impostazione dei canali e l'unità di controllo delle funzionalità non la fa eseguire secondo modalità note. Se necessario, selezionando il resistore 33R2 si ottiene una limitazione simmetrica bilaterale del segnale di uscita massimo dei canali A1-A32 Selezionando il condensatore NC4, la caratteristica ampiezza-frequenza del canale corrispondente viene corretta nella gamma di frequenza superiore . La diffusione relativa del fattore di amplificazione della tensione xi di ciascun canale è stimata utilizzando la formula xi = (1 - Kg Kg) 100%, dove K, - guadagno di tensione del canale; KL, p - media aritmetica dei guadagni di tensione di tutti i canali. La diffusione relativa dei guadagni di canale è equalizzata nell'intervallo di controllo da una selezione di resistori NR3, NR7 o diodi NVD1, NVD2. Letteratura 1. Yarichin E. M., Shurygin N. A. Amplificatore multicanale - Dispositivi e tecnica sperimentale 1986, n. 5. p. 123-125
Autore: O. Ilyin, Kazan; Pubblicazione: radioradar.net
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