Regolazione degli invertitori di fase. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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I radioamatori impegnati nella fabbricazione indipendente di altoparlanti con inverter di fase (di seguito, per brevità, semplicemente un inverter di fase) incontrano spesso il fatto che i progetti che ripetono non forniscono le caratteristiche tecniche riportate nelle descrizioni. Ciò accade a causa di una significativa variazione tecnologica nei parametri delle testine a bassa frequenza, quindi ogni altoparlante prodotto deve essere regolato.

Quando si impostano gli inverter di fase, i radioamatori di solito usano la stessa tecnica usata per calcolarli [1, 2]. Di conseguenza, non vengono prese in considerazione le perdite acustiche che si verificano in un progetto reale, la differenza tra i volumi equivalenti e fisici della scatola e una serie di altri fattori che influenzano la precisione dell'accordatura. La tecnica di messa a punto proposta tiene conto di questi fattori, quindi la sua precisione è molto più elevata.

La messa a punto di qualsiasi invertitore di fase si riduce, come è noto, alla ricerca di una certa combinazione dei valori della sua frequenza di sintonia ff e dell'impedenza di uscita dell'amplificatore Rout, che garantisce una risposta in frequenza regolare della radiazione a basse frequenze audio. Puoi trovare questi valori usando la relazione che esiste tra i parametri dell'invertitore di fase e la scatola chiusa. Se il foro del tunnel è chiuso in un invertitore di fase con una risposta in frequenza uniforme, il fattore di qualità totale della testa del sistema - scatola chiusa sarà pari a 0,6 e la frequenza di risonanza della testa in tale scatola fr sarà correlata a la frequenza di sintonia dell'invertitore di fase dalla dipendenza ff = 0,61 ... 0,65 fr. Il coefficiente di proporzionalità dei valori indicati dipende dal rapporto tra il volume equivalente della testa e il volume utile della scatola, e se lo prendiamo uguale a 0,63, allora l'errore nel determinare la frequenza ff non supererà 5 % per qualsiasi rapporto dei volumi indicati riscontrati nelle strutture reali.

La configurazione di un inverter di fase dovrebbe iniziare con la determinazione della quantità ottimale di materiale fonoassorbente collocato al suo interno. Per fare ciò, chiudendo l'apertura del tunnel (ad esempio, con un cerchio di compensato imbrattato ai bordi con plastilina), selezionare una tale quantità di materiale alla quale la frequenza fp sia minima. Quindi, dopo aver fissato il materiale assorbente sulle pareti della scatola, si misura la frequenza di risonanza del sistema a scatola chiusa e, utilizzando il rapporto ff = 0,63 fp, si determina la frequenza di sintonia dell'invertitore di fase, quindi la lunghezza del suo tunnel:

dove V è il volume libero della scatola dell'inverter di fase in litri e S è l'area di apertura del tunnel dell'inverter di fase in cmq.

Solitamente, il volume equivalente di progetto acustico, quando vi è collocata la quantità ottimale di materiale fonoassorbente, risulta essere maggiore di quello geometrico, per cui la lunghezza del tunnel deve essere ridotta in fase di installazione dell'invertitore di fase. Per determinare il valore corretto 1', si sostituisce nella formula precedente il valore della frequenza di sintonia bass reflex, ottenuto con la lunghezza del tunnel 1, e si trova il volume di progetto Ve equivalente. Quindi, sostituendo V con Ve nella stessa formula, si calcola il valore raffinato della lunghezza 1' della galleria.

L'impedenza di uscita dell'amplificatore Rout può essere trovata in base alla condizione in cui il fattore di qualità del sistema amplificatore - scatola chiusa assume un valore pari a 0,6, tuttavia è preferibile determinare il valore di Rout dalla condizione in cui il il fattore di qualità del sistema amplificatore - box inverter di fase assume il valore ottimale pari a 1 (in questo caso si semplifica la procedura di messa a punto dell'amplificatore e si tiene conto delle perdite che si verificano nel tunnel dell'inverter).

Il fattore di qualità del sistema di testa-cassa-fase inverter è determinato dal metodo adottato per i sistemi di testata chiusa [1,2], ma tutte le misure necessarie sono effettuate vicino alla frequenza della risonanza ad alta frequenza della frequenza risposta dell'impedenza di ingresso dell'altoparlante fr (vedi figura). Per migliorare la precisione dei calcoli successivi, i parametri di risposta in frequenza dell'impedenza di ingresso dell'altoparlante devono essere misurati dal lato del connettore per il collegamento all'amplificatore. In questo caso viene presa in considerazione l'influenza della resistenza attiva del filo di collegamento e della bobina del filtro di separazione sui parametri dell'altoparlante.

Calcolo del fattore di qualità acustica [3]

dove Ur è la tensione alla frequenza fp, Uem è la tensione alla frequenza della risonanza elettromeccanica fem, f1 e f2 sono le frequenze di taglio secondo il livello di tensione U1,2 = radice (UrUem), trova la qualità elettrica e totale fattori del sistema:

se il valore trovato di Qp differisce dall'unità di non più del 10%, la risposta in frequenza dell'invertitore di fase sarà abbastanza uniforme quando si lavora insieme a quasi tutti gli amplificatori a transistor con bassa impedenza di uscita. Se Qp>1,1 (questo è il caso più frequente nella pratica radioamatoriale), è necessario utilizzare un amplificatore con un'impedenza di uscita negativa per lavorare con un invertitore di fase. Per ottenere una risposta in frequenza uniforme della radiazione dell'altoparlante, è necessario regolare il circuito di retroazione che costituisce l'impedenza di uscita negativa dell'amplificatore [4]. Per fare ciò, predeterminare il coefficiente di smorzamento Kd = Qp / Qp.opt, che indica quante volte è necessario ridurre il fattore di qualità totale del sistema inverter testa - fase box per ottenere uno smorzamento ottimale. Poiché la condizione per lo smorzamento ottimale dell'invertitore di fase assume Qp.opt=1, allora Kd=Qp. Inoltre, collegando l'altoparlante all'amplificatore e applicando l'ultimo segnale sonoro con una frequenza fem, il ponte del circuito di retroazione viene bilanciato e viene misurata la tensione all'uscita dell'amplificatore. Quindi, ricostruendo il generatore alla frequenza fp e modificando il coefficiente di trasferimento del circuito di retroazione, ottengono una diminuzione della tensione all'uscita dell'amplificatore di un fattore Kd. Come risultato di questa impostazione, viene impostato esattamente il valore dell'impedenza di uscita dell'amplificatore, al quale si ottiene una risposta in frequenza regolare della radiazione dell'altoparlante alle basse frequenze.

Quando si calcola un amplificatore di potenza, è opportuno determinare in anticipo l'impedenza di uscita richiesta. Si calcola secondo la formula

La procedura di cui sopra, senza alcuna modifica, è applicabile anche all'installazione di altoparlanti in cui sono installate due o più testine dello stesso tipo.

Letteratura

1. Vinogradova E. Progettazione di altoparlanti con caratteristiche di frequenza smussata - M.: Energy, 1978.
2. Efrussm M. Maggiori informazioni sul calcolo e la fabbricazione di un altoparlante - Radio, 1984, n. 10-32.
3. Popov P., Shorov V. Miglioramento della qualità del suono degli altoparlanti - Radio, 1983. N. 6, p. 50-53.
4. EMOS o impedenza di uscita negativa? - Radio, 1981, n. 1, p. 40-44.

Autore: V. Zhbanov, Kovrov, regione di Vladimir; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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