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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Caratteristiche di UMZCH con elevata impedenza di uscita. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor In molti parametri operativi, la superiorità di UMZCH sui circuiti integrati rispetto a UMZCH sulle lampade è ormai fuori dubbio. Tuttavia, la loro superiorità non è sempre confermata da valutazioni esperte della qualità del suono. Non è un caso che i nostri lettori mostrino un crescente interesse per le misure che riducono la distorsione di intermodulazione negli amplificatori a transistor. Questo articolo discute le strutture degli amplificatori con elevata impedenza di uscita che riducono queste distorsioni. Ti consigliamo inoltre di familiarizzare con i contenuti dei primi due articoli citati in letteratura. Un'analisi degli articoli pubblicati in [1] e [2] mostra la completa coincidenza delle conclusioni in essi tratte sulla possibilità di migliorare la qualità della riproduzione del suono quando un altoparlante elettrodinamico (EDG) viene eccitato da un UMZCH con un'elevata impedenza di uscita (Rout) riducendo la distorsione di intermodulazione (II). Tuttavia, le fonti dell'emergere dell'IA descritte negli articoli citati sono fondamentalmente diverse. Se nel primo si presume che la causa principale delle distorsioni siano i cambiamenti nell'impedenza dell'EDG, nel secondo si afferma che la sorgente di IS è anche l'UMZCH, dove c'è l'intermodulazione del segnale amplificato e la risposta dell'EDG proveniente attraverso il circuito di feedback comune dall'uscita dell'amplificatore. Considerare i possibili principi per la costruzione di un UMZCH con un'elevata impedenza di uscita in conformità con le raccomandazioni in [1] e [2]. La modifica più semplice dell'amplificatore per ridurre la sensibilità del sistema UMZCH - un altoparlante a un cambiamento di impedenza, come indicato in [1], è possibile sostituendo l'OOS generale in tensione con l'OOS in corrente nell'UMZCH. Poiché, in questo caso, il valore richiesto di Rout viene raggiunto grazie al profondo feedback di corrente, la resistenza di uscita dell'UMZCH senza feedback può essere piuttosto piccola. Ciò crea ampie opportunità per perfezionare l'UMZCH più comune sia nella progettazione integrata che su transistor bipolari o ad effetto di campo con un inseguitore di emettitore (sorgente) nello stadio di uscita. Una versione semplificata della struttura della catena dell'OOS generale è mostrata in fig. 1, dove il resistore di Rocz funge da sensore di retroazione di corrente. collegato in serie con l'EDG In questo circuito, un aumento dell'impedenza dell'EDG all'aumentare della frequenza porta ad una diminuzione della profondità dell'OOS e un corrispondente aumento della risposta in frequenza con una pendenza non superiore a 6 dB per ottava. In questo caso, la necessaria correzione della risposta in frequenza si ottiene utilizzando il circuito più semplice Rk1Sk1, mostrato in Fig. 1 linea tratteggiata.
Le caratteristiche di UMZCH con un'elevata impedenza di uscita includono la necessità di aumentare la tensione di alimentazione del 20...30% per fornire una maggiore tensione di uscita a causa delle variazioni dell'impedenza EDG [1]. Valutiamo l'applicabilità di UMZCH con la struttura secondo lo schema di fig. 1 per ridurre l'IS considerato in [2], dove il requisito principale è quello di escludere le condizioni per l'effetto della risposta dell'EDD sull'amplificazione di altri segnali nel loop FOS. Come risulta dalle proprietà dello stadio di uscita A1 (vedi Fig. 1), questo requisito non è soddisfatto a causa della penetrazione della risposta EDH (sotto forma di EMF) nel circuito CNF attraverso la bassa impedenza di uscita dell'amplificatore originale . Un'analisi di varie soluzioni circuitali UMZCH mostra che soddisfare i requisiti stabiliti in [2] per UMZCH con bassa distorsione di intermodulazione è possibile solo quando si utilizza lo stadio di uscita UMZCH con un valore elevato della propria impedenza di uscita (senza un OOS comune). Ciò si ottiene solitamente in UMZCH con uno stadio di uscita su transistor collegati secondo un circuito di base comune (OB) o emettitore comune (OE). Lo stesso vale per le cascate sui transistor ad effetto di campo, rispettivamente per i circuiti con un gate comune (CG) e una sorgente comune (OI). È noto che il circuito di commutazione dei transistor con OB (OZ) fornisce il valore più alto di Rout della cascata. Allo stesso tempo, però, il piccolo valore della sua resistenza di ingresso e l'assenza di amplificazione di corrente limitano notevolmente le possibilità della sua applicazione. Un esempio di tale struttura dello stadio di uscita è stato proposto in [3]. Sulla fig. 2 mostra un frammento dello stadio di uscita dell'amplificatore. Qui, i potenti transistor VT1, VT2 amplificano il segnale solo in tensione. I transistor VT4, VT5, insieme ai resistori di emettitore della cascata, stabilizzano la sua corrente di riposo nell'intervallo di temperatura e i transistor VT3, VT6 limitano la corrente di base massima dei transistor di uscita. Uno svantaggio significativo di questa opzione è un alimentatore a due canali che non è collegato a un filo comune.
L'uso di transistor nello stadio di uscita, collegati secondo il circuito OE (OI), è più diffuso a causa dei valori piuttosto elevati della resistenza di ingresso della cascata e dell'amplificazione di corrente e tensione. Se è necessario aumentare il Rout della cascata, è possibile utilizzare un feedback di corrente seriale locale aggiuntivo includendo resistori nei circuiti dell'emettitore (sorgente), come, ad esempio, in [4] e [5]. L'uso dell'UMZCH originale con un Rout elevato non esclude la possibilità di applicazione simultanea del feedback di corrente generale con un corrispondente aumento di Rout e un aumento della precisione di conversione della tensione di ingresso in corrente di uscita. In questo caso, una versione semplificata del circuito UMZCH che soddisfa le condizioni stabilite in [2] coincide con il circuito UMZCH in Fig. 1. Pertanto, la differenza fondamentale nei parametri UMZCH per le versioni secondo [1] e [2] è solo nel valore di Rout dell'amplificatore originale e nella necessità di aumentare la tensione di alimentazione del 20...30%. Ciò è necessario per escludere distorsioni nella risposta EDD. Se c'è una mancanza di tensione di alimentazione, c'è un deterioramento della qualità della riproduzione del suono. Nell'implementazione pratica di UMZCH per risolvere i problemi descritti in [2], alcune delle sue caratteristiche dovrebbero essere prese in considerazione. Ad esempio, la migliore stabilità di funzionamento si ottiene nell'UMZCH con un ingresso invertente con un numero minimo di stadi di amplificazione con OOS locale. Se possibile, dovrebbe essere escluso l'uso di amplificatori operazionali integrati o il loro uso per l'amplificazione di tensione non superiore a 20 dB. Non è necessario sforzarsi di ottenere millesimi di percentuale di distorsioni non lineari, è sufficiente limitarle a un valore di circa 0,1 ... 0,2%. Gli sforzi principali dovrebbero essere diretti a ridurre lo spettro e la dipendenza dalla frequenza delle distorsioni armoniche, la loro monotona diminuzione con la diminuzione del livello del segnale di uscita. Si consiglia di limitare la profondità del feedback di corrente complessivo a 20 ... 30 dB, poiché di solito si ottengono parametri UMZCH sufficientemente elevati con un fattore di conversione della tensione di ingresso in corrente di uscita non superiore a 1 ... 1,5 A / V per una potenza di uscita di 25 ... 40 W con un'impedenza EDG di 8 ohm. Per ridurre le perdite di potenza, si consiglia di scegliere la resistenza del resistore ROC3 relativamente piccola. In questo caso, potrebbe essere necessario includere un amplificatore aggiuntivo nel circuito OOS generale con un'adeguata amplificazione. Quindi è meglio correggere la risposta in frequenza nella regione ad alta frequenza nel circuito del suo OOS locale. Per ridurre la distorsione durante la riproduzione dell'attacco di un segnale audio, i parametri degli elementi di correzione Rk2, Sk2 dovrebbero essere selezionati in base al margine di stabilità richiesto e la correzione della risposta in frequenza negli altoparlanti attivi dovrebbe essere eseguita con altri mezzi. La scelta dello schema UMZCH viene effettuata sulla base dei risultati di un confronto delle caratteristiche qualitative ottenute, le cui misurazioni oggettive vengono eseguite con metodi standard. In questo caso, le misure di corrente in uscita possono essere sostituite da misure di tensione proporzionali alla corrente in uscita, ad esempio sulla resistenza ROC3. Se è necessario prevedere i risultati di una valutazione della qualità soggettiva (SQA) della riproduzione del suono, la misurazione delle distorsioni non lineari dell'UMZCH dovrebbe essere eseguita su un segnale di rumore [6], utilizzando un EDD reale come carico. È più conveniente valutare il cambiamento nella qualità della riproduzione del suono utilizzando l'interruttore della modalità operativa UMZCH, con un valore Rout alto o basso. Con questa commutazione, la retroazione di corrente viene sostituita dalla retroazione di tensione e gli elementi di correzione della risposta in frequenza vengono disabilitati. Letteratura
Autore: A. Syritso
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Commenti sull'articolo: Sergei Il diagramma in Fig. 2 non è corretto. Un gruppo di transistor vt2, vt5, vt6 è disegnato in modo errato. Lo stadio finale deve adattarsi alle basi dei transistor vt4, vt5. Un alimentatore a due canali può e deve essere collegato a un filo comune e l'acustica deve essere collegata agli emettitori vt1, vt2. vincitore Sergey, se l'acustica fosse collegata agli emettitori, l'impedenza di uscita sarebbe bassa. Il circuito è corretto, i transistor sono spenti. acceso con una base comune, il segnale viene inviato agli emettitori.
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