|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Miernik impedancji głośnika. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa To urządzenie mierzy moduł i fazę impedancji elektrycznej głośnika w paśmie częstotliwości audio i jest bardzo przydatne dla entuzjastów audio, którzy budują lub modyfikują własne głośniki. Znajomość tych parametrów pozwala poprawnie skonfigurować inwerter fazy, dobrać i obliczyć filtry zwrotnicy głośnika oraz poprawić jego odpowiedź fazową. Zależność częstotliwościowa modułu rezystancji, a także przesunięcie fazowe między prądem a napięciem na cewce typowej główki głośnika niskotonowego pokazano na rys. 1. Impedancja poniżej naturalnej częstotliwości rezonansowej jest indukcyjna, w rezonansie jest aktywna, a powyżej jest najpierw pojemnościowa, a następnie ponownie staje się indukcyjna wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału. Charakterystyka fazowo-częstotliwościowa impedancji pozwala na uzyskanie dodatkowych informacji niezbędnych do obliczeń i analizy głośnika.
Za pomocą proponowanego tutaj urządzenia można określić określone charakterystyki w zakresie częstotliwości 17,4 Hz ... 29,4 kHz. Granice pomiaru modułu impedancji i kąta fazowego wynoszą odpowiednio |Z|= 0...200 Ohm i f=+90°. Wyniki pomiarów wyrażone są w postaci napięć stałych 0...200 mV i 0...+900 mV, liczbowo pokrywających się z odpowiednimi wartościami parametrów. Do urządzenia można podłączyć dwa woltomierze cyfrowe lub multimetry ogólnego przeznaczenia w celu przyspieszenia pomiarów. Można stosować rejestratory. Zasada działania miernika, którego schemat pokazano na ryc. 2 brzmi następująco. W dwóch zakresach częstotliwości obejmujących całe pasmo częstotliwości audio, generator generuje dwa napięcia sinusoidalne różniące się fazą o 90° (sygnały kwadraturowe). Jeden z nich w postaci stabilnego prądu jest dostarczany do badanego obciążenia - głośnika lub głowicy, a drugi, prowadząc w fazie o 90 °, jest przetwarzany na sygnał prostokątny - meander. Faza fali prostokątnej jest punktem odniesienia do pomiaru przesunięcia fazowego między prądem sinusoidalnym a napięciem głowicy. Pod warunkiem, że prąd płynący przez cewkę jest stabilny, napięcie na niej jest proporcjonalne do modułu impedancji.
Generator w mierniku jest zbudowany z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego i wzmacniacza prądowego sterowanego napięciem (ITUN). Aby zapewnić niezbędną dokładność ustawienia częstotliwości, zakres częstotliwości dźwięku generatora jest podzielony na dwie części. Podwójne zmienne rezystory dostrajające (R6 i R8) są połączone szeregowo z rezystorami ograniczającymi. Dla nich wymagana jest wykładnicza charakterystyka zmiany rezystancji (grupa B). Za pomocą przełącznika SA1 wybiera się zakres częstotliwości generatora: w jednej pozycji - 17,4 ... 1000 Hz, w drugiej - 530 Hz ... 29,4 kHz. W generatorze wzmacniacza operacyjnego DA2.4 elementami nastawczymi częstotliwości są przestrajalny filtr fazowy i integrator odwracający we wzmacniaczach operacyjnych ITUN DA1 i DA2.3, objęte sprzężeniem zwrotnym. Integrator ma przesunięcie fazowe o 90°, więc warunek równowagi fazowej oscylatora jest spełniony, gdy filtr fazowy wytwarza przesunięcie fazowe o -90°. W sumie rotacja faz wynosi 0°. Częstotliwość pracy fG generatora jest określona przez elementy R8, R9, C10 (lub C9):
Aby utrzymać amplitudę oscylacji na wyjściu integratora w zakresie częstotliwości pracy, jego prąd wejściowy musi zmieniać się proporcjonalnie do częstotliwości. Odpowiednią zmianę prądu wyjściowego DA1 uzyskuje się poprzez regulację prądu sterującego ITUN (na pinie 5) za pomocą rezystora nastawnego R6, połączonego z innym rezystorem nastawczym częstotliwości R8. Niedoskonałe dopasowanie rezystancji rezystorów R6 i R8 w paśmie częstotliwości prowadzi do zmiany amplitudy generowanego napięcia, ale układ autoregulacji przywraca jego wymaganą wartość. Prąd prostowany przez diodę VD1, proporcjonalny do amplitudy oscylacji, jest algebraicznie sumowany przez rezystor R12 na wejściu integratora DA2.2 z prądem płynącym przez rezystory R13, R14. Wraz ze wzrostem sygnału napięcie wyjściowe integratora DA2.2 maleje, a prąd ITUN DA1 również maleje. W rezultacie ustala się stabilna amplituda oscylacji równa 2,14 V. Integrator korekcyjny na DA2.1 pełni funkcję stabilizacji trybu DC, tworząc obwód śledzącego sprzężenia zwrotnego i utrzymuje napięcie na wyjściu DA2.4 z dokładnością do kilku miliwoltów.
Napięcie generowane przez generator jest przetwarzane przez rezystor R15 na odpowiedni prąd obciążenia. Ze względu na stosunkowo niską rezystancję tego rezystora w stosunku do obciążenia (Zn max = 200 Ohm), dokładność w zakresie pomiarowym parametru zapewnia specjalna przetwornica napięcia na prąd: prostownik AC na DA3 wraz z R15 , pełni rolę generatora prądu względem badanej głowicy. Dla wyjaśnienia na rys. 3 pokazuje schemat źródła prądu Howlanda, które jest utworzone z ujemnego przetwornika rezystancji (więcej informacji na ten temat można znaleźć w książce V. L. Shilo „Liniowe układy scalone”. - M: Radio and communication, 1979. - ok. wyd. .). jeśli
rezystancję wewnętrzną Ri źródła i prąd IL płynący przez obciążenie ze źródła napięciowego Ue wyznacza się z zależności:
jeśli
rezystancja wewnętrzna Ri osiąga bardzo wysoką wartość. Należy zauważyć, że opisane właściwości generatora prądu są również zachowywane po wprowadzeniu do niego elementów prostownika pełnookresowego. W ten sposób efektywna rezystancja wewnętrzna wzrasta do około 36 kOhm. Rezystory R16-R20 muszą być używane dokładnie (odchylenie nie większe niż 1%). Przy samodzielnym obliczaniu rezystancji rezystorów należy również wziąć pod uwagę R22, skupiając się na wartościach współczynników
W przypadku DA3 zastosowano wzmacniacz operacyjny z częstotliwością odcięcia o wysokim wzmocnieniu, podczas gdy błąd prostowania zależny od częstotliwości można pominąć. Ten szerokopasmowy wzmacniacz operacyjny z otwartą pętlą ma wzmocnienie DC około 1500, więc diody VD2 i VD3 są wybrane z niskim napięciem przewodzenia. Kondensatory C11 i C13 oddzielają DA3 od diod w obwodzie OOS, a napięcie polaryzacji wzmacniacza operacyjnego nie wpływa na wynik pomiaru. Jego stopień wejściowy na tranzystorach pnp ma typową wartość prądu bazowego IB = 2,8 μA, co zapewnia spadek napięcia na rezystorze R22 względem wyjścia wzmacniacza operacyjnego DA3 o około 0,9 V, wystarczający do spolaryzowania kondensatora tantalowego C13. Rektyfikowane do pomiaru |ZН| napięcie jest usuwane z katody diody VD2. Składa się z dwóch składowych: ujemna półfala odpowiada napięciu na obciążeniu ZH, dodatnia półfala napięcia jest wzmacniana alfa razy. Układ całkujący R21C14 tworzy z tego asymetrycznego napięcia przemiennego wartość średnią UC14, która jest wyjściowym napięciem wyprostowanym (w miliwoltach), liczbowo równym modułowi impedancji (w omach):
Wielkość przesunięcia fazowego między mierzonym prądem a napięciem działającym na obciążenie określa się za pomocą dwóch komparatorów DA4 i DA5 oraz mikroukładu DD1. Niezależnie od rezystancji obciążenia na rezystor R23 działa napięcie przemienne, którego podwójna amplituda jest większa niż suma napięć działających na diody VD2, VD3, więc komparator DA4 przełącza się wyraźnie nawet przy obciążeniu o niskiej rezystancji. Napięcie sinusoidalne działające na wyjście DA2.3 jest przetwarzane przez komparator DA5 na napięcie prostokątne. Po komparatorach oba sygnały są przetwarzane przez cztery równolegle połączone elementy XOR mikroukładu DD1, których napięcia zasilania są równe wielkości względem wspólnego przewodu. W rezultacie, po scałkowaniu impulsów napięciowych z wyjść DD1 przez elementy R28-R33, C19 i C20, jego wartość średnia odpowiada przesunięciu fazowemu (liczbowo w stopniach) pomiędzy mierzonym prądem a napięciem przemiennym spadającym na rezystancję ZH . Urządzenie zasilane jest z osobnej jednostki ze zintegrowanymi stabilizatorami napięcia. Zapewnia dwubiegunowe napięcie zasilania +6,7 V względem przewodu wspólnego z całkowitą regulacją wartości w granicach +15%. Precyzyjny rezystor 200 omów jest odpowiedni do kalibracji miernika impedancji. Wówczas przy częstotliwości sygnału np. 100 Hz rezystor R14 ustawia na obciążeniu napięcie UZ = 200 mV. Napięcie Uf należy ustawić tylko poprzez regulację napięcia w zasilaczu. Obwód R24C16 kompensuje pewne przesunięcie fazowe spowodowane przez aktywny prostownik na DA3. W rezultacie ustawienie rezystora strojenia R24 przy wysokich częstotliwościach odbywa się tak, że nie ma przesunięcia fazowego dla nieindukcyjnego rezystora zastępczego obciążenia (f=0°). Aby skalibrować miernik fazy, wyjścia obu komparatorów są tymczasowo podłączone do szyny zasilającej -6,7 V, a suwak rezystora dostrajania R33 jest ustawiony w pozycji, w której uzyskuje się Uf = -900 mV. O możliwości wymiany elementów urządzenia. Dopuszczalna jest wymiana mikroukładu wzmacniacza operacyjnego TL084 na TL074, TL082 lub domowy K574UD2 (ostatnie dwa mikroukłady zawierają dwa wzmacniacze operacyjne w pakiecie). Jako wzmacniacze i komparatory DA3-DA5 możesz użyć układu K1401UD6, który zawiera jeden wzmacniacz operacyjny i komparator. Jednak komparatory LM311 są wymienne na inne, które mają wyjście z otwartym kolektorem - LM306, LM393, K554CA3, KR521CA3. Wzmacniacz operacyjny EL2044CN można wymienić na inny szerokopasmowy; stopień wejściowy większości tych wzmacniaczy operacyjnych jest wykonany na tranzystorach o strukturze npn, dlatego konieczna będzie zmiana polaryzacji włączania kondensatora C13. Diody VD1-VD3 (z barierą Schottky'ego) mają obniżone napięcie w bezpośrednim połączeniu; zostały zastąpione przez KD922(AB), KD523A. Jeśli jednak szerokopasmowy wzmacniacz operacyjny DA3 ma wzmocnienie większe niż 5000, dopuszczalne jest stosowanie diod serii KD503, KD518, KD520. CD4030 ma krajowego odpowiednika K561LP2. W prostowniku zasilacza można zastosować diody KD521, KD522 o dowolnym indeksie oraz mikroukład regulowanego bipolarnego regulatora napięcia KR142EN6 (NE5554). Zauważamy również, że prawie każdy funkcjonalny generator nadaje się jako generator sygnału kwadraturowego, zawierający w swojej strukturze integrator i konwerter sygnału trójkątny na sinusoidalny o impedancji wyjściowej nie większej niż 50 omów. Autor: Kuhle H. Messchaltung fur Lautsprecher. - Radio Fernsehen
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Fujitsu F074 Wodoodporny smartfon z systemem Android ▪ Nadchodzi rewolucja diod polimerowych ▪ Dzieci rozwiedzionych rodziców częściej chorują
▪ sekcja serwisu Wskaźniki, czujniki, detektory. Wybór artykułów ▪ artykuł Kto korzysta? Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak powstały kołysanki? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Zastępca dyrektora ds. pracy administracyjno-gospodarczej. Opis pracy ▪ artykuł Dwukanałowy regulator triakowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Wesoły wędkarz. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony