|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Eliminacja efektu brzmienia tranzystora potężnego UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Tranzystorowe wzmacniacze mocy Zapaleni melomani, muzycy i inżynierowie dźwięku już dawno zauważyli, że istnieje różnica w brzmieniu potężnych wzmacniaczy lampowych i tranzystorowych AF. Pod względem zmierzonych wartości ich parametrów wzmacniacze tranzystorowe nie ustępują, a czasem nawet przewyższają wzmacniacze lampowe. Ale podczas słuchania częstotliwości ultradźwiękowych tranzystorów często pojawia się tak zwany „dźwięk tranzystora”. Przejawia się to w zniekształceniu naturalnej barwy instrumentów muzycznych i można go najkrócej scharakteryzować jako utratę naturalnej „lekkości” dźwięku, niewystarczającą „przezroczystość” dźwięku, a także specyficzne odwzorowanie składowych wysokoczęstotliwościowych sygnału dźwiękowego. sygnału, wyrażającego się w odczuciu ich „trudnego” przejścia przez ścieżkę odtwarzania dźwięku. Przeprowadzone badania wykazały, że efekt ten w różnych wzmacniaczach tej samej klasy wcale nie objawia się w ten sam sposób. Naukowcy sklasyfikowali wzmacniacze, uszeregowując je według pogarszającego się dźwięku i wzmacniającego „dźwięk tranzystorowy”. W rezultacie rosyjscy eksperci stwierdzili, że pojawienie się „dźwięku tranzystorowego” wiąże się ze współczynnikiem zniekształceń nieliniowych, pod warunkiem, że wszystkie pozostałe parametry wzmacniaczy są takie same. Wniosek ten potwierdzają wyniki uzyskane przez szereg badaczy zachodnich [1-3], wykazujące silny wpływ nieliniowości charakterystyki amplitudowej, szacowanej na podstawie współczynnika zniekształcenia nieliniowego sygnału. Należy zaznaczyć, że na jakość odtwarzanego dźwięku negatywnie wpływają nie tylko zniekształcenia nieliniowe. W znacznie większym stopniu wynika to z kombinacji składowych widma sygnału, które powstają na skutek nieliniowości charakterystyki amplitudowej przy jednoczesnym wzmocnieniu sygnałów o różnym widmie częstotliwości [4]. Podczas badania komponentów kombinacyjnych wykorzystano zalecenia MEK do pomiaru tak zwanych „zniekształceń TIM” (Transient Inlermodulation Distortion). Na wejście wzmacniaczy podawano sygnały o częstotliwościach 3,18 kHz i 15 kHz o tej samej amplitudzie, uzyskując moc wyjściową o poziomie mniejszym od poziomu nominalnego o 3 dB. Wyniki badań potwierdziły teoretyczne założenia, że sygnał wyjściowy wzmacniaczy tranzystorowych jest bogatszy w harmoniczne (stwierdza się obecność około 11 harmonicznych) niż wzmacniaczy lampowych (widmo zawiera do 5 harmonicznych), co wpływa na subiektywne postrzeganie sygnału obraz dźwiękowy. Ponadto okazało się, że widmo częstotliwości kombinowanych wzmacniaczy tranzystorowych jest „gęstsze” niż wzmacniaczy lampowych. Te cechy w widmie harmonicznych i składowych kombinacyjnych są zdaniem autorów jedną z głównych przyczyn pojawienia się „brzmienia tranzystorowego”. Z powyższego wynika oczywisty wniosek że normy dotyczące współczynnika zniekształceń nieliniowych (Kni) wzmacniaczy lampowych nie mają zastosowania do tranzystora UMZCH. Dla nich dopuszczalnych książek powinno być znacznie mniej. To samo dotyczy współczynnika zniekształceń intermodulacyjnych. Przewidując trudności związane z celowym wpływaniem na szerokość widma składowych harmonicznych sygnału użytecznego, jedynym sposobem poradzenia sobie z „dźwiękiem tranzystora” jest zredukowanie Knee’a do wartości, przy której wpływ częstotliwości kombinacyjnych sygnału nie jest subiektywnie odczuwalne. Wymaga to metody oceny zniekształceń nieliniowych, która pozwala jednoznacznie określić próg, poniżej którego nie pojawia się „dźwięk tranzystora”. Metoda oceny jakości wzmacniaczy za pomocą zniekształceń TIM nie różni się znacząco od znanej metody spektralnej, ale nie ma zastosowania w praktyce, ponieważ wymagany jest nowy specjalistyczny sprzęt pomiarowy. Jak pokazują badania przedstawione w [6], metoda jednosygnałowa ma szerokie zastosowanie do oceny Knee w dowolnym systemie inżynierii dźwięku o jednolitej charakterystyce częstotliwościowej, co można łatwo osiągnąć w wysokiej jakości wzmacniaczach Hi-Fi. Poniższe wyniki uzyskano w wyniku eksperymentów przeprowadzonych metodą jednosygnałową. Ze względu na wrodzoną nieliniowość tranzystorów, konstrukcja wzmacniaczy bez wprowadzenia specjalnego urządzenia redukującego zniekształcenia nieliniowe jest niemożliwa. Najskuteczniejszym sposobem na zmniejszenie KNI jest wprowadzenie negatywnego sprzężenia zwrotnego (NFB). Aby uniknąć szeregu problemów, z którymi boryka się każdy projektant podczas opracowywania stopnia wyjściowego za pomocą OOS [6, 7]. należy przestrzegać następujących zasad:
Najlepiej spełnia określone wymagania UMZCH, zaprojektowany i zbudowany przez Lyncha Marshalla [8]. Wzmacniacz ten można porównać do wzmacniaczy lampowych. Odpowiednie wyniki przedstawiono w tabeli.
Podczas testów wzmacniacze zostały włączone według schematu pokazanego na rys.1. Tutaj U1 to magnetofon studyjny. Z1 - korektor wielopasmowy. A1 i A2 to wzmacniacze, których jakość dźwięku jest porównywana.
Aby nie zakłócać czystości eksperymentu, w głośnikach nie zastosowano filtrów częstotliwościowych wprowadzających zniekształcenia fazowe. Systemy akustyczne (własnej konstrukcji) posiadały głośniki firmy Gudmans, charakteryzujące się niskimi zniekształceniami nieliniowymi w zakresie częstotliwości 0,03...16.5 kHz. Jako źródło sygnału wykorzystaliśmy program nagrany na sprzęcie studyjnym na taśmie A4615-6P z prędkością 38,1 cm/s z wysokiej jakości płyty gramofonowej odtwarzanej przez odtwarzacz Otophon wbudowany w obudowę gramofonu XL-1550 Pioneera urządzenie. Aby uniknąć przeciążania wejść wzmacniaczy, poziomy sygnału ustawiono tak, aby nawet przy szczytowej mocy wyjściowej pozostawał 3 dB poniżej wartości maksymalnej. Podczas odsłuchu wyczuwalna była wyższość wzmacniacza nr 1 nad wzmacniaczami nr 2 i nr 3 w zakresie „czystości” i „przejrzystości” obrazu dźwiękowego przy przesyłaniu wyższych składowych widma dźwięku. Dodatkowo, aby uzyskać w przybliżeniu ten sam zrównoważony (barwowo) dźwięk, reakcja korektora wzmacniacza nr 1 była jednolita, natomiast podczas pracy ze wzmacniaczem nr 2 wymagane było wzmocnienie o +10 dB w zakresie częstotliwości od 1 do 16 kHz. Wzmacniacz nr 3 był gorszej jakości dźwięku od wszystkich pozostałych. Wzmacniacze lampowe nr 4 i nr 5 nie zostały jednomyślnie uzgodnione, ale stwierdzono, że nie mają przewagi nad wzmacniaczami nr 1. W związku z tym przeprowadzono dodatkowe testy wzmacniacza nr 1, gdy został on włączony do dwukierunkowego lampowego kompleksu odtwarzającego dźwięk z elektromechanicznym sprzężeniem zwrotnym (EMOS) i szerokością pasma (w zależności od ciśnienia akustycznego) 0,016 ... 25 kHz. Schemat blokowy instalacji pokazano na rys. 2. XNUMX.
Jako obciążenie testowe wzmacniacza nr 1 (A2 na rys. 2) wybrano dzielnik rezystorowy R1-R2 tak, aby uzyskać współczynnik przenoszenia równy 1. Test wykazał, że włączenie wzmacniacza nr 1 do układu audio złożony nie prowadzi do pojawienia się jakichkolwiek „tonów tranzystorowych” podczas odtwarzania różnych programów muzycznych. Stwierdzono, że charakterystyka UMZCH nr 1 jest prawie zgodna z charakterystyką UMZCH nr 2, mają jednak znacznie niższy Knin – nie przekraczający 0.04% w paśmie 0,02…20 kHz. Takie jest znaczenie Kni. oczywiście jest to pożądana granica, przy której znika „dźwięk tranzystora*”. Opierając się na zasadach projektowania wysokiej jakości sprzętu AF, a także stosunkowo taniej bazie elementów, autorzy opracowali wzmacniacz mocy, którego obwód pokazano na ryc. 3.
Przedwzmacniacz składa się z wtórnika emitera na tranzystorze VT1 i symetrycznej kaskady przeciwsobnej na VT2, VT3, pokrytej lokalnym OOS ze względu na rezystory emitera R11 i R12 oraz wspólnym OOS, nawiniętym z kolektorów VT2, VT3 przez rozdzielacz R1-R2-RP3 do podstawy VT1. Sygnał OOS jest tam dodawany do sygnału wejściowego. Rezystory R2 i RP3 służą jednocześnie jako dzielnik sygnału wejściowego. Wzmocnienie przedwzmacniacza bez OOS wynosi około 100, Knee przy maksymalnym sygnale wejściowym wynosi około 0,15%. Wprowadzenie OOS zmniejsza wzmocnienie do około 5.5, a Knee - do 0.01%. Równoważenie kaskady odbywa się za pomocą rezystora RP8. Kaskada „nagromadzenia” jest montowana na tranzystorach VT4, VT5 i VT6 zgodnie ze schematem podobnym do przedwzmacniacza. Zysk tej kaskady bez OOS wynosi około 100, a Kni = 0,1 ... 0,15%. Osiąga się to poprzez zastosowanie tranzystorów BD140/BD139 (bez doboru parametrów tranzystorów). Tłumik emitera VT4 służy do zwiększenia wydajności równoległego OOS wprowadzonego z wyjścia wzmacniacza przez dzielnik R14-R15-R20. Częstotliwość odcięcia kaskady zależy od pojemności złączy kolektora VT5, VT6 i wartości C13. Dla pojemności C13 wskazanej na schemacie częstotliwość odcięcia wynosi około 35 kHz. Łańcuch R16-C8 koryguje pasmo przenoszenia. Stopień wyjściowy według schematu jest podobny do wzmacniacza stereofonicznego Brig 001. Aby uniknąć wzrostu Knee i pojawienia się „dźwięku tranzystora”, stosuje się lokalne sprzężenie zwrotne, realizowane na dzielnikach rezystorowych R38-R39 i R40-R41-R42-RP44 o niskich rezystancjach. Podobnie jak w poprzednim etapie nie przeprowadzono doboru tranzystorów. Za pomocą RP44 sygnał wyjściowy kn jest minimalizowany. Bez OOS Knee w całym paśmie częstotliwości audio wynosi 0.5 ... 0,7%, wzmocnienie wynosi 2.7. Prąd spoczynkowy tranzystorów wyjściowych ustawia się za pomocą RP100 na około 30 mA. a ustawienie „0” na wyjściu dokonuje się za pomocą rezystora RP24. Ze wspólnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym obejmującym stopnie „wahania” i wyjściowe. Kolano przy maksymalnej mocy wyjściowej w całym zakresie częstotliwości wynosi 0,02% (mierzone metodą kompensacji). Z wyjątkiem filtra dolnoprzepustowego utworzonego przez tor R14-C6, w trybie „małego sygnału” (na wejście podano sygnał o poziomie 0,1 wartości nominalnej) górna częstotliwość odcięcia wzmacniacz miał 1.8 MHz! Aby zapobiec samowzbudzeniu wzmacniacza, na wyjściu zainstalowany jest kompensator Bouchereau - R54-L1. Cewka L1 (indukcyjność - około 0,3 μH) jest nawinięta na R54 (na całej długości) drutem o średnicy 0.8 (1,0) mm. We wzmacniaczu możliwe są następujące elementy zamienne: VT1, VT3, VT4, VT7, VT8 - VS546V, 2T3167V (C), VS107. KT315V(G); VT2, VT9 - VS556V, VS177V(S), 2T3307V(S), KT361B(G), VT5 - 2T9140C, KT814B; VT6 - 2T9139C. KT815V: VT10-2T7638V. KT626V; VT11 -2T7637V, KT807B; VT12, VT13 - KD3442. 2N3442, 2N6259A, KD502. Tranzystor VT7 jest posmarowany pastą przewodzącą ciepło i przymocowany do grzejnika w pobliżu VT12 lub VT13 (u góry grzejnika). Podsumowując, możemy powiedzieć, że:
literatura
Autorzy: D.Kostov, V.Todorov
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ W Android Market jest już 38 tys. aplikacji ▪ xCORE-Audio procesory dźwięku ▪ Nowy klosz lampy ulicznej LED 2х6
▪ część witryny Zasilanie. Wybór artykułu ▪ artykuł Przedłużenie drutu aluminiowego. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Który kardynał został papieżem przez przypadek? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł o locie. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł PC steruje instalacjami elektrycznymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Bezpiecznik resetowalny, 5 amperów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
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