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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA El amplificador se ha ganado, ¿qué sigue? Métodos de mejora. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de tubo Pero ahora, por fin, detrás de la semana (o tal vez meses) de arduo trabajo. Y el día tan esperado ha llegado. El amplificador funcionó y, además, exactamente como se suponía que debía funcionar: excelente. Muy pronto verá que con la actitud más cautelosa hacia el amplificador, no se pueden hacer afirmaciones: todos los parámetros para los que está diseñado están completamente implementados. Pero, ¿significa esto que realmente se ha alcanzado el límite de lo posible y que nada se puede cambiar para mejor? Lejos de ahi. Cuando se trata de mejorar cualquier dispositivo de radio, no puede haber límites, especialmente para los verdaderos radioaficionados, personas curiosas y creativas. Y aquí podemos esbozar varias direcciones. El primero radica en la mejora adicional del propio amplificador. Cabe señalar que es poco probable que sea posible mejorar el rendimiento del amplificador que hizo de acuerdo con las descripciones proporcionadas: si hizo todo lo que se recomendó con cuidado y conciencia para la fabricación de transformadores, selección de piezas y especialmente el ajuste y las mediciones, significa que desde el amplificador "exprimió" todo hasta la última gota. Las actualizaciones del amplificador no solo son posibles. Pero también está bastante justificado, especialmente si eligió una de las opciones simplificadas para empezar, por ejemplo, no introdujo un registro de sonido en el diseño, o se limitó a dos controles de tono en lugar de cuatro. Ahora es el momento de introducir estos "excesos" en tu amplificador. Es perfectamente aceptable sustituir las válvulas finales por otras más potentes si finalmente consigues conseguirlas o si la potencia de salida de tu amplificador te parece insuficiente. O quizás, en un principio, para la prueba, te limitaste a hacer una versión monocanal, por lo que la transición a la estereofonía es otra tarea. Otra forma es abandonar el esquema de amplificación y reproducción de sonido de un solo canal y pasar a uno multicanal (para empezar, uno de dos canales). Ya hemos dicho que con un ancho de banda de todo el camino de 20 Hz a 20 kHz, la "superposición de rango" es 1:1000. Es muy grande, simplemente enorme. Recuerde a modo de comparación que en cualquier receptor de radio de onda completa, todo el rango de transmisión (que va desde 150 kHz en ondas largas hasta 100 MHz en VHF) tiene una superposición menor, solo 1:666. Y, sin embargo, este rango se divide en al menos cuatro bandas separadas: LW, MW, KB y VHF. Debe tenerse en cuenta que una parte importante de este rango (de 20 a 64 MHz) no se utiliza para la radiodifusión. Tal descomposición en subbandas se debe al hecho de que las condiciones de operación de la parte receptora del circuito a diferentes frecuencias son demasiado diferentes. En un amplificador de baja frecuencia, se aplican las mismas leyes, pero hay una amplificación específica a diferentes frecuencias. Basta señalar un hecho: la resistencia inductiva del devanado primario del transformador de salida con inductancia L = 40 H a una frecuencia de 20 Hz es de 5 kOhm, y en el otro extremo del rango de operación (frecuencia de 20 kHz) - ¡ya 5 MΩ! ¡La diferencia, fíjate, es del 100000%! Y queremos que este transformador funcione por igual en todas las frecuencias. Lo mismo se aplica a la influencia de varias capacitancias de montaje parásitas (más precisamente, inevitables), campos dispersos de transformadores y capacitancias entre electrodos de lámparas. Si en la parte inferior del rango operativo (desde 1000 Hz y menos) su influencia es casi imperceptible, entonces a frecuencias superiores a 10 kHz se vuelven "maestros" completos e indivisos del circuito, creando retroalimentaciones positivas y negativas impredecibles que pueden interrumpir por completo el funcionamiento normal del amplificador e incluso convertirlo en un generador. Y aquí solo se ve una solución: dividir todo el espectro de baja frecuencia en al menos dos y confiar el procesamiento de cada parte del espectro a amplificadores separados. Estamos hablando de esto, suponiendo que un radioaficionado, que ha ensamblado uno de los amplificadores descritos aquí, luego podrá usarlo como uno de baja frecuencia y, para trabajar con la parte superior del espectro, construir un adicional. , canal de alta frecuencia cargado en sus altavoces remotos adicionales. Pero lo más emocionante y desconocido espera a los radioaficionados inquisitivos e inquisitivos en el tercer camino, el camino al que está dedicado principalmente este capítulo. Esto se debe al hecho de que el convertidor de frecuencia ultrasónico y el sistema de altavoces para el que trabaja no son dos dispositivos separados, sino un solo sistema, cuyos enlaces están inextricablemente unidos, como dos etapas adyacentes en un circuito amplificador. Cualquier convertidor de frecuencia ultrasónico produce una señal en la salida con parámetros predeterminados que, en el caso ideal, el sistema de altavoces conectado no afecta en absoluto y, en el peor de los casos, reduce la eficiencia del amplificador y aumenta la distorsión no lineal con emparejamiento no óptimo. A su vez, ningún amplificador puede afectar a la banda de frecuencias que reproduce el sistema acústico, sus desniveles y distorsiones no lineales creadas por los emisores. Si imaginamos el complejo amplificador + sistema acústico como un solo sistema, entonces será posible implementar su influencia mutua, cubriendo todo el sistema con una cadena de retroalimentaciones negativas y positivas con ciertos parámetros específicos. ¿Cuál es el "punto culminante" de esta idea? Para responder a esta pregunta, tenemos que volver a la teoría nuevamente. Se sabe que cualquier altavoz es un sistema electromecánico, cuya parte eléctrica está determinada por la inductancia de la bobina móvil, su resistencia activa y los parámetros del campo magnético, en cuyo espacio se mueve la bobina. La parte mecánica del sistema se caracteriza por la masa del difusor, la rigidez de su suspensión, la inercia de todo el sistema en movimiento y el área de radiación del difusor. Una influencia adicional y muy significativa en las características mecánicas del sistema acústico la ejerce la forma y dimensiones de la caja, que es una pantalla que evita o reduce el grado de "cortocircuito acústico" entre la parte delantera y trasera del radiador. cono. Algunos de estos parámetros son invariables y están incorporados en el diseño del emisor (por ejemplo, la resistencia activa de la bobina, la masa mecánica del difusor, la rigidez de su suspensión, etc.). Otros pueden cambiar continuamente durante el funcionamiento del altavoz (por ejemplo, la inductancia de la bobina, su reactancia). Además, todo el sistema tiene múltiples resonancias eléctricas y mecánicas intrínsecas, que se manifiestan en mayor o menor grado a distintas frecuencias, que pueden ser inherentes tanto a este tipo de radiadores como a una instancia particular. Estos factores hacen que la respuesta de frecuencia de la radiación en términos de presión sonora sea en gran medida impredecible y desigual. Además, no debemos olvidar que el altavoz es un sistema no lineal en el que la forma de la corriente de audiofrecuencia que fluye a través de la bobina difiere significativamente de la forma del voltaje que se le aplica. Pero es de la forma y el valor de esta corriente que dependen las oscilaciones mecánicas del difusor. Por lo tanto, no importa cuánto intentemos linealizar la forma del voltaje aplicado al altavoz, la forma de la corriente en la bobina está fuera de nuestro control. Es un asunto completamente diferente si tenemos un voltaje cuya forma repite exactamente la forma de la corriente en la bobina. Entonces este voltaje en forma de retroalimentación negativa podría introducirse en el circuito amplificador y así afectar el proceso de vibraciones mecánicas del difusor, eliminando sobretensiones y caídas en la respuesta de frecuencia de la radiación. Afortunadamente, tal posibilidad existe. Para implementarlo, basta con conectar en serie con el altavoz desde el lado de su extremo conectado a tierra una resistencia activa no inductiva (sin cables), que es 3 ... 5% de la resistencia total de la bobina móvil. Para un altavoz de cuatro ohmios, será de 0,15 ... 0,2 ohmios. Puede ser difícil encontrar una resistencia de este tipo. En este caso, se puede reemplazar con una pequeña pieza de alambre de alta resistencia hecha de constantán, nicromo, manganina. Cuando el altavoz está funcionando, fluirá exactamente la misma corriente a través de esta resistencia que a través de la bobina móvil y, por lo tanto, caerá un voltaje, cuya forma repite exactamente la forma de la corriente, que es lo que necesitábamos. Este voltaje de retroalimentación debe devolverse al amplificador por una línea de dos hilos independiente separada y aplicarse a la entrada de la etapa final, habiendo formado previamente el valor deseado y la polaridad de la señal de retroalimentación utilizando una etapa amplificadora de banda ancha adicional especial. Es inaceptable usar el que va del transformador de salida a los altavoces como cable neutro, ya que su resistencia activa con una línea de conexión suficientemente larga (2 ... 5 m) es proporcional a la resistencia de la resistencia adicional. Esta es una descripción general de la física del proceso. Pero no daremos datos detallados sobre la implementación de su circuito. Deje que todos los que quieran experimentar en esta dirección completamente nueva encuentren su propia solución. Al final, el propósito de este libro no es solo describir un amplificador particular para la repetición, sino alentar a los radioaficionados a ser creativos, inculcar el gusto por el trabajo de investigación serio, cuyos resultados traerán inmensamente más alegría que la oportunidad. para escuchar el sonido de alta calidad de un amplificador, incluso si fue creado por uno mismo.
Pero para que el lector no piense que esta dirección no es más que un hermoso refinamiento teórico, le informamos que en uno de los amplificadores descritos en el libro (no importa cuál). El autor utilizó el método descrito para obtener realimentación eléctrica entre un grupo de altavoces y la etapa final de la UZCH, lo que dio excelentes resultados. En la fig. Se dan dos características de frecuencia de este sistema acústico en términos de presión sonora, obtenidas durante pruebas realizadas en el laboratorio de electroacústica del MTUCI. En la figura, la línea continua muestra la respuesta de frecuencia del sistema acústico sin retroalimentación, la línea discontinua, con retroalimentación. Los resultados no requieren comentarios. Literatura
Autor: tolik777 (también conocido como Viper); Publicación: cxem.net
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