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Cascadas de mezcla y ramificación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio Es costumbre llamar cascadas mezcladoras diseñadas para combinar dos o más señales eléctricas en una señal común. A veces, las cascadas para este propósito se denominan sumatorias, ya que esencialmente tienen una suma independiente de los voltajes de varias señales. Las etapas de ramificación se denominan cascadas diseñadas para repetir los voltajes de la misma señal en varias salidas independientes. En la práctica de la radioafición, tales cascadas también se denominan multiplicadores de señal. Las cascadas mencionadas anteriormente se utilizan ampliamente en la grabación y reproducción de sonido. Etapa de mezcla no regulada para dos entradas La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de una etapa sumadora simple para dos entradas, ensamblada en dos transistores bipolares con una carga de colector común. Las señales de entrada se alimentan a los enchufes Gn.1 y Gn2, luego a las bases de los transistores 77 y T2. La suma de las señales se produce en su carga de colector común en la resistencia R5. El coeficiente de transferencia de tensión de cada etapa es de aproximadamente 0,7. Para eliminar la influencia de la resistencia de entrada del ULF posterior, con el que funcionará esta cascada, se ha introducido un seguidor de emisor adicional en el transistor TK. La señal total de salida se toma del emisor del transistor T3 y se alimenta a través del condensador C5 al zócalo de salida GnZ. La energía se suministra desde una batería separada, pero puede usar una fuente de alimentación ULF estabilizada con la que funcionará la cascada.
Al repetir el diseño, se pueden usar transistores del tipo KTZG5G. El ajuste se reduce a seleccionar, si es necesario, las resistencias de las resistencias R.1 y R9 en los circuitos de base de los transistores T1 y T2 para ajustar la corriente de colector de cada uno de ellos a 0,25 mA. Como ha demostrado la práctica, la impedancia de entrada de cada entrada es de 1-2 MΩ, la salida es de unos 100 Ω. El coeficiente de distorsión no lineal es del 0,1 % con una tensión de entrada de 1 V y del 0,5 % con una tensión de entrada de 2 V. Etapa de mezcla con dos entradas y salidas ajustables La figura 2 muestra un diagrama esquemático de una etapa sumadora simple para dos entradas, en la que se utilizan dos transistores y resistencias variables en los circuitos de entrada y salida. La presencia de resistencias variables R1 y R9 le permite ajustar el voltaje de las señales originales en las entradas de la cascada para crear ciertos efectos y evitar sobrecargas en las entradas. La resistencia variable R5, conectada entre los colectores de los transistores T1 y T2, permite sumar las señales en una variedad de proporciones. Por ejemplo, en la posición extrema derecha de su motor, la señal del derecho según el esquema de entrada se amplifica más que la del izquierdo, y viceversa. En la posición media del control deslizante, ambas señales se amplifican aproximadamente de la misma manera (10-15 veces). La impedancia de entrada de cada etapa es de unos 40 kOhm, la resistencia de salida es de unos 4 kOhm. Tensión de alimentación 9 V, consumo de corriente - hasta 2 mA.
Al repetir, puede usar transistores como KT315V, KT315G. El ajuste se reduce a seleccionar las resistencias de las resistencias R2 y R8, en las que las corrientes de colector de los transistores T1 y T2 serán de aproximadamente 1 mA cada uno. Una característica de esta cascada es su sensibilidad a las sobrecargas en los circuitos de entrada con motores completamente insertados de resistencias variables R1 y R9. En este caso, el coeficiente de distorsión no lineal a la salida de la etapa alcanza el 0,5 % a una tensión de entrada de 100 mV. Por lo tanto, se recomienda utilizar una cascada con deslizadores de resistencias variables R1 y R9 insertados de forma incompleta. Etapa de mezcla FET La Figura 3 muestra un diagrama esquemático de una etapa de mezcla diseñada para su uso en ULF de alta calidad. Su principal ventaja es una gran impedancia de entrada de ambas entradas (1 MΩ cada una), alta linealidad de la característica de amplitud. Estas ventajas se deben al uso de transistores de efecto de campo T1 y T2 en la cascada. Las entradas y salidas de la cascada no son ajustables. Tomas de entrada Gn1 y Gn2, salida - GnZ. La ganancia de cada canal es de aproximadamente 3. El voltaje máximo de la señal de entrada en cada entrada es de 0.5 V.
Al repetir el diseño, se pueden usar transistores de efecto de campo del tipo KP303E o KP303V. Para mejorar aún más la calidad de la cascada, se recomienda aumentar la tensión de alimentación a 15-20 V. Si es necesario, la ganancia de una de las entradas se puede aumentar a 10 reduciendo la resistencia en el circuito fuente del transistor de la cascada correspondiente (R2 y R4) a 100-300 Ohm. La cascada se describió originalmente en una revista de radioaficionados estadounidense. Cascada para mezclar dos señales estéreo Todas las cascadas descritas anteriormente están diseñadas para obtener una señal común de dos voltajes provenientes de diferentes fuentes, por ejemplo, simultáneamente de la salida de un electrófono y un micrófono o dos micrófonos, una grabadora y un teléfono, etc. La señal total puede luego ser amplificado y reproducido por cualquier ULF monofónico con altavoz. Aquí consideramos una cascada especial que combina ambos canales. ¿Para qué? La mayoría de las veces, esto es necesario para reproducir un programa estéreo a través de una instalación electroacústica mono, cuando se dispone de un reproductor estéreo y el amplificador y el altavoz son mono. Y si la entrada ULF de una instalación monofónica se conecta a la salida de uno solo de los dos canales del reproductor, entonces el sonido será inferior. Para una reproducción de alta calidad de programas estéreo a través de instalaciones mono, es necesario combinar las señales de ambos canales en la entrada VLF.
Este problema puede resolverse con cualquiera de las cascadas descritas anteriormente, pero aún es mejor hacerlo con la ayuda de una cascada especial que tenga distorsiones no lineales muy pequeñas y funcione con un voltaje de suministro mayor. La figura 4 muestra un diagrama esquemático de una cascada para mezclar dos canales estéreo en un canal mono. Como puede verse en la Fig.4, la cascada tiene mucho en común con la cascada de la Fig.1. La diferencia está en los circuitos de entrada de los transistores T1 y T2, así como en la presencia de un diodo zener D1 de 18 V. Estos cambios ayudan a reducir el efecto de la interferencia debido a la ondulación de la tensión de alimentación y reducen la posibilidad de sobrecarga en las entradas. . El diodo zener D1 se reemplaza por dos diodos zener conectados en serie del tipo D814B. Etapa de ramificación con tres salidas La figura 5 muestra un diagrama esquemático de una etapa de ramificación con tres salidas, diseñada para la conexión independiente de hasta tres consumidores a una fuente de señal. En este caso, la salida de la fuente de señal está conectada al enchufe Gn1 y las entradas del consumidor están conectadas a los enchufes Gn2-Gn.4. En la práctica, los radioaficionados rara vez usan tales cascadas de ramificación, conectando varios consumidores a la salida de la fuente de señal a la vez, por ejemplo, cuando graban desde un reproductor eléctrico a las entradas de tres grabadoras al mismo tiempo. Aquí, la baja impedancia de carga de entrada perjudica el rendimiento del preamplificador del reproductor eléctrico y, además, las grabadoras se influyen entre sí. Cuando se usa una cascada de acuerdo con el esquema de la Fig. 5, no se observa tal influencia mutua. Está hecho en cuatro transistores de efecto de campo. La cascada en el transistor T1 está conectada de acuerdo con el circuito amplificador con una fuente común. Los transistores T2-T4 se utilizan para desacoplar seguidores de fuente. La ganancia dada por la cascada para cada canal es 10-15.
Al repetir el diseño, puede usar transistores como KP102E-KP102L o KP103E-KP103K. Si es necesario, desconectando el condensador C2, la ganancia se puede reducir varias veces. Alimentación desde batería o fuente estabilizada con una tensión de 10-20 V. Consumo de corriente 10-12 mA. Literatura
Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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