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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de extracción de señal EMOS. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio El autor del artículo propone una nueva versión del circuito puente para aislar la señal EMOS de un altavoz activo. Una característica especial de este puente es la compensación del componente de modo común debido a dos voltajes de señal iguales y antifases que actúan sobre los brazos del puente. Para una estructura de este tipo no es necesario utilizar un amplificador operacional con un alto rechazo de modo común. La retroalimentación electromecánica (EMOS) como reserva para mejorar la calidad de la reproducción del sonido aún no se utiliza ampliamente debido a la necesidad de una integración constructiva del altavoz y el amplificador, así como a un complejo ajuste del puente. En su artículo [1], S. Mitrofanov señala acertadamente las dificultades de equilibrar un puente (puente de Wheatstone), donde se aísla la señal contraEMF de la bobina móvil del altavoz. Incluso cuando se utilizan microcircuitos modernos. Los amplificadores con EMOS descritos anteriormente son propensos a la autoexcitación debido a la presencia de una señal de modo común que es muchas veces mayor que la señal útil en la diagonal de medición del puente. La relación de rechazo de modo común (CMRR) de la señal en algunos amplificadores operacionales alcanza los 120 dB (en frecuencias inferiores a 100 Hz). Para frecuencias más altas es más bajo y, en presencia de cambios de fase adicionales de la señal amplificada, puede provocar la autoexcitación del dispositivo. La autoexcitación de un amplificador con EMOS se puede combatir reduciendo la ganancia o aumentando la profundidad de retroalimentación que cubre el dispositivo puente, pero esto también reduce la eficiencia de EMOS. En la versión del puente balanceado propuesta por el autor [2], fue posible eliminar un inconveniente importante del puente de Wheatstone: la presencia de un componente de modo común en la señal de salida. Cabe señalar que el indicador de equilibrio del puente de Wheatstone era un galvanómetro conectado directamente a la diagonal de medición del puente y, por lo tanto, no era sensible a la señal de modo común. La amplificación de la señal de desequilibrio del puente mediante un amplificador diferencial conectado a la diagonal de medición requiere el uso de un amplificador operacional con alto rechazo de señal de modo común. El dispositivo puente propuesto por el autor carece de señal de modo común en la salida, lo que permite crear un UMZCH fácilmente personalizable con un altavoz cubierto con EMOS. Este puente, como el puente de Wheatstone, consta de cuatro resistencias (activas o complejas), pero tiene dos fuentes de voltaje de polaridad opuesta (Fig. 1, a).
Si los valores de |U1| = |U2| la condición de equilibrio tiene la forma: R1R3 = R2(R4-R3-R1). Si la corriente a través del brazo R1R2 es mucho mayor que la corriente a través del brazo R3R4, la precisión de la selección de la señal aumenta. Si el puente se utiliza en un circuito de corriente alterna, entonces los voltajes U1 y U2 deben cambiar de amplitud sincrónicamente y estar desfasados; en este caso, se utiliza el circuito que se muestra en la Fig. 1, b. La señal de salida del amplificador inversor DA1 sirve como segunda fuente de alimentación para el puente. Si se suministra, por ejemplo, una señal sinusoidal U1 como tensión de alimentación del puente, la tensión en la salida DA1 está desfasada con respecto a U1 en 180°. Por lo tanto, si el puente de Wheatstone clásico puede considerarse en fase en términos de suministro de energía, entonces el puente propuesto en [2, 3] debería llamarse antifase. Al equilibrar un puente de este tipo, por ejemplo seleccionando la resistencia R3, la fase de la tensión de salida Uout puede cambiar con respecto a la tensión U1 - 0 o 180°. En la Fig. La Figura 2 muestra un diagrama de un UMZCH experimental con EMOS con aislamiento de la señal de retroalimentación en el puente modificado.
Un amplificador basado en el amplificador operacional DA2 y los elementos VD1 - VD4, VT1, VT2 con un altavoz basado en un cabezal electrodinámico 4GD-36 incluido en el puente está cubierto por retroalimentación con la liberación del EMF posterior del cabezal. El puente se equilibra mediante una resistencia variable de dos etapas R3 (tipo SP5-35A) a una tensión en el punto A de no más de 5...10 mV con una fase correspondiente a la retroalimentación negativa (la posición de los contactos móviles del regulador según el circuito está por encima del punto de equilibrio del puente). Si pasa por la posición de equilibrio del puente (moviendo los contactos móviles debajo del punto de equilibrio), la fase del circuito de retroalimentación cambiará y se producirá una retroalimentación positiva, como lo demuestra el zumbido del altavoz. Es conveniente configurar el puente mediante un generador de señales sinusoidal y un osciloscopio. Se suministra una señal sinusoidal a la entrada del amplificador y la entrada del osciloscopio se conecta al punto A. Al ajustar la resistencia, debe tener en cuenta que primero se gira el sistema móvil del elemento resistivo fino (el de la derecha en el diagrama) de tope a tope, y luego se gira el sistema móvil del elemento resistivo grueso. . Al equilibrar el puente para seleccionar la señal EMOS ajustando R3, es necesario lograr la amplitud máxima de la señal en el punto A. Un aumento en la señal indica que el puente está cerca del equilibrio y, como consecuencia, una disminución en La profundidad del EMOS. En este punto, la configuración se puede considerar completa. En lugar de una resistencia variable, midiendo su resistencia entre los terminales exteriores (1, 2) y el contacto móvil (3), puede instalar resistencias constantes que tengan la resistencia más cercana. Cabe señalar que la reactancia inductiva de la bobina del cabezal electrodinámico se compensa en cierta medida con la inductancia de la resistencia variable bobinada. El correcto funcionamiento del EMOS se verifica de la siguiente manera. En un UMZCH configurado con EMOS, conecte la entrada del osciloscopio al punto B y aplique golpes de luz al difusor del altavoz con un palo. La forma de onda en la pantalla del osciloscopio se verá como se muestra en la Fig. 3, a. Luego conecta el osciloscopio al punto A y haz lo mismo. La forma de la señal tomará la forma que se muestra en la Fig. 3, b.
De estos oscilogramas queda claro que la señal OOS en el punto A está en antifase con respecto a la señal generada por la bobina del altavoz (punto B). Literatura
Autor: L. Mashkinov, Chernogolovka, Región de Moscú
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