Generador de señal de prueba para probar UMZCH. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Al configurar y verificar UMZCH, las señales sinusoidales, rectangulares y triangulares se usan con mayor frecuencia como señales de prueba. A veces se toma una mezcla de dos señales para medir la distorsión de intermodulación, por ejemplo. 19 y 20 kHz. La señal combinada permite incluso evaluar las distorsiones de intermodulación introducidas incluso auditivamente, ya que en este caso las distorsiones están aisladas en forma de una señal de 1 kHz, a la que la sensibilidad auditiva es muy alta. Al realizar la prueba, se debe tener en cuenta que la amplitud de la señal se duplica en los latidos.
Como ha demostrado la experiencia mundial de la investigación UMZCH, el nivel total de distorsiones no lineales del amplificador (THD - Total Harmonic Distortion) solo habla indirectamente de su calidad. La cosa es. que el bajo nivel de distorsión se logra principalmente debido a la supresión de los armónicos más bajos usando retroalimentación negativa total profunda (CNF) en el voltaje. En este caso, los armónicos más altos, por regla general, no se suprimen, sino que, por el contrario, aumentan con mayor frecuencia y su espectro se expande debido a la banda ancha insuficiente del amplificador original (sin OOS). En mayor medida, este efecto se manifiesta en el UMZCH con un seguidor de emisor push-pull en la salida cuando se opera con una carga compleja (sin tomar medidas adicionales para reducir la resistencia de salida de la cascada en caso de una "ruptura" en el CNF), que es el sonido del "transistor".
En algunos casos, es más informativo estudiar el amplificador utilizando una señal de tipo meandro. Con una señal de este tipo, puede explorar las propiedades dinámicas del amplificador y su respuesta transitoria. Para una reproducción de alta calidad del meandro, el ancho de banda del UMZCH debe ser al menos 10 veces mayor que la frecuencia de la señal de prueba. Las características dinámicas deficientes se manifiestan por una gran sobretensión (más del 3 ... 5%) y un "zumbido" en los "estantes" de la señal de prueba en su máximo apogeo en la salida del amplificador de aproximadamente 600 mV.
En principio, la señal de sonido real está lejos de cualquiera de las señales de prueba en forma y es de naturaleza impulsiva. Para acercar la señal de prueba a la musical, sugiero este generador (Fig. 1).
El dispositivo consta de:
- un oscilador maestro con una frecuencia de 4 kHz en los elementos DD1.1, DD1.2;
- divisor por 5 en los elementos DD2.2, DD1.3, DD1.4;
- divisores por 2 en disparadores DD3.1, DD3.2;
- sumador en DA1.
La fuente de alimentación del circuito es bipolar, estabilizada. Como estabilizadores, se utilizan los tipos integrados de baja potencia IL78L06AC y IL79L06AC (no se muestran en el diagrama).
El esquema funciona de la siguiente manera. El oscilador maestro genera una señal con una frecuencia de 4 kHz (que se logra seleccionando la resistencia R1). Además, esta señal se divide por 5 y se forman pulsos positivos cortos con una frecuencia de 11 Hz en el pin 1.4 DD800. Luego, estos pulsos se alimentan a un divisor por 2, y se obtiene un meandro con una frecuencia de 3.1 Hz en la salida de DD400. Al mismo tiempo, la señal de 4 kHz se divide por el segundo divisor por 2, como resultado, obtenemos un segundo meandro con una frecuencia de 3.2 kHz en la salida de DD2.
Dependiendo de la posición de los reguladores R4 y R5, se observan los siguientes tipos de señales de prueba en la salida del generador:
- frecuencia de meandro 400 Hz;
- frecuencia de meandro 2 kHz;
- señal combinada.
Si lleva el control deslizante de la resistencia R4 a la posición superior de acuerdo con el diagrama y mueve gradualmente el control deslizante de la resistencia R5 de abajo hacia arriba, puede obtener una señal de conmutación con una frecuencia de 2 kHz tanto en las posiciones extremas de la señal combinada y en la región del cruce por cero. A diferencia de una señal musical, donde la imagen cambia de manera impredecible, esta señal es repetida y bien sincronizada por el osciloscopio, lo que amplía las posibilidades de estudiar el comportamiento del UMZCH en los modos de operación de conmutación. Para mayor claridad, la figura 2-4 muestra los oscilogramas de la señal combinada en diferentes proporciones de señales con una frecuencia de 400 Hz y 2 kHz.
(haga clic para agrandar)
En mi opinión, la prueba de UMZCH con una señal combinada da el mayor contenido de información, en el que las señales originales (400 Hz y 2 kHz) son iguales o tienen una ligera diferencia. Es deseable que a la salida del UMZCH los "valles" de la señal en la Fig. 3 no alcancen la línea cero de aproximadamente 0.5 V, y en la Fig. 4 superen la línea de exploración cero en aproximadamente 0,5 V (pero no más de 1 V).
Tales señales pueden ser las más "difíciles" para UMZCH con un seguidor de emisor push-pull en la salida, operando en clase "B" o "AB". Una señal combinada con un componente de señal pequeño con una frecuencia de 2 kHz ayudará a identificar las deficiencias del UMZCH en un nivel de señal de salida cercano al límite. En este caso, uno de los brazos de la etapa de salida está en modo de corte o cerca de él.
Autor: A.Petrov, Mogilev
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El alto nivel de integración de esta solución garantiza un bajo número de componentes y es ideal para fuentes de alimentación compactas y de bajo perfil. La configuración de los parámetros del chip ICL5102 se realiza seleccionando los valores de resistencia. Con una corriente de arranque de aproximadamente 100 μA, el controlador le permite iniciar la fuente de alimentación en no más de 300 ms.
La etapa PFC se implementa sobre la base de un núcleo digital y funciona en el modo de límite de corriente de choque (CrM) o cambia al modo de corriente discontinua (DCM) con carga ligera. Esta etapa opera en el rango de frecuencia de 22 a 500 kHz y le permite lograr un factor de potencia de más del 95% y una distorsión armónica de corriente de entrada (THD) de menos del 10%.
La etapa de medio puente contiene un controlador de lado bajo y alto incorporado para controlar un transistor externo con un voltaje máximo de hasta 650 V. Este microcircuito implementa un algoritmo de ajuste de tiempo muerto adaptativo en el rango de 500-1000 ns.
El controlador ICL5102 implementa un algoritmo para salir del modo de funcionamiento capacitivo del convertidor LLC. El modo capacitivo puede ocurrir ya sea con un cortocircuito en la carga, o con un aumento brusco de la carga (sobrevoltaje) o al arrancar el convertidor. El controlador intenta sacar suavemente el convertidor del modo capacitivo aumentando la frecuencia de conversión. Si esto no ayuda, entonces se reinicia el controlador.
Ventajas técnicas:
Rango de valores efectivos de voltajes de entrada 85...305 V;
El rango de frecuencia de funcionamiento de la cascada PFC es de 22...500 kHz;
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Es posible una alta eficiencia del convertidor de hasta el 95% (ambas etapas - KKM + LLC);
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