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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Características de UMZCH con alta impedancia de salida. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Amplificadores de potencia de transistores En muchos parámetros operativos, la superioridad de UMZCH en circuitos integrados sobre UMZCH en lámparas ahora está fuera de toda duda. Sin embargo, su superioridad no siempre está confirmada por evaluaciones de calidad de sonido de expertos. No es casualidad que nuestros lectores estén mostrando un mayor interés en medidas que reducen la distorsión de intermodulación en amplificadores de transistores. Este artículo analiza las estructuras de amplificadores con alta impedancia de salida que reducen estas distorsiones. También le recomendamos que se familiarice con el contenido de los dos primeros artículos enumerados en la literatura. Un análisis de los artículos publicados en [1] y [2] muestra un total acuerdo en las conclusiones extraídas en ellos sobre la posibilidad de mejorar la calidad de la reproducción del sonido al excitar un altavoz electrodinámico (EDG) de un UMZCH con una alta resistencia de salida ( Rout) reduciendo la distorsión de intermodulación (ID). Sin embargo, las fuentes de IA descritas en los artículos mencionados son fundamentalmente diferentes. Si en el primero de ellos se supone que la principal causa de distorsión son los cambios en la impedancia del EDC, en el segundo se afirma que la fuente de IR también es el UMZCH, donde la intermodulación de la señal amplificada y la respuesta desde el EDC, llegando a través del circuito general de retroalimentación desde la salida del amplificador. Consideremos posibles principios para construir un UMZCH con alta impedancia de salida de acuerdo con las recomendaciones en [1] y [2]. La modificación más simple del amplificador para reducir la sensibilidad del sistema de altavoces UMZCH a los cambios de impedancia, como se indica en [1], es posible reemplazando la retroalimentación general de voltaje en el UMZCH con retroalimentación de corriente. Dado que en este caso el valor requerido de Rout se logra debido a una corriente profunda OOS, la resistencia de salida del UMZCH sin OOS puede ser bastante pequeña. Esto crea amplias oportunidades para modificar los UMZCH más comunes, tanto en diseño integrado como en transistores bipolares o de efecto de campo con un seguidor de emisor (fuente) en la etapa de salida. En la figura 1 se muestra una versión simplificada de la estructura del circuito OOS general. 6, donde la resistencia Roc sirve como sensor de corriente. conectado en serie con el EDC En este circuito, un aumento en la impedancia del EDC con una frecuencia creciente conduce a una disminución en la profundidad del bucle de retroalimentación y un aumento correspondiente en la respuesta de frecuencia con una pendiente que no excede los 1 dB por octava. En este caso, la corrección necesaria de la respuesta de frecuencia se logra utilizando el circuito más simple Rк1Ск1, como se muestra en la Fig. XNUMX línea de puntos.
Las características de UMZCH con alta resistencia de salida incluyen la necesidad de aumentar el voltaje de suministro entre un 20...30% para garantizar un mayor voltaje de salida debido a cambios en la impedancia del EDC [1]. Evaluaremos la aplicabilidad del UMZCH con la estructura según el diagrama de la Fig. 1 para reducir la IA, considerado en [2], donde el requisito principal es excluir las condiciones para que la respuesta del EDC influya en la amplificación de otras señales en el bucle OOS. Como se desprende de las propiedades de la etapa de salida A1 (ver Fig. 1), este requisito no se cumple debido a la penetración de la respuesta EDC (en forma de EMF) en el circuito OOS a través de la baja resistencia de salida del amplificador original. . Un análisis de varias soluciones de circuitos para UMZCH muestra que cumplir los requisitos establecidos en [2] para UMZCH con baja distorsión de intermodulación solo es posible utilizando la etapa de salida de UMZCH con un valor alto de su propia resistencia de salida (sin OOS general). Esto generalmente se logra en un UMZCH con una etapa de salida utilizando transistores conectados en un circuito con una base común (CB) o un emisor común (CE). Lo mismo se aplica a las cascadas de transistores de efecto de campo, respectivamente, a circuitos con una puerta común (OC) y una fuente común (CS). Se sabe que el circuito para conectar transistores con OB (OZ) proporciona el valor más alto de Rout de la cascada. Al mismo tiempo, sin embargo, el pequeño valor de su resistencia de entrada y la falta de amplificación de corriente limitan significativamente las posibilidades de su aplicación. En [3] se propone un ejemplo de dicha estructura de etapa de salida. En la Fig. La Figura 2 muestra un fragmento de la etapa de salida del amplificador. Aquí, los potentes transistores VT1, VT2 amplifican la señal solo por voltaje. Los transistores VT4, VT5, junto con las resistencias emisoras de la cascada, estabilizan su corriente de reposo en el rango de temperatura, y los transistores VT3, VT6 limitan la corriente de base máxima de los transistores de salida. Una desventaja importante de esta opción es la fuente de alimentación de dos canales, que no está conectada a un cable común.
El uso de transistores conectados en un circuito OE (IO) en la etapa de salida está más extendido debido a los valores bastante grandes de la resistencia de entrada de la cascada y la amplificación de corriente y voltaje. Si es necesario aumentar el Rout de la cascada, es posible utilizar retroalimentación de corriente serie local adicional incluyendo resistencias en los circuitos del emisor (fuente), como, por ejemplo, en [4] y [5]. El uso del UMZCH original con un Rout alto no excluye la posibilidad de uso simultáneo del OOS general en términos de corriente con un aumento correspondiente en el Rout y un aumento en la precisión de convertir el voltaje de entrada en corriente de salida. En este caso, una versión simplificada del circuito UMZCH que cumple las condiciones establecidas en [2] coincide con el circuito UMZCH de la Fig. 1. Por tanto, la diferencia fundamental en los parámetros del UMZCH para las versiones según [1] y [2] radica únicamente en el valor de Rout del amplificador original y la necesidad de aumentar la tensión de alimentación en un 20...30%. . Esto es necesario para eliminar distorsiones en la respuesta del EDC. Si falta tensión de alimentación, la calidad de la reproducción del sonido se deteriorará. Al implementar el UMZCH en la práctica para resolver los problemas establecidos en [2], se deben tener en cuenta algunas de sus características. Por ejemplo, se logra una mejor estabilidad operativa en un UMZCH con una entrada inversora con un número mínimo de etapas de amplificación con retroalimentación local. Si es posible, se debe excluir el uso de amplificadores operacionales integrados o su uso para amplificación de voltaje de no más de 20 dB. No es necesario esforzarse por obtener milésimas de porcentaje de distorsiones no lineales, basta con limitarlas a un valor de aproximadamente 0,1...0,2%. Los principales esfuerzos deben dirigirse a reducir la dependencia del espectro y la frecuencia de las distorsiones armónicas, su disminución monótona con una disminución en el nivel de la señal de salida. Es aconsejable limitar la profundidad de la retroalimentación de corriente general a 20...30 dB, ya que los parámetros suficientemente altos del UMZCH generalmente se logran con una relación de conversión de voltaje de entrada a corriente de salida de no más de 1... 1,5 A. /V para una potencia de salida de 25... 40 W con una impedancia EDG de 8 ohmios. Para reducir las pérdidas de energía, se recomienda seleccionar la resistencia de la resistencia ROC3 relativamente pequeña. En este caso, puede ser necesario incluir un amplificador adicional en el circuito de retroalimentación general con la ganancia adecuada. Entonces es mejor corregir la respuesta de frecuencia en la región de alta frecuencia en el circuito de su OOS local. Para reducir la distorsión al reproducir el ataque de una señal de audio, los parámetros de los elementos de corrección Rk2, Sk2 deben seleccionarse en función del margen de estabilidad requerido, y la corrección de la respuesta de frecuencia en los altavoces activos debe realizarse por otros medios. La elección del circuito UMZCH se realiza en base a los resultados de la comparación de las características de calidad logradas, cuyas mediciones objetivas se llevan a cabo utilizando métodos estándar. En este caso, las mediciones de la corriente de salida se pueden reemplazar por mediciones de un voltaje proporcional a la corriente de salida, por ejemplo, a través de la resistencia ROC3. Si es necesario predecir los resultados de la evaluación subjetiva de la calidad (SQA) de la reproducción del sonido, la medición de las distorsiones no lineales del UMZCH debe realizarse en una señal de ruido [6], utilizando un EDC real como carga. Es más conveniente evaluar los cambios en la calidad de la reproducción del sonido utilizando el interruptor de modo operativo del UMZCH, con un valor de Rout alto o bajo. Durante esta conmutación, la retroalimentación de corriente se reemplaza por retroalimentación de voltaje y los elementos de corrección de la respuesta de frecuencia se apagan. Literatura
Autor: A.Syritso
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Comentarios sobre el artículo: Sergei El diagrama de la Fig. 2 es incorrecto. Un grupo de transistores vt2, vt5, vt6 se dibuja incorrectamente. La etapa final debe encajar en las bases de los transistores vt4, vt5. Una fuente de alimentación de dos canales puede y debe conectarse a un cable común y la acústica debe conectarse a los emisores vt1, vt2. vencedor Sergey, si la acústica estuviera conectada a los emisores, entonces la impedancia de salida sería baja. El circuito es correcto, los transistores están fuera. encendido con una base común, la señal se alimenta a los emisores.
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