Ajustarea rezistenței de ieșire a UMZH cu ajutorul combinației OOS
Se acceptă în general că impedanța de ieșire a amplificatorului de putere ar trebui să fie minimă, eventual zero. Chiar există un parametru al amplificatorului - un coeficient de amortizare Kd este raportul dintre impedanța de sarcină la impedanța de ieșire a amplificatorului. În unele dintre ele acest coeficient ajunge la zeci și chiar sute, însă se referă exclusiv la amplificator. Dacă luăm în considerare amplificatorul de sistem + difuzor, în general, ascultătorul nu observă diferența de sunet când Kd = 100, și Kd = 1000 amplificator de putere, deoarece nu ia în considerare rezistența firelor acustice și pinii conectorului, care, în sumă este rareori mai mică de 0,1 ohmi. Dacă luăm în considerare rezistența crossover (Crossover), AU, este clar că, pornind de la o anumită valoare, cu o creștere a Kd, crește amortizare nu va fi, și sunet, în general, nu se va schimba. Prin urmare, dorința cu orice preț de a ridica acest raport peste o limită rezonabilă nu este altceva decât o mișcare de marketing.
Impedanța crescută de ieșire a amplificatorului are o serie de avantaje:
- Reducerea distorsiunii armonice și intermodulării în multe capete ieftine.
- Reducerea efectului compresiei termice a capetelor difuzoarelor.
- Îmbunătățirea muncii UMZCH pe sarcina complexă, care este AC.
- Reducerea efectului de conectare a firelor și a contactelor la sunetul difuzoarelor.
În plus față de avantaje apar și unele dezavantaje:
- Când impedanța de ieșire amplificator comparabil cu o nepotrivire de impedanță de sarcină din cauza răspunsului de frecvență combinată a filtrelor tipic multibandă AS se deterioreaza (pentru mai multe detalii în continuare: UMZCH cu impedanță de ieșire reglabilă).
- Într-o măsură mai mare, toate rezonanțele locale posibile se manifestă, de exemplu, atunci când sunetul este emis de un difuzor în modul bandă.
- Este necesar să se ofere o marjă pentru tensiunea de ieșire a UMZH în apropierea frecvenței de rezonanță a capului cu frecvență joasă [4].
- Probabil apariția de "mumărare" pe LF datorită creșterii calității electrice a difuzorului la frecvența rezonanței principale.
Aceste deficiențe nu sunt semnificative. Primul dintre acestea, în esență absent de amplificatoarele multiband, al doilea afectează ușor atunci când impedanța de ieșire este scăzută, și vă permite să extindă gama de colaborare într-un multi-difuzor, dacă este necesar. Al treilea dezavantaj este ușor de luat în considerare în faza de proiectare a amplificatorului.
Este interesant de notat influența rezistenței de ieșire asupra neuniformității răspunsului de frecvență al AS. Când bobina de voce se deplasează într-un câmp magnetic, EMF EHV este indus în el (figura 1). Deoarece circuitul este închis prin rezistența bobinei de voce și a impedanței de ieșire a amplificatorului, în el apare un curent Idem. Acest curent interacționează cu câmpul magnetic și apare o forță de frânare care atenuează sistemul în mișcare, contracarând mișcarea difuzorului. Creșterea rezistenței de ieșire a amplificatorului reduce curentul de amortizare, făcând o mișcare liberă a difuzorului și ca rezultat variază răspunsul total de frecvență. Bine sau rău, depinde de calitatea completă a capului LF, valoarea optimă a acestuia fiind cuprinsă între 0,6 ... 0,8. Când au fost observate la rola Q off la frecvențe mai mici, în mai mare - AFC crește provocând „murmur“ (Figura 2). Graficele din această figură sunt construite pentru proiectarea acustică a "cutiei închise" (ZY). Rămășițelor reflex sau, de exemplu, o bandă de frecvență rezonator dependență de răspuns la schimbările în cap LF factor de calitate nu arata atat de simplu, pentru că este o funcție de mai multe variabile, dar principiul. Deci, este logic să depună eforturi pentru ridicarea difuzor de răspuns de frecvență cu cap low-Q, cum ar fi UA comune printre modele de auto-a făcut. Mai mult, proiectarea unui control util SS activ capul Q electric pentru a optimiza dat caseta dimensiune de răspuns de frecvență [5].
Astfel, nu este deloc necesar ca impedanța de ieșire a amplificatorului să fie zero. Dar nu este nevoie să fie infinit de mare, ca în cazul aplicării unei ITUN (sursă de curent controlată de tensiune). De obicei, adevărul este undeva aproape: pentru fiecare amplificator + set de difuzoare, există o valoare optimă a impedanței de ieșire a amplificatorului; numai este necesar să o definiți.
Prin urmare, este foarte convenabil să puteți regla impedanța de ieșire a amplificatorului în limite largi; de obicei, impedanța de ieșire este fie foarte mică în amplificatoarele convenționale, fie foarte mare în UM-ITUN. În acest scop, este posibil să se utilizeze un feedback combinat negativ și negativ pentru tensiune și curent. Această soluție are o serie de avantaje importante:
- Impedanța de ieșire dorită poate fi selectată pentru orice amplificator, indiferent de circuitul său, (industrial sau de uz casnic) după o mică perfecționare.
- Rezistența la ieșire nu depinde de răspunsul de frecvență al amplificatorului cu buclă deschisă a OOS, deoarece ambele feedback-uri funcționează simultan și împreună.
- Impedanța de ieșire a amplificatorului poate lua orice valoare rezonabilă, permițându-vă să găsiți cel mai optim, care oferă cea mai bună calitate a sunetului. De obicei, acest optim corespunde unei rezistențe relativ mici la ieșire, aproximativ egală cu rezistența la sarcină [6].
- Definitivarea a amplificatorului pentru a crește rezistența de ieșire este disponibilă pentru radioamatori de orice abilitate care le va permite să se familiarizeze cu acest interesant interacțiune UMZCH partea cu sarcina.
Interesant, în construcția de sistem de difuzoare de înaltă calitate, concepute pentru a funcționa Ituni [7], impedanța de ieșire efectivă a în raport activ la capete, a fost de 5. 15 ohmi, și că un (mic) de rezistență a fost considerată optimă!
Construcția circuitelor OOS combinate pentru amplificatoarele care nu inversează și inversează este prezentată în Fig. Aici, rezistența R1 generează un circuit de tensiune (OOCH). Rezistor R - senzor de curent, care curge prin rezistența de sarcină Rn. Tensiunea de la rezistența R, proporțională cu curentul de sarcină, este aplicată la intrarea inversoare a amplificatorului prin rezistența R2, realizând OOS prin curent (OOST). Impedanța tuturor acestor rezistențe depinde de impedanța de ieșire R a amplificatorului și de factorul său de amplificare Ku. Rezistența rezistor R trebuie să fie cât mai mică posibil, astfel încât să nu reducă eficiența amplificatorului (îmbunătățirea rezistenței de ieșire prin intermediul CCA combinat aproape nici un efect asupra eficienței amplificatorului). Evident, valoarea lui Rout în orice caz nu poate fi mai mică decât rezistența R.
Astfel, este ușor să obțineți rezistența de ieșire necesară în orice amplificator. Pentru a face acest lucru, trebuie să fie suplimentat cu rezistențe R și R2 cu rezistența necesară. EXEMPLU în funcție câștig Ku și rezistența de ieșire a amplificatorului adâncimea Rvyh Oost este prezentat în Figura 4 pentru amplificatorul neinversor și fig.5 - pentru răsturnare.
Figura 4. (amplificator neinversiv)
Figura 5. (amplificator inversator)
Este interesant faptul că pentru un amplificator non-inversat există un raport al rezistențelor OOS
unde Ku nu depinde de R2. Acest lucru este convenabil de utilizat când modificați amplificatoarele existente. Cu un raport de rezistență diferit, Ku poate crește sau scădea odată cu creșterea lui R2.
Calculul combinat OOS este foarte consumatoare de timp, și pentru a simplifica programul combinOS.exe este oferit. Programul permite calcularea circuitelor OOS ale amplificatorului neinversiv și invers și realizează trei variante de calcul în funcție de sarcina în mână.
Opțiunea 1. Când amplificatorul existent este modificat de către circuitul OOPT pentru a obține valoarea dorită a Routului, se presupune că toate elementele circuitului OOCH sunt cunoscute. Rezistența senzorului R este de asemenea stabilită, este selectată din motive de disipare a puterii admisă. Ca rezultat al calculului, obținem valoarea necesară a rezistenței R2 și câștigul Q0 obținut prin introducerea unui circuit suplimentar al OOST.
Varianta 2. Când proiectăm un amplificator cu o Rout dată, valorile lui Ku, Rout sunt setate și se calculează valorile cerute ale lui R1 și R2.
Varianta 3. Pentru a estima parametrii amplificatorului cu o schemă cunoscută, valorile tuturor elementelor circuitelor OOS sunt setate și se calculează valorile R și K corespunzătoare unei astfel de scheme.
Un exemplu de fereastră de program pentru calculul unui amplificator neinversiv este prezentat în Fig.
Proprietatea amplificator neinversor pentru a menține constant câștig la schimbarea adâncimii Oosten, și, prin urmare, impedanța de ieșire poate fi utilizată pentru a crea un amplificator operațional cu impedanță de ieșire reglabilă. În [8], se dă un exemplu în care a fost selectată o impedanță de ieșire corespunzătoare pentru a reda muzică de un anumit gen. Acest lucru a permis obținerea unei calități mai bune a sunetului (în funcție de evaluarea subiectivă). Figura 7 prezintă o schemă simplificată pentru introducerea unui regulator de rezistență la ieșire pentru amplificatorul descris în [9]. Se adaugă trei elemente în circuit (vezi figura 7): rezistoarele R21 și R22, care împreună formează rezistorul R2 din fig. 3, precum și senzorul de curent al sarcinii - rezistor R = Roc · Rn / R1. Rezistorul R21 limitează gama de control al valorii maxime a impedanța de ieșire de 8 ohmi (dublul rezistor de sarcină) instalarea motorului R22 în poziția pe extremitatea stângă circuit. Impedanța minimă de ieșire a amplificatorului este de 0,6 ohmi. Pentru comanda liniară, rezistența variabilă trebuie să aibă o reglare a rezistenței netede aproape de valoarea minimă. În acest scop, un grup de rezistență variabilă B, în cazul în sensul acelor de ceasornic de rotație crește rezistența și impedanța de ieșire a amplificatorului este redus, sau grupa B, în cazul în care rezistența în sensul acelor de ceasornic prin rotirea este redusă și, astfel, impedanța de ieșire crește. Pentru un amplificator stereo, se folosesc rezistoare duale.
Utilizând programul propus, este ușor să calculați un regulator similar pentru orice amplificator.
Mai mult, programul este suplimentat cu difuzor de răspuns de frecvență de calcul în proiectarea acustică a unei „cutie închisă“ când este conectat la un amplificator cu impedanță de ieșire non-zero (Fig.8). Un astfel de calcul este deosebit de important în proiectarea subwooferelor cu capete de calitate scăzută (cu un accent mare al sistemului mobil). În exemplul respectiv, se folosesc parametrii capului subwoofer Peer sub 830452. Linia roșie din Fig. 8 arată că, chiar și într-o cutie cu volum mic (50 dm3), frecvența de funcționare inferioară este de 103 Hz (!) La o frecvență de rezonanță a capului de 19 Hz. Cu acest răspuns de frecvență acest difuzor nu poate fi atribuit subwooferelor. Reducerea volumului casetei mărește factorul de calitate Qtc AS și reduce frecvența inferioară. Dar scade eficiența subwoofer-ului, proporțional cu volumul de locuințe (schimbarea programului ilustrează doar banda de frecvență și nu ține cont de modificarea eficienței de corecție AC orice parametri). Se vede clar că utilizarea unui amplificator cu o impedanță de ieșire de 6 ohmi face posibilă obținerea limitei inferioare a intervalului de frecvență în aceeași carcasă, egală cu 30 Hz!
Este important de observat că calculul modulului AFC nu vizează calcularea completă a AS. El este ilustrativ, generând formule de calcul „manual“, și ia în considerare doar trei parametri de bază ale capului și volumul incintei boxei, lăsând „în spatele“ toate celelalte opțiuni, precum și de factori, cum ar fi un material absorbant de sunete de umplere a corpului, sau apariția în picioare valuri în carcasă . Prin urmare, rezultatele nu sunt o dogmă, ci un ghid pentru acțiune. Ca un exemplu, acțiunea poate fi recomandată pentru a modela efectul de impedanță de ieșire amplificator de răspuns de frecvență AC în programul corespunzător (JBL SpeakerShop, LspCAD, LEAP și m. P.). În simulare, impedanța de ieșire a amplificatorului este adăugată la filtrul corespunzător sau pur și simplu adăugată la rezistența activă a capului.
Astfel, o astfel de metodă de corecție pare a fi optimă. Selectarea prima rezistență de ieșire amplificator oferă cel mai bun set de parametri acustici, și apoi adus la caracteristica obținută prin egalizarea dorită, cum ar fi Linkwitz corectorului. Această concluzie a fost confirmată experimental - combinația optimă a amplificatorului cu corectorul impedanță de ieșire Linkwitz low-Q și SS a fost recunoscut ca cel mai bun mod unic (într-un test orb), comparativ cu utilizarea unei singure egalizor; în ambele cazuri răspunsul la amplitudine al difuzorului a fost același. Este demn de remarcat faptul că la calculul corectorului Linkwitz [11], este posibilă setarea impedanței de ieșire a amplificatorului și, prin urmare, selectarea corecției cu adevărat optime.
Rămâne să adăugăm că rezistența crescută la ieșire nu este un scop în sine și ar trebui utilizată numai acolo unde va aduce fără îndoială beneficii.
În cele din urmă, pe scurt despre câștigul Qy, emis de program. Strict vorbind, valoarea sa depinde de rezistența la sarcină. Pentru a evita multiple "ifs" și "why", valoarea Ku este calculată ca raportul dintre tensiunea pe sarcină (specificată în programul de rezistență Rn) și tensiunea de intrare.
În plus față de avantajele indiscutabile, programul are un dezavantaj: calculul se face pentru rezistența de sarcină activă (modulul impedanței sale este introdus în program). Cu natura reactivă a sarcinii, impedanța reală de ieșire a amplificatorului este obținută cu 5, 15% mai mică decât cea calculată dacă schimbarea de fază atinge 30 de grade.
Programul vă permite să salvați rezultatele într-un format de text (elemente ale circuitelor OOS și parametrii difuzorului) și grafic (formatul circuitului amplificator și răspunsul la frecvența grafică).
5. Vinogradova E. L. Proiectarea difuzoarelor cu caracteristici de frecvență netezite. - M. Energia, 1978.
Trimiteți-le prietenilor: