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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Rétroaction combinée dans UMZCH. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors En expérimentant une combinaison de divers types de rétroaction générale dans l'UMZCH, l'auteur de l'article a obtenu un effet positif en combinant une petite impédance de sortie aux basses fréquences et une grande aux moyennes et hautes fréquences. Une version similaire de l'impédance de sortie dépendante de la fréquence doit être recommandée, tout d'abord, pour les amplificateurs qui fonctionnent avec des têtes dynamiques à large bande, par exemple, dans les téléviseurs et les équipements de reproduction sonore simples. Le raffinement de l'amplificateur est simple et l'amélioration du son n'est pas seulement perceptible pour l'audiophile sophistiqué. Comme indiqué dans [1, 2], afin de réduire fortement la distorsion d'intermodulation d'un haut-parleur dynamique, particulièrement perceptible aux moyennes et hautes fréquences, l'impédance de sortie de l'UMZCH doit être bien supérieure à la résistance de la tête sonore. D'autre part, le fonctionnement des haut-parleurs avec un tel amplificateur conduit souvent à une détérioration de la qualité sonore aux basses fréquences en raison d'une réponse en fréquence inégale dans la région de résonance. La contradiction existante dans les exigences d'UMZCH pour toute la bande de fréquences peut être surmontée en appliquant une rétroaction combinée dans l'amplificateur. Il est connu que pour augmenter l'impédance de sortie dans l'UMZCH, OOS pour le courant de charge (OOS) est utilisé. Comme le montre [3], les oscillations naturelles du diffuseur de la tête sont efficacement supprimées par l'UMZCH, dans lequel deux circuits de rétroaction fonctionnent simultanément : tension négative (NOOS) sur la charge et positif - flux de charge (POST). Cette combinaison de deux types de rétroaction dans l'UMZCH peut créer une impédance de sortie négative. Ce mode est utilisé, en règle générale, à des fréquences inférieures à 200 Hz, ce qui, d'une part, assure un amortissement efficace des oscillations du cône près de la fréquence de résonance mécanique de la plupart des haut-parleurs dynamiques de graves et de médiums, et d'autre part, il n'y a pas problèmes de stabilité de l'UMZCH couverts par ces retours d'expérience. Sur cette base, un schéma de dispositif a été développé qui met en œuvre l'idée d'une impédance de sortie dépendante de la fréquence de l'UMZCH. Ainsi, pour améliorer la qualité sonore d'un haut-parleur dynamique à des fréquences proches de la résonance principale (généralement inférieures à 200 Hz), l'amplificateur doit avoir une impédance de sortie négative, et à des fréquences supérieures à 200 Hz, l'impédance de sortie doit augmenter à unités - des dizaines de kilo-ohms. La valeur requise du paramètre aux basses fréquences est sélectionnée en fonction de la résistance de la bobine acoustique de la tête dynamique et de sa conception acoustique, sur la base des considérations et recommandations de [3, 4], ou en se concentrant sur l'audition. Le schéma fonctionnel de l'appareil est illustré à la fig. 1. Amplificateur A1 - UMZCH sans son propre circuit de retour ; A2 - amplificateur différentiel sur l'ampli-op; LPF et HPF - filtres de basses et hautes fréquences, respectivement, avec la même fréquence de coupure (dans notre cas, f = 200 Hz); R3 - résistance du capteur de courant (R3RH/Dix); R10 est une résistance qui régule la profondeur de l'OOCH.
L'appareil fonctionne comme suit. Une partie de l'UMZCH, composée de l'amplificateur A2, du filtre passe-bas, des résistances R3 et R4, est pour l'amplificateur A1 une combinaison de deux types de rétroaction (OSN et POST), qui implémente une impédance de sortie négative de l'UMZCH aux basses fréquences ( en dessous de 200 Hz). Le principe de fonctionnement d'UMZCH avec OOSN et POST est décrit en détail dans [3]. La partie de l'appareil, contenant R2, R3 et HPF, forme dans UMZCH A1 une charge parallèle CNF à des fréquences supérieures à 200 Hz, ce qui crée une impédance de sortie élevée de l'UMZCH à ces fréquences (mode source de courant pour la charge). Pour tester l'idée énoncée, une disposition UMZCH a été réalisée, dont le schéma de principe est illustré à la Fig. 2.
En tant qu'UMZCH A1 pour la mise en page, une ancienne puce TESLA MDA2020 (de la radio amateur "bins") a été utilisée - un analogue de TDA2020 et de K174UN11 domestique, ainsi qu'un haut-parleur fabriqué par nos soins avec une tête ZGD-38E (nouvelle désignation - 5GDSh -1-4) avec une résistance de 4 ohms, utilisé dans les téléviseurs. LPF monté sur les éléments R3 et C2 ; HPF - sur les éléments R4, C4 ; capteur de courant - R8 ; Diviseur de circuit OOSN - résistances R10, R11. La résistance accordée R7, connectée en parallèle au capteur de courant, sert à régler la résistance de sortie négative optimale de l'UMZCH. La présence de la résistance R1 dans le circuit est obligatoire pour régler le mode UMZCH pour le courant continu. L'appareil est configuré dans l'ordre suivant. Au lieu d'un haut-parleur, connectez son équivalent résistif (Rн=4 ohms). Les moteurs des résistances accordées R7 et R10 (voir Fig. 2) sont réglés sur la position inférieure selon le schéma. Après la mise sous tension, un signal sinusoïdal d'une fréquence de 50 Hz est envoyé à l'entrée de l'UMZCH à un niveau tel que l'amplitude de tension à l'entrée DA1 est de 1 V (surveillée par un oscilloscope). En ajustant la résistance R7, la tension à la sortie DA1 est augmentée de p fois, où p est le facteur d'augmentation déterminé à partir des relations suivantes : p=1/(1-RO/Rн) ou RO=-Rн(1-1/p). Dans la disposition assemblée par l'auteur, la valeur de P = 2, tandis que l'impédance de sortie de l'UMZCH DA1 à la fréquence de résonance de la tête (environ 70 Hz) est devenue négative -2 Ohm, offrant un amortissement optimal (à l'oreille) du ZGD- Tête 38E dans la conception acoustique utilisée. Ensuite, la résistance d'ajustement R10 atteint la valeur précédente (1 V) d'un signal de 50 Hz à la sortie de l'UMZCH DA1. Au lieu d'un équivalent résistif, un haut-parleur est connecté à l'UMZCH. Ceci termine la configuration. Les tests de la mise en page ont montré sa supériorité incontestable (perceptible non seulement pour les amis audiophiles) sur le même UMZCH avec un OOSN conventionnel en termes de "transparence", d'intelligibilité et d'enrichissement des moyennes et hautes fréquences. Lors de la reproduction des basses fréquences, les harmoniques caractéristiques d'un diffuseur non amorti n'ont pas été observées. Dans la maquette de comparaison sonore, il est facile d'implémenter le mode OOST "propre" dans toute la bande de fréquence audio. Pour ce faire, il vous suffit (hors tension, bien sûr) de ponter les condensateurs C2 et C4 (voir Fig. 2) avec des cavaliers. Dans ce cas, l'amortissement électrique du haut-parleur est éliminé, ce qui devient immédiatement perceptible à l'oreille. Pour ceux qui souhaitent répéter ou modifier le schéma UMZCH, les commentaires suivants seront utiles : Si à la place de DA1 vous utilisez UMZCH sur des éléments TOR, il doit être pré-configuré à l'extérieur de la structure considérée avec son circuit OOSN selon la méthode habituelle (réglage du courant de repos, "zéro" en sortie, sélection du circuit de correction) . De plus, son circuit OOCH est exclu et UMZCH est utilisé dans la structure illustrée à la Fig. 2, éventuellement avec sa propre alimentation. Si l'UMZCH d'origine n'a pas une impédance d'entrée élevée à l'entrée différentielle, vous pouvez réduire la résistance des résistances R2, R3 et R4, en augmentant proportionnellement la capacité C2, C4 pour maintenir une fréquence de coupure d'environ 200 Hz). Cependant, la résistance R3 ne doit pas être inférieure à 2 kOhm. Avec tous les changements dans les cotes du circuit, il est nécessaire que les relations suivantes soient remplies : 1+R10/R11=Rн/R8;
Ici sous Rн la valeur passeport de la résistance de tête à une fréquence de f = 1000 Hz est comprise. La structure considérée de l'amplificateur fonctionne fondamentalement soit avec un seul haut-parleur dynamique, soit avec un radiateur de groupe assemblé à partir du même type de têtes large bande connectées en parallèle ou en série ou en combinaison pour obtenir la résistance et la puissance requises. Dans les haut-parleurs qui intègrent des filtres croisés passifs avec un tel UMZCH, une distorsion de la réponse en fréquence en termes de pression acoustique est susceptible de se produire, car la plupart des filtres nécessitent une faible impédance de sortie de la source de signal dans toute la gamme de fréquences audio [1]. UMZCH avec une impédance de sortie dépendante de la fréquence, à mon avis, est applicable, tout d'abord, dans les équipements radio avec une seule tête intégrée dans le boîtier, ou un haut-parleur séparé avec une tête large bande. Un tel amplificateur fonctionnera également efficacement dans la bande médium des haut-parleurs à trois voies (avec un filtre croisé à l'entrée et des amplificateurs pour chaque bande), où il "combattra" avec succès les harmoniques parasites qui se produisent malgré l'amortissement acoustique et un ordre élevé de filtres de croisement actifs. Dans le même temps, la "transparence" et "l'air" du son seront préservés. Amplificateur inhérent avec OOST. Cet UMZCH peut être recommandé pour les débutants audiophiles maison qui veulent ressentir le son "vieux tube", mais ne veulent pas s'embêter avec des transformateurs de sortie à enroulement (et il est difficile de trouver de vieux livres sur les calculs d'amplificateur à tube). Mais cela, bien sûr, à condition qu'un UM1CH "décent" avec un niveau de distorsion initialement faible, mais pas nécessairement avec une puissance de sortie élevée, soit utilisé comme DA3 - 3-15 W est tout à fait suffisant (avec une tension d'alimentation de ± 15 ... 17,6) . L'alimentation de tels amplificateurs peut être commune. littérature
Commentaire spécialisé Le principal avantage de l'UMZCH proposé par l'auteur réside dans la simplicité des circuits de rétroaction supplémentaires pour l'UMZCH "traditionnel". Lors de la mise en œuvre de l'idée proposée, certaines de ses caractéristiques doivent être prises en compte. Premièrement, une amélioration de la reproduction sonore d'un UMZCH fonctionnant sur un haut-parleur électrodynamique (EDG) grâce à l'utilisation d'une impédance de sortie négative est obtenue aux basses fréquences uniquement pour certains rapports des paramètres de la tête sonore avec sa conception acoustique. Deuxièmement, les possibilités d'amélioration de la reproduction sonore dans le complexe UMZCH - EDG à moyennes et hautes fréquences sont limitées par la méthode appliquée pour obtenir une impédance de sortie élevée de l'UMZCH - en raison de l'OOST dans l'UMZCH "traditionnel" avec une faible impédance de sortie . Avec cette solution, en effet, il y a une diminution des distorsions d'intermodulation causées par un changement de l'impédance de l'EDG lorsque la bobine mobile est chauffée et une non-linéarité pour une grande amplitude de ses oscillations dans le système magnétique, ainsi qu'une diminution de distorsions de l'EDG lors de la conversion électroacoustique. Cependant, la réduction de la distorsion due à la réponse EDH ne se produit plus efficacement que lors de l'utilisation d'UMZCH avec une impédance de sortie initialement importante (sans OOS). Dans le UMZCH proposé, une distorsion supplémentaire de la réponse en fréquence peut être due à une adaptation imprécise de la réponse en fréquence dans les filtres LPF (R2, C4) et HPF (C4, RXNUMX). La structure considérée dans l'article est applicable à l'UMZCH fonctionnant sur l'EDD avec une ou plusieurs têtes à large bande (sans filtres croisés). Dans les EDG actifs multibandes, un tel UMZCH n'est pas nécessaire, car il n'y a pas de contradictions dans la valeur de l'impédance de sortie de l'UMZCH. Auteur : L. Syritso, Moscou ; Publication : radioradar.net
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