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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif d'extraction de signal EMOS. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / l'audio L'auteur de l'article propose une nouvelle version du circuit en pont pour isoler le signal EMOS pour un haut-parleur actif. Une particularité de ce pont est la compensation de la composante de mode commun due à deux tensions de signal égales et antiphases agissant sur les bras du pont. Pour une telle structure, il n'est pas nécessaire d'utiliser un ampli opérationnel avec une réjection de mode commun élevée. Le retour électromécanique (EMOS) comme réserve pour améliorer la qualité de la reproduction sonore n'est pas encore largement utilisé en raison de la nécessité d'une intégration constructive du haut-parleur et de l'amplificateur, ainsi que d'un réglage complexe du pont. Dans son article [1], S. Mitrofanov note à juste titre les difficultés d'équilibrage d'un pont (pont de Wheatstone), où le signal back-EMF de la bobine acoustique du haut-parleur est isolé. Même en utilisant des microcircuits modernes. Les amplificateurs EMOS décrits précédemment sont sujets à l'auto-excitation en raison de la présence d'un signal de mode commun plusieurs fois supérieur au signal utile dans la diagonale de mesure du pont. Le taux de réjection en mode commun (CMRR) du signal dans certains amplificateurs opérationnels atteint 120 dB (à des fréquences inférieures à 100 Hz). Pour les fréquences plus élevées, il est plus faible et, en présence de déphasages supplémentaires du signal amplifié, peut conduire à une auto-excitation de l'appareil. L'auto-excitation d'un amplificateur avec EMOS peut être combattue en réduisant le gain ou en augmentant la profondeur de rétroaction couvrant le dispositif pont, mais cela réduit également l'efficacité de l'EMOS. Dans la version du pont équilibré proposée par l'auteur [2], il a été possible d'éliminer un inconvénient important du pont de Wheatstone - la présence d'une composante de mode commun dans le signal de sortie. Il est à noter que l'indicateur de l'équilibre du pont de Wheatstone était un galvanomètre relié directement à la diagonale de mesure du pont et donc insensible au signal de mode commun. L'amplification du signal de déséquilibre du pont à l'aide d'un amplificateur différentiel connecté à la diagonale de mesure nécessite l'utilisation d'un amplificateur opérationnel avec une réjection élevée du signal en mode commun. Le dispositif pont proposé par l'auteur est dépourvu de signal de mode commun en sortie, ce qui permet de créer un UMZCH facilement personnalisable avec un haut-parleur couvert par EMOS. Ce pont, comme le pont de Wheatstone, est constitué de quatre résistances (actives ou complexes), mais possède deux sources de tension de polarité opposée (Fig. 1, a).
Si les valeurs de |U1| = |U2| la condition d'équilibre a la forme : R1R3 = R2(R4-R3-R1). Si le courant traversant le bras R1R2 est bien supérieur au courant traversant le bras R3R4, la précision de la sélection du signal augmente. Si le pont est utilisé dans un circuit à courant alternatif, alors les tensions U1 et U2 doivent changer d'amplitude de manière synchrone et être déphasées ; dans ce cas, le circuit représenté sur la Fig. est utilisé. 1, b. Le signal de sortie de l'amplificateur inverseur DA1 sert de deuxième source d'alimentation pour le pont. Lorsqu'un signal sinusoïdal U1 est fourni comme tension d'alimentation du pont, par exemple, la tension à la sortie DA1 est déphasée par rapport à U1 de 180°. Ainsi, si le pont de Wheatstone classique peut être appelé en phase en termes d'alimentation, alors le pont proposé dans [2, 3] devrait être appelé anti-phase. Lors de l'équilibrage d'un tel pont, par exemple en sélectionnant la résistance R3, la phase de la tension de sortie Uout peut changer par rapport à la tension U1 - 0 ou 180°. En figue. La figure 2 montre un schéma d'un UMZCH expérimental avec EMOS avec isolation du signal de rétroaction dans le pont modifié.
Un amplificateur basé sur l'ampli opérationnel DA2 et les éléments VD1 - VD4, VT1, VT2 avec un haut-parleur basé sur une tête électrodynamique 4GD-36 incluse dans le pont est couvert par un feedback avec la libération de la FEM arrière de la tête. Le pont est équilibré au moyen d'une résistance variable à deux étages R3 (type SP5-35A) à une tension au point A ne dépassant pas 5...10 mV avec une phase correspondant à une rétroaction négative (la position des contacts mobiles du régulateur selon le circuit est au dessus du point d'équilibre du pont). Si vous passez par la position d'équilibre du pont (en déplaçant les contacts mobiles sous le point d'équilibre), la phase du circuit de rétroaction changera et une rétroaction positive se produira, comme en témoigne le bourdonnement du haut-parleur. Il est pratique de configurer le pont à l'aide d'un générateur de signal sinusoïdal et d'un oscilloscope. Un signal sinusoïdal est fourni à l'entrée de l'amplificateur et l'entrée de l'oscilloscope est connectée au point A. Lors du réglage de la résistance, vous devez garder à l'esprit que d'abord le système mobile de l'élément résistif fin (celui de droite sur le schéma) tourne d'une butée à l'autre, puis le système mobile de l'élément résistif grossier tourne. . En équilibrant le pont de sélection du signal EMOS en ajustant R3, il est nécessaire d'atteindre l'amplitude maximale du signal au point A. Une augmentation du signal indique que le pont est proche de l'équilibre et, par conséquent, une diminution de la profondeur de l'EMOS. À ce stade, la configuration peut être considérée comme terminée. Au lieu d'une résistance variable, en mesurant sa résistance entre les bornes extérieures (1, 2) et le contact mobile (3), vous pouvez installer des résistances constantes dont la résistance est la plus proche. Il convient de noter que la réactance inductive de la bobine de tête électrodynamique est dans une certaine mesure compensée par l'inductance de la résistance variable bobinée. Le bon fonctionnement de l'EMOS est vérifié comme suit. Dans un UMZCH configuré avec EMOS, connectez l'entrée de l'oscilloscope au point B et appliquez de légers coups sur le diffuseur du haut-parleur avec un bâton. La forme d'onde sur l'écran de l'oscilloscope ressemblera à celle illustrée sur la Fig. 3, une. Connectez ensuite l'oscilloscope au point A et faites de même. La forme du signal prendra la forme montrée sur la Fig. 3, b.
D'après ces oscillogrammes, il ressort clairement que le signal OOS au point A est en antiphase par rapport au signal généré par la bobine du haut-parleur (point B). littérature
Auteur: L. Mashkinov, Chernogolovka, région de Moscou
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