UMZCH でのフィードバックの組み合わせ。スキーム、説明

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UMZCH での結合フィードバック。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事の著者は、UMZCH でさまざまな種類の一般的なフィードバックを組み合わせて実験し、低周波数での小さな出力インピーダンスと中および高周波数での大きな出力インピーダンスを組み合わせることでプラスの効果を達成しました。まず第一に、テレビや単純な音響再生機器など、広帯域ダイナミックヘッドで動作するアンプには、同様のバージョンの周波数依存出力インピーダンスを推奨する必要があります。アンプの改良はシンプルで、サウンドの向上は洗練されたオーディオファンだけでなく顕著です。

[1, 2] に示されているように、ダイナミックラウドスピーカーの相互変調歪み (特に中高域で顕著) を大幅に低減するには、UMZCH の出力インピーダンスをサウンドヘッドの抵抗よりもはるかに大きくする必要があります。一方、このようなアンプを使用したスピーカーの動作は、共振領域での不均一な周波数応答により、低周波数での音質の低下につながることがよくあります。

周波数帯域全体に対する UMZCH の要件における既存の矛盾は、増幅器に複合フィードバックを適用することによって克服できます。

UMZCH の出力インピーダンスを大きくするために、負荷電流に対する OOS (OOS) が使用されることが知られています。 [3] に示すように、ヘッドのディフューザーの固有振動は、UMZCH によって効果的に抑制されます。UMZCH では、負荷の負電圧 (NOOS) と正負荷流 (POST) の 200 つのフィードバック回路が同時に動作します。この UMZCH の XNUMX 種類のフィードバックの組み合わせにより、負の出力インピーダンスが発生する可能性があります。このモードは、原則として、XNUMX Hz 未満の周波数で使用されます。これにより、一方では、ほとんどの低音域および中音域のダイナミックヘッドの機械的共振周波数付近でコーンの振動を効果的に減衰させることができます。そのようなフィードバックでカバーされた UMZCH の安定性に問題はありません。

これに基づいて、UMZCHの周波数依存出力インピーダンスのアイデアを実装するデバイス図が開発されました。したがって、主共振の領域 (通常は 200 Hz 未満) の周波数でダイナミックラウドスピーカーの音質を改善するには、アンプに負の出力インピーダンスが必要であり、200 Hz を超える周波数では、出力インピーダンスを単位まで増加させる必要があります。 - 数十キロオーム。低周波数でのパラメータの必要な値は、ダイナミックヘッドのボイスコイルの抵抗とその音響設計に応じて、[3、4] の考慮事項と推奨事項に基づいて、または聴覚に重点を置いて選択されます。

デバイスのブロック図を図 1 に示します。 1.アンプA2 - 独自のフィードバック回路のないUMZCH。 A200 - オペアンプの差動アンプ。 LPF と HPF - それぞれ同じカットオフ周波数 (この場合は f = 3 Hz) の低周波数と高周波数のフィルター。 R3 - 電流センサー抵抗 (RXNUMXR_H/十）; R10 は、OOCH の深さを調整する抵抗です。

UMZCH でのフィードバックの組み合わせ。 UMZCHの構造図
米。 1.UMZCHの構造図

デバイスは次のように動作します。アンプ A2、ローパスフィルター、抵抗 R3 および R4 で構成される UMZCH の一部は、アンプ A1 の 200 種類のフィードバック (OSN および POST) の組み合わせであり、低周波数で UMZCH の負の出力インピーダンスを実装します ( 3 Hz 未満）。 OOSN および POST を使用した UMZCH の動作原理は、[2] で詳しく説明されています。 R3、R1、および HPF を含むデバイスの部分は、200 Hz を超える周波数で UMZCH AXNUMX に並列負荷 CNF を形成し、これらの周波数で UMZCH の高出力インピーダンスを作成します (負荷の電流源モード)。

前述のアイデアをテストするために、UMZCH レイアウトが作成されました。その概略図を図 2 に示します。 XNUMX.

UMZCH でのフィードバックの組み合わせ。 UMZCH レイアウトの概略図
米。 2. UMZCH レイアウトの概略図

レイアウト用のUMZCH A1として、古い（アマチュア無線「ビン」からの）TESLA MDA2020チップが使用されました-TDA2020と国内のK174UN11のアナログ、および38つのヘッドZGD-5Eを備えた自作スピーカー（新しい指定-1GDSh） -4-4) テレビで使用される 3 オームの抵抗。要素R2およびC4に組み込まれたLPF。 HPF - エレメント R4、C8; 電流センサー - R10; OOSN回路分割器 - 抵抗R11、R7。電流センサーに並列に接続された同調抵抗 R1 は、UMZCH の最適な負出力抵抗を設定する役割を果たします。回路内に抵抗 RXNUMX が存在することは、UMZCH モードを直流に設定するために必須です。

デバイスは次の順序でセットアップされます。

ラウドスピーカーの代わりに、それに相当する抵抗を接続します (R_н=4 オーム)。同調抵抗器 R7 と R10 (図 2 を参照) のエンジンは、図に従って低い位置に設定されます。

電源をオンにした後、周波数 50 Hz の正弦波信号が、入力 DA1 の電圧振幅が 1 V になるようなレベルで UMZCH の入力に供給されます (オシロスコープで監視)。抵抗 R7 を調整することにより、DA1 出力の電圧は p 倍に増加します。ここで、p は次の関係から決定される増加係数です。

p=1/(1-R_O/R_н) または R_O= -R_н(1-1/人)。

著者が組み立てたレイアウトでは、P = 2 の値で、ヘッド共振周波数 (約 1 Hz) での UMZCH DA70 の出力インピーダンスは負の -2 オームになり、ZGD の最適な (耳による) 減衰を提供します。音響設計に38Eヘッドを採用。

次に、トリミング抵抗 R10 は、UMZCH DA1 の出力で 50 Hz 信号の前の値 (1 V) を実現します。

抵抗等価物の代わりに、拡声器が UMZCH に接続されています。これでセットアップは完了です。

レイアウトのテストでは、「透明性」、明瞭度、および中高域の豊かさの点で、従来の OOSN を使用した同じ UMZCH よりも明らかに優れていることがわかりました (オーディオマニアの友人だけでなく、顕著です)。低域を再生するとき、減衰されていないディフューザーの特徴的な倍音は観察されませんでした。

サウンド比較用のモックアップでは、オーディオ周波数帯域全体で「クリーン」な OOST モードを簡単に実装できます。これを行うには、(もちろん電源をオフにして) コンデンサ C2 と C4 (図 2 を参照) をジャンパでブリッジするだけです。この場合、ラウドスピーカーの電気的減衰が取り除かれ、すぐに耳に感じられるようになります。

UMZCH スキームを繰り返しまたは変更したい場合は、次のコメントが役立ちます。

DA1 の代わりにディスクリートエレメントで UMZCH を使用する場合は、検討中の構造の外側で、通常の方法 (静止電流の設定、出力での「ゼロ」、補正回路の選択) に従って OOSN 回路を事前に構成する必要があります。 . また、そのOOCH回路は省かれ、UMZCHは図2の構成で使用されます。 XNUMX、おそらく独自の電源を備えています。

元の UMZCH の差動入力での入力インピーダンスが高くない場合は、抵抗 R2、R3、および R4 の抵抗を減らして、キャパシタンス C2、C4 を比例的に増やして、約 200 Hz のカットオフ周波数を維持することができます)。ただし、抵抗 R3 は 2 kΩ 未満であってはなりません。

回路内の定格がすべて変更されると、次の関係が満たされる必要があります。

1+R10/R11=R_н/R8;
R4=R2;
R_н/ R8> 10;
τ=R3C2=R4C4;
f_HPF=f_LPF=1/(2πτ)=200Hz。

ここRの下に_н f = 1000 Hzの周波数でのヘッド抵抗のパスポート値が理解されています。

アンプの考慮された構造は、基本的に、必要な抵抗と電力を得るために、単一のダイナミックラウドスピーカー、または並列または直列または組み合わせで接続された同じタイプの広帯域ヘッドから組み立てられたグループラジエーターのいずれかで動作します。

このような UMZCH を備えたパッシブクロスオーバーフィルターを組み込んだラウドスピーカーでは、ほとんどのフィルターがオーディオ周波数範囲全体で信号源の低出力インピーダンスを必要とするため、音圧に関する周波数応答の歪みが発生する可能性があります [1]。

私の意見では、周波数依存の出力インピーダンスを備えたUMZCHは、まず、ケースに組み込まれた単一のヘッドを備えた無線機器、または広帯域ヘッドを備えた別のスピーカーに適用できます。このようなアンプは、XNUMX ウェイラウドスピーカーのミッドレンジバンドでも効果的に機能し (入力にクロスオーバーフィルターを使用し、各バンドにアンプを使用)、音響ダンピングと高次のノイズにもかかわらず発生する寄生倍音とうまく「戦う」ことができます。アクティブクロスオーバーフィルター。同時に、音の「透明感」と「空気感」も保たれます。 OOSTを備えた固有のアンプ。

この UMZCH は、「古い真空管」のサウンドを感じたいが、出力トランスの巻線に煩わされたくない自家製のオーディオファンの初心者に推奨できます (また、真空管アンプの計算に関する古い本を見つけるのは困難です)。ただし、もちろん、これは、最初は歪みのレベルが低いが、必ずしも高出力であるとは限らない「まともな」UM1CHがDA3として使用されている場合、3-15 Wで十分です（±15の供給電圧で） ... 17,6) . このようなアンプの電源は一般的かもしれません。

文学

Ageev S. UMZCH は低い出力インピーダンスを持つべきですか? - ラジオ、1997 年、第 4 号、p. 14-16。
Aleynoo D. Syritso A. UMZCH システム - スピーカーでのサウンド再生の改善。 - ラジオ、2000 年、第 7 号、p. 16-18。
Saltykov O. EMOS または負の出力インピーダンス? - ラジオ、1981 年、No. 1、p。 40-44。
Saltykov O.、Syritso A. 音再生複合体。スピーカー。 - ラジオ、1979 年、No. 7、p。 28-31。

著者: A. マスロフ、ジュコーフスキー、モスクワ地方

専門家の解説

著者によって提案された UMZCH の主な利点は、「従来の」UMZCH に対する追加のフィードバック回路の単純さにあります。

提案されたアイデアを実装するときは、その機能のいくつかを考慮する必要があります。

第１に、負の出力インピーダンスを使用することによる動電型スピーカー（ＥＤＧ）上で動作するＵＭＺＣＨの音響再生の改善は、その音響設計によるサウンドヘッドパラメータの特定の比率に対してのみ低周波数で達成される。第XNUMXに、UMZCHのサウンド再生を改善する可能性 - 中および高周波数でのEDG複合体は、UMZCHの高出力インピーダンスを達成するために適用される方法によって制限されます - 低出力インピーダンスの「従来の」UMZCHのOOSTにより.

実際、このソリューションを使用すると、ボイスコイルが加熱されたときの EDG のインピーダンスの変化によって引き起こされる相互変調歪みが減少し、磁気システムにおけるその振動の大振幅に対する非線形性が減少します。電気音響変換中の EDG の歪み。ただし、EDH 応答による歪みの低減は、UMZCH を最初に大きな (OOS なしの) 出力インピーダンスで使用した場合にのみ最も効果的に発生します。

提案された UMZCH では、周波数応答の追加の歪みは、フィルター LPF (R2、C4) および HPF (C4、RXNUMX) での周波数応答の不正確な一致が原因である可能性があります。

この記事で検討されている構造は、XNUMX つまたは複数の広帯域ヘッド (クロスオーバーフィルターなし) を備えた EDD で動作する UMZCH に適用できます。マルチバンドアクティブEDGでは、UMZCHの出力インピーダンスの値に矛盾がないため、そのようなUMZCHは必要ありません。

著者: L. シリツォ、モスクワ。出版物: radioradar.net

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