カスケードの混合と分岐。スキーム、説明

カスケードの混合と分岐。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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通常、XNUMX つ以上の電気信号を XNUMX つの共通信号に結合するように設計されたミキサーカスケードと呼ばれます。この目的のためのカスケードは、本質的にいくつかの信号の電圧を独立して加算するため、加算と呼ばれることもあります。分岐ステージはカスケードと呼ばれ、複数の独立した出力で同じ信号の電圧を繰り返すように設計されています。アマチュア無線の実践では、このようなカスケードは信号乗算器とも呼ばれます。前述のカスケードは、サウンドの録音と再生に広く使用されています。

XNUMXつの入力用の調整されていないミキシングステージ

図 1 は、共通コレクタ負荷を持つ 1 つのバイポーラトランジスタ上に組み立てられた、2 つの入力に対する単純な加算ステージの回路図を示しています。入力信号はソケット Gn.77 と Gn2 に供給され、次にトランジスタ 5 と T0,7 のベースに供給され、信号の合計は抵抗器 R3 の共通コレクタ負荷で発生します。各段の電圧伝達係数は約 5 です。このカスケードが動作する後続の ULF の入力抵抗の影響を排除するために、TK トランジスタに追加のエミッタフォロワが導入されました。出力合計信号はトランジスタ TXNUMX のエミッタから取得され、コンデンサ CXNUMX を介して出力ソケット GnZ に供給されます。電源は別個のバッテリーから供給されますが、カスケードが動作する安定化 ULF 電源を使用することもできます。

カスケードの混合と分岐
Pic.1

設計を繰り返す場合、KTZG5Gタイプのトランジスタを使用できます。調整は、必要に応じて、トランジスタ T1 と T9 のベース回路の抵抗 R.1 と R2 の抵抗値を選択して、それぞれのコレクタ電流を 0,25 mA に設定することになります。

実際に示されているように、各入力の入力インピーダンスは1〜2MΩ、出力は約100Ωです。非線形歪みの係数は、0,1 Vの入力電圧で1％、0,5 Vの入力電圧で2％です。

XNUMXつの調整可能な入力と出力を備えたミキシングステージ

図2に、1つの入力の単純な加算ステージの概略図を示します。このステージでは、9つのトランジスタと可変抵抗が入力回路と出力回路で使用されています。可変抵抗R5およびR1の存在により、カスケードの入力で元の信号の電圧を調整して、特定の効果を作成し、入力での過負荷を防ぐことができます。トランジスタＴ１とＴ２のコレクタ間に接続された可変抵抗器Ｒ５は、様々な比率で信号を合計することを可能にする。たとえば、エンジンの右端の位置では、入力スキームに従った右の信号が左の信号よりも増幅され、その逆も同様です。スライダーの中央の位置では、両方の信号がほぼ同じように増幅されます（2〜10倍）。各段の入力インピーダンスは約15kOhm、出力抵抗は約40kOhmです。供給電圧4V、消費電流-最大9mA。

カスケードの混合と分岐
Pic.2

繰り返す場合は、KT315V、KT315Gなどのトランジスタを使用できます。調整は、トランジスタ T2 と T8 のコレクタ電流がそれぞれ約 1 mA になる抵抗 R2 と R1 の抵抗値を選択することになります。このカスケードの特徴は、可変抵抗器 R1 と R9 のエンジンが完全に挿入された入力回路の過負荷に対する感度です。この場合、ステージ出力の非線形歪み係数は、入力電圧 0,5 mV で 100% に達します。したがって、可変抵抗器 R1 と R9 のスライダーが不完全に挿入されたカスケードを使用することをお勧めします。

FETミキシングステージ

図 3 は、高品質の ULF で使用するために設計された混合ステージの概略図を示しています。その主な利点は、両方の入力の大きな入力インピーダンス (それぞれ 1 MΩ)、振幅特性の高い直線性です。これらの利点は、カスケード接続された電界効果トランジスタ T1 および T2 の使用によるものです。カスケードの入力と出力は調整できません。入力ソケット Gn1 および Gn2、出力 - GnZ。各チャネルの透過係数は約 3 です。各入力での最大入力信号電圧は 0.5 V です。

カスケードの混合と分岐
Pic.3

設計を繰り返す場合、KP303EまたはKP303Vタイプの電界効果トランジスタを使用できます。カスケードの品質をさらに向上させるには、電源電圧を 15 ～ 20 V に上げることをお勧めします。対応するカスケード (R10 および R2) を 4 ～ 100 オームに接続します。

カスケードはもともとアメリカのアマチュア無線雑誌で説明されていました。

XNUMX つのステレオ信号をミキシングするためのカスケード

上記のすべてのカスケードは、異なるソースからのXNUMXつの電圧から共通の信号を取得するように設計されています。たとえば、電鳴楽器とマイク、またはXNUMXつのマイク、テープレコーダーと電話などの出力から同時に取得できます。次に、スピーカーを備えたモノラルULFによって増幅および再生されます。

ここでは、両方のチャネルを組み合わせた特別なカスケードを考えます。何のために？

ほとんどの場合、これは、ステレオプレーヤーが利用可能で、アンプとスピーカーがモノラルである場合に、モノラル電気音響設備を介してステレオプログラムを再生するために必要です。また、モノフォニック設備のULF入力が、プレーヤーのXNUMXつのチャンネルのうちのXNUMXつだけの出力に接続されている場合、サウンドは劣ります。モノラルインストールでステレオプログラムを高品質に再生するには、VLF入力で両方のチャンネルの信号を組み合わせる必要があります。

カスケードの混合と分岐
Pic.4

この問題は、上記のカスケードのいずれかによって解決できますが、非線形歪みが非常に低く、高い電源電圧で動作する特別なカスケードを使用してこれを行う方がよいでしょう。図 4 は、4 つのステレオチャンネルを 1 つのモノチャンネルにミキシングするためのカスケードの概略図を示しています。図 1 からわかるように、カスケードは図 2 のカスケードと多くの共通点があります。違いは、トランジスタ T1 と T18 の入力回路、および 1 V ツェナーダイオード D814 の存在にあります. これらの変更は、電源電圧リップルによる干渉の影響を減らし、入力での過負荷の可能性を減らすのに役立ちます. ツェナーダイオード DXNUMX は、DXNUMXB タイプの XNUMX つの直列接続されたツェナーダイオードに置き換えられます。

XNUMXつの出力を備えた分岐ステージ

図5は、最大1つのコンシューマーを2つの信号ソースに独立して接続するように設計された、4つの出力を備えた分岐ステージの概略図を示しています。この場合、信号ソースの出力はGn5ソケットに接続され、コンシューマー入力はGn1-Gn.2ソケットに接続されます。実際には、アマチュア無線家がこのような分岐カスケードを使用することはめったになく、たとえば、4つの電気プレーヤーから10つのテープレコーダーの入力に同時に録音する場合など、複数の消費者を信号ソース出力に一度に接続します。ここで、負荷の入力インピーダンスが低いと、電気プレーヤーのプリアンプの動作が損なわれ、さらに、テープレコーダーが相互に影響を及ぼします。図15のスキームに従ってカスケードを使用する場合、このような相互影響は観察されません。それはXNUMXつの電界効果トランジスタで作られています。トランジスタＴ１上のカスケードは、共通ソースを備えた増幅器回路に従って接続されている。トランジスタTXNUMX〜TXNUMXは、ソースフォロワのデカップリングに使用されます。各チャネルのカスケードによって与えられるゲインはXNUMX〜XNUMXです。

カスケードの混合と分岐
Pic.5

設計を繰り返す場合は、KP102E-KP102L または KP103E-KP103K などのトランジスタを使用できます。必要に応じて、コンデンサ C2 を切断することにより、ゲインを数倍に減らすことができます。バッテリーまたは電圧10〜20 Vの安定化電源からの電源。消費電流10〜12 mA。

文学

V.A.ヴァシリエフ。海外のアマチュア無線のデザイン。モスクワ、「ラジオとコミュニケーション」、1982 年。

出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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