EMOS信号抽出デバイス。スキーム、説明

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EMOS信号抽出装置。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、アクティブスピーカーのEMOS信号を抽出するためのブリッジ回路の新しいバージョンを提案しています。このブリッジの特徴は、ブリッジの肩に作用する XNUMX つの等しく逆位相の信号電圧による同相モード成分の補償です。このような構造では、コモンモード除去能力の高いオペアンプを使用する必要はありません。

音響再生の品質を改善するための予備としての電気機械フィードバック (EMOS) は、スピーカーとアンプの構造的な統合とブリッジの複雑な調整の必要性のため、まだ広く使用されていません。

S. Mitrofanov は、彼の記事 [1] の中で、ラウドスピーカーのボイスコイルの逆起電力信号が放射されるブリッジ (ホイートストンブリッジ) のバランスをとることの難しさを正しく指摘しています。最新のマイクロ回路を使用している場合でも。前述の EMOS を備えたアンプは、ブリッジの測定対角線に有効信号よりも何倍も大きいコモンモード信号が存在するため、自己励起する傾向があります。一部のオペアンプの信号の同相除去比 (CMRR) は、(120 Hz 未満の周波数で) 100 dB に達します。周波数が高くなると周波数は低くなり、増幅信号に追加の位相シフトが存在すると、デバイスの自己励起が発生する可能性があります。 EMOS によるアンプの自己励起は、ゲインを下げるか、ブリッジデバイスを覆う OOS の深さを増やすことで対処できますが、EMOS の効率も低下します。

著者 [2] が提案した平衡ブリッジのバージョンでは、ホイートストンブリッジの重大な欠点、つまり出力信号に同相成分が存在することを取り除くことができました。検流計は橋の測定対角線に直接接続されており、したがってコモンモード信号の影響を受けず、ホイートストン橋の平衡状態の指標として機能したことに注意してください。測定対角線に接続された差動アンプを使用してブリッジの不平衡信号を増幅するには、コモンモード信号の抑制が大きいオペアンプを使用する必要があります。

著者が提案したブリッジデバイスには出力にコモンモード信号がないため、EMOS でカバーされたスピーカーを備えた簡単に調整可能な UMZCH を作成できます。このブリッジは、ホイートストンブリッジと同様に、1 つの抵抗 (アクティブまたは複合) で構成されますが、逆極性の XNUMX つの電圧源を備えています (図 XNUMX、a)。

EMOS信号抽出器

|U1| の場合= |U2| 平衡状態の形式は次のとおりです: R1R3 = R2(R4-R3-R1)。 R1R2 アームを流れる電流が R3R4 アームを流れる電流よりもはるかに大きい場合、信号抽出精度は向上します。ブリッジが交流回路で使用される場合、電圧 U1 と U2 は振幅が同期して変化し、逆位相でなければなりません。この場合、図のような回路になります。 1b. 反転増幅器ＤＡ１の出力信号はブリッジの第２電源となる。たとえば、正弦波信号 U1 がブリッジ電源電圧として印加されると、出力 DA1 の電圧は U1 に対して 1° 位相がシフトします。したがって、古典的なホイートストン電源ブリッジが同相と呼ぶことができる場合、[180、2] で提案されているブリッジは逆相と呼ぶ必要があります。

このようなブリッジのバランスを取る場合、たとえば抵抗 R3 を選択することによって、出力電圧 Uout の位相は電圧 U1 に対して 0 または 180 °変化する可能性があります。

図上。図２は、修正されたブリッジでフィードバック信号を選択した、ＥＭＯＳを備えた実験的なＵＭＺＣＨの図を示す。

EMOS信号抽出器

オペアンプ DA2 と素子 VD1 ～ VD4、VT1、VT2 に基づくアンプと、ブリッジに含まれる 4GD-36 動電ヘッドに基づくラウドスピーカーを備えたアンプは、ヘッドの逆起電力を解放することでフィードバックによってカバーされます。ブリッジは、3 段可変抵抗器 R5 (タイプ SP35-5A) によって、負の OOS (可動接点の位置) に対応する位相で 10 ～ XNUMX mV 以下の点 A の電圧にバランスがとられています。スキームによるレギュレーターのバランスポイントはブリッジの平衡点より上にあります）。ブリッジの平衡位置を超えると (可動接点を平衡点よりも下に移動したとき)、フィードバック回路の位相が変化し、スピーカーのハム音でわかるように、正のフィードバックが発生します。正弦波形発生器とオシロスコープを使用してブリッジを設定すると便利です。正弦波信号がアンプの入力に供給され、オシロスコープの入力が点 A に接続されます。抵抗を調整するときは、最初に細かい抵抗要素の可動システム (図によると右) が停止から停止まで回転し、次に粗い抵抗要素の可動システムが回転することに留意する必要があります。

R3 を調整して EMOS 信号抽出ブリッジのバランスをとるには、点 A で最大信号振幅を達成する必要があります。信号の増加は、ブリッジが平衡に近いことを示し、その結果、NF 深さが減少します。これで設定は完了したと考えられます。可変抵抗器の代わりに、極端な端子 (1、2) と可動接点 (3) の間の抵抗を測定することで、抵抗値の点で最も近い定抵抗器を取り付けることができます。動電型ヘッドのコイルの誘導抵抗は、ワイヤー可変抵抗器のインダクタンスによってある程度補償されることに注意してください。

EMOS が正しく動作することは次のように検証されます。 EMOS を使用して調整された UMZCH では、オシロスコープの入力をポイント B に接続し、スティックでスピーカーコーンを軽く吹きます。オシロスコープ画面上の波形は図のようになります。 3a. 次に、オシロスコープをポイント A に接続し、同じことを行います。波形は図のような形になります。 3b.

EMOS信号抽出器

これらのオシログラムから、点 A の OOS 信号は、スピーカーコイル (点 B) によって生成される信号と逆位相であることがわかります。

文学

Mitrofanov S. 集積回路上に EMOS を搭載したアンプ。 - ラジオ、1976 年、第 6 号、p. 32、33。
RF 特許番号 2138056 (著者 L. B. Mashkinov)。 - 会報「発見、発明...」、1999 年、第 26 号
マシュキノフ L. 測定橋。 - デバイスとシステム、2001 年、第 3 号、p。 35.

著者：L。マシュキノフ、チェルノゴロフカ、モスクワ地方

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