Главное


Глубокая отрицательная обратная связь в УМЗЧ

Известно, что отрицательная обратная связь (ООС) не только линеаризует процесс усиления звукового сигнала, но и обеспечивает его функциональную стабильность и демпфирование реактивной составляющей нагрузки. Эффективность ООС зависит от ее глубины, т. е. внутрипетлевого усиления, минимизации пока еще неизбежного покаскадного запаздывания усиливаемого сигнала, устранения паразитных связей. Для выполнения этих условий недостаточно одного лишь применения высокочастотных транзисторов и быстродействующих ОУ, важно под контролем основной линеаризирующей функции ООС рационализировать само построение УМЗЧ.

Как показали публикации в журнале «Радио», многие конструкторы связывают с применением глубокой ООС склонность УМЗЧ к самовозбуждению, появление динамических интермодуляционных искажений и пропагандируют необходимость ограничения глубины ООС в пределах воспроизводимого диапазона частот. В тоже время мало внимания уделяется контролю очевидных отличий выходного и входного сигналов УМЗЧ, а также оценке частотной зависимости коэффициента внутрипетлевого усиления. А именно эти, легко контролируемые показатели, позволяют установить истинные причины искажений усиления и выбрать технические решения, позволяющие их устранить.

Увлечение ограничением глубины ООС без принятия мер по повышению устойчивости УМЗЧ приводят к запаздыванию действия ООС на высших звуковых частотах, а стало быть к появлению динамических интермодуляционных искажений.

Недооценка же способности глубокой ООС устранять искажения типа «ступенька» заставляет некоторых конструкторов встать на путь рассуждений по поводу так называемых коммутационных искажений и рекомендаций использования режима усиления с большим током покоя. Однако, несмотря на весьма разноречивые оценки ООС, построить высококачественный усилитель без глубокой ООС во всем диапазоне воспроизводимых звуковых частот весьма затруднительно. Сделать такой вывод позволяет анализ результатов объективного контроля параметров многих УМЗЧ, экспонировавшихся на трех Всесоюзных радиолюбительских выставках, а также присылаемых в журнал «Радио». Во всех случаях контроль вносимых усилителями искажений производился с применением метода селекции сигнала искажений и помех путем прямого вычитания входного напряжения проверяемого УМЗЧ из выходного. Обеспечиваемая этим методом возможность объективного и, главное оперативного контроля качества усиления УМЗЧ реальных звуковых сигналов позволяет построить высококачественный усилитель, преодолев боязнь глубокой ООС и так называемого транзисторного звучания.

Чрезмерное увеличение глубины общей ООС в УМЗЧ может привести к нарушению его устойчивости и появлению динамических интермодуляционных искажений. На практике максимально допустимая по условиям устойчивости глубина ООС определяется расположением на оси частот второго и третьего полюсов передаточной функции УМЗЧ с разомкнутой петлей ООС, определяемых частотными свойствами транзисторов выходного и предвыходного каскадов (первый полюс образует каскад усиления напряжения, в который введена коррекция на запаздывание). Для выполнения условия устойчивости необходимо, чтобы петлевое усиление уменьшалось до единицы на частоте, на которой предвыходной и выходной каскады вносят запаздывание по фазе не более 45°. Для транзисторов серий КТВ16-КТ819 эта частота составляет около 2,5 МГц. Повышение ее, а значит, и глубины ООС в звуковом диапазоне частот возможно путем введения в один из каскадов УМЗЧ фазовой коррекции на опережение, компенсирующей фазовое запаздывание выходных каскадов, или применения более высокочастотных мощных транзисторов в выходных каскадах. Второй путь мало приемлем для создания мощных УМЗЧ в связи с отсутствием высоковольтных мощных комплементарных пар транзисторов с граничной частотой коэффициента передачи тока базы более 5 МГц. Естественно, нежелательно включать транзисторы выходных каскадов по схеме с ОЭ, частота среза которой в h21Э раз ниже, чем в каскадах, собранных по схеме с ОБ и, по крайней мере, на порядок ниже, чем в каскадах с ОК.

Другие статьи по теме

Малошумящий усилитель с устройством защиты входа от просачивающейся высокой мощности СВЧ
При интенсивной эксплуатации радиолокационных станций (РЛС) рано или поздно встает вопрос об их ремонте, техническом обслуживании и замене выработавших ресурс комплектующих, включая мал ...

Исследование параметров оптоволоконного тракта
За последние годы достигнут значительный прогресс в создании новых перспективных средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, расширяющих услу ...

Использование микроконтроллеров при проектировании цифрового вольтметра
Основной задачей при проектировании измерительных приборов было и остается достижение определенных метрологических характеристик. На разных этапах развития вычислительной техники эта зад ...

www.techspirit.ru © 2020