УМЗЧ с регулируемым выходным сопротивлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Все больше убеждаюсь на собственном радиолюбительском опыте в верности положений статьи [1] о зависимости характера звучания ("ламповое" или "транзисторное") от работы системы УМЗЧ - громкоговоритель. Особенности звучания АС связаны вовсе не с элементной базой УМЗЧ и не с наличием или отсутствием ООС, а в значительной степени с его (УМЗЧ) выходным сопротивлением, поэтому поделюсь результатами своих исследований.

После многих экспериментов с транзисторными УМЗЧ (с различной обратной связью [2] и вовсе без нее), каждый раз сравнивая звучание с "эталоном" в виде УМЗЧ ламповой радиолы "ВЭФ-Радио" (однотактный, пентодный, с ультралинейным включением лампы и неглубокой общей ООС), я пришел к следующему выводу. Общепринятое мнение о благоприятности низкого (желательно "нулевого" или даже отрицательного) выходного сопротивления УМЗЧ для воспроизведения низких частот не всегда верно. Если выходное сопротивление УМЗЧ составляет приблизительно 20...50% от сопротивления громкоговорителя (при этом говорить о глубоком демпфировании не приходится), мягкое звучание контрабаса в джазе приятнее (конечно, чисто субъективно). С другой стороны, при прослушивании рока, современной электронной музыки с "напористым" басом требуется более сильное демпфирование громкоговорителя. Складывается забавная ситуация, когда для каждого стиля музыки желательно иметь свой УМЗЧ: для джаза - лучше ламповый и без общей ООС, для рока - транзисторный с глубокой ООС по напряжению (ООСН), обеспечивающей малое выходное сопротивление.

В связи с этим предлагаю опробованное на макете устройство, которое "примиряет" это противоречие. Регулируемое выходное сопротивление УМЗЧ позволяет плавно превращать по характеру звучания транзисторный усилитель в "ламповый триодный" или в "пентодный" без ООС, но без характерно высокого для пентодов коэффициента третьей гармоники. Это превращение УМЗЧ возможно с помощью переменных резисторов, которые переводят ООС по напряжению в ООС по току через нагрузку при неизменном коэффициенте передачи устройства.

Схема макета УМЗЧ приведена на рис. 1.

Регулировка выходного сопротивления происходит следующим образом: в нижнем крайнем по схеме положении движков сдвоенных переменных резисторов R4.1, R4.2 возникает только ООСН, глубина которой определяется соотношением резисторов R3, R1 и исходным коэффициентом усиления DA1 без ООС. В другом крайнем положении движков переменные резисторы создают только ООС по току (ООСТ). При этом, в зависимости от сопротивления нагрузки (4 либо 8 Ом), замыкают или размыкают переключатель SA1, изменяющий сопротивление датчика тока (R5, R6).

При перемещении движков переменных резисторов общий коэффициент усиления устройства, условно говоря, не изменяется. Условно, поскольку коэффициент передачи по напряжению в режиме с ООСТ связан с частотной зависимостью импеданса громкоговорителя. Изменяется только выходное сопротивление УМЗЧ от близкого к нулю до нескольких десятков килоом. Желаемая его величина устанавливается на слух по субъективно более приятному звучанию музыкального произведения соответствующего стиля.

Сдвоенные переменные резисторы R4 должны быть обязательно группы А (с линейной характеристикой регулирования). Вместо переменных резисторов можно применить любой переключатель на два направления и 11 положений с цепочкой резисторов по 680 Ом (2x10 шт.). Правда, в этом случае для предотвращения резких щелчков и возможного выхода из строя громкоговорителя при изменении выходного сопротивления УМЗЧ нужно каждый раз предварительно выключать питание УМЗЧ, что снижает оперативность при подборе желаемого характера звучания.

При желании можно изменить коэффициент усиления УМЗЧ, но при этом необходимо выполнение следующих соотношений:

Ku = R3/R1 = Rн/RдxR2/R1;

Rн/Rд=10; R2 = 5R4.

Здесь под Rн понимается паспортное значение сопротивления громкоговорителя на частоте 1000 Гц; Rд - сопротивление датчика тока.

И еще одно: обратная связь переменной глубины - "вещь" тонкая и капризная, а сочетание разных видов ООС - тем более. Поэтому, перед тем как использовать в рассматриваемой схеме какой-либо другой УМЗЧ (аналогами MDA2020 являются TDA2020,К174УН11 [3]), желательно путем подбора цепей коррекции добиться устойчивости (отсутствия самовозбуждения) при включении усилителя по схеме повторителя (рис. 2). Здесь А1 - УМЗЧ без цепи общей ООС.

Основным недостатком схемы рис. 1 является наличие механических контактов в цепи обратной связи (резисторы R4 или заменяющий их переключатель). Кроме того, сопротивление датчика тока (Rд) ограничивает максимальное значение коэффициента демпфирования даже при "нулевом" выходном сопротивлении УМЗЧ.

В качестве УМЗЧ целесообразно выбрать микросхему с малым собственным коэффициентом гармоник без ООС.

Мощность и тип резисторов R5, R6, а также их сопротивление можно изменять в некоторых пределах в зависимости от выходной мощности УМЗЧ, заданных коэффициента усиления и входного сопротивления УМЗЧ.

Такой усилитель можно с успехом использовать для исследования свойств электродинамических головок во всем диапазоне рабочих частот при различном импедансе. Например, некоторые головки мало чувствительны к выходному сопротивлению усилителя, другие - более чувствительны (высокие интермодуляционные искажения на средних частотах).

В предлагаемой структуре регулятора обратной связи требуются сдвоенные переменные резисторы. Можно, однако, упростить эту схему, "трансформируя" обратную связь УМЗЧ одним переменным резистором, как показано на рис. 3.

Результат тот же: в левом положении движка выходное сопротивление УМЗЧ минимально, в правом - максимально. По отношению к громкоговорителю минимальное выходное сопротивление источника сигнала ограничено сопротивлением включенного в цепь нагрузки датчика тока и составляет около десятой доли сопротивления нагрузки. Для демпфирования большинства громкоговорителей такого соотношения вполне достаточно.

Для повышения устойчивости работы УМЗЧ совсем не обязательно корректировать его АЧХ под "единичное" усиление. Рекомендуем воспользоваться рекомендациями, содержащимися в статье А Сырицо "Особенности УМЗЧ с высоким выходным сопротивлением", опубликованной в "Радио", 2002, № 2, с. 16, 17.

Литература

1. Агеев С. Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? - Радио, 1997, № 4, с. 14 - 16.
2. Маслов А. Комбинированная обратная связь в УМЗЧ. - Радио, 2001, № 6, с. 16, 17.
3. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. - М.: Радио и связь, 1989, с. 114.

Автор: А.Маслов, г.Жуковский Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Кирпичные стены поглощают углекислый газ и становятся прочнее 13.08.2025 Стартап из Великобритании по названием earth4Earth (e4E) представил инновационные кирпичи, которые эффективно захватывают CO2 из атмосферы и при этом становятся прочнее. Компания e4E использует уникальный метод непосредственного улавливания воздуха, благодаря которому их кирпичи не просто нейтральны по отношению к углероду, а превращают сами здания в настоящие поглотители парникового газа. Первая партия таких материалов уже прошла тестирование и используется в нескольких пилотных проектах на территории Великобритании, демонстрируя хорошие эксплуатационные характеристики. Особенность технологии заключается в использовании сырья, которое в обычных условиях оказалось бы выброшенным - изъятого грунта. При этом в процессе производства традиционных вяжущих веществ, таких как известь, выделяется большое количество CO2. В earth4Earth удалось разработать инновационный процесс, позволяющий производить известь при комнатной температуре, что существенно снижает выбросы. Более того, весь углерод, который образуется в ходе производства связующего, не попадает в атмосферу, а стабилизируется в твердом состоянии. Профессор Теодор Ханейн, один из основателей компании, поясняет, что традиционное получение извести требует нагревания известняка до примерно 1000 градусов Цельсия, что неизбежно сопровождается выбросами CO2 как из-за разложения сырья, так и сжигания топлива. В их новой технологии эти проблемы удалось минимизировать, сохранив экологичность при производстве. Связующее вещество, разработанное в e4E, работает по принципу реакции карбонизации, при которой атмосферный углекислый газ активно поглощается и прочно удерживается внутри материала. Это не только способствует экологической функции, но и улучшает механические свойства кирпича, делая его более крепким и долговечным. В настоящий момент компания предлагает линейку продуктов, различающихся содержанием связующего вещества E4E - модели N10, N20 и N30 содержат 10%, 20% и 30% связующего соответственно. Соответственно, чем выше процент вяжущего, тем больше углекислого газа может поглощать кирпич, что делает этот параметр ключевым для адаптации материала под разные задачи. Лей Чжан, директор и соучредитель earth4Earth, отмечает, что в дальнейшем планируется расширять ассортимент продукции, создавая не только кирпичи, но и другие строительные материалы с применением своего уникального связующего. Они видят в этом практическое решение для декарбонизации строительной отрасли и уверены, что сочетание высоких технических характеристик и экологической безопасности позволит реализовать эти амбиции.

Другие интересные новости:

▪ Lenovo ThinkPad X1

▪ Клавиши в ямке

▪ Прочное стекло на основе алюминия

▪ Мобильная батарея I-O Data заряжает два устройства одновременно

▪ Беспроводные TWS-наушники Astell&Kern AK UW100

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Паровая турбина. История изобретения и производства

▪ статья В какой стране жил бомж, оставивший в завещании более миллиона долларов? Подробный ответ

▪ статья Колокольчик репчатый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомат для сушки обуви. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Опыты с газами. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026