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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Аттомикроскоп для наблюдения за сверхбыстрыми процессами 02.09.2024 Субатомный мир остается загадкой для науки не только из-за его крошечных размеров, но и из-за невероятной скорости происходящих в нем процессов. Физики из Университета Аризоны совершили прорыв, разработав самый быстрый в мире электронный микроскоп, способный фиксировать события, продолжающиеся всего одну квинтиллионную долю секунды. Для того чтобы представить себе масштабы этой скорости, можно вспомнить, что хорошая фотокамера с выдержкой в миллисекунды способна сделать четкий снимок бегущего человека. Однако самые продвинутые технологии в мире, такие как просвечивающие электронные микроскопы, могут фиксировать движение электронов с разрешением в аттосекунды - невероятно короткие отрезки времени, равные одной квинтиллионной секунды. Чтобы лучше понять эту цифру, достаточно сказать, что в одной секунде столько же аттосекунд, сколько секунд в 31,7 миллиарда лет - времени, которое почти вдвое превышает возраст Вселенной. До недавнего времени ученым удавалось сократить временные интервалы наблюдения до 43 аттосекунд. Это было признано "кратчайшим наблюдаемым событием, когда-либо созданным человечеством". Однако новый прорыв ученых из Аризоны позволил заморозить время на уровне всего одной аттосекунды, что дает уникальную возможность наблюдать за сверхбыстрыми процессами на атомном уровне. Этот успех базируется на предыдущих исследованиях Пьера Агостини, Ференца Крауса и Анн Льюер, которые первыми смогли создать световые импульсы, достаточно короткие для измерения в аттосекундах. Именно за это достижение они были удостоены Нобелевской премии по физике в 2023 году. Команда ученых, работающих над новым проектом, разработала устройство, названное аттомикроскопом. Процесс наблюдения начинается с того, что импульс ультрафиолетового света направляется на фотокатод, который высвобождает сверхбыстрые электроны внутри аттомикроскопа. Затем лазерный импульс разделяется на два луча, которые взаимодействуют с движущимися через микроскоп электронами. Один из этих лучей поляризован, и они приходят в разные моменты времени. Эта техника позволила команде генерировать электронные импульсы продолжительностью всего в одну аттосекунду, что впервые дало возможность наблюдать сверхбыстрое движение электронов. Такой прибор открывает новые перспективы для исследований в квантовой физике, химии и биологии, позволяя изучать процессы, которые ранее были недоступны для науки. "Мы все стремимся видеть движение электронов, и теперь, впервые, мы можем наблюдать часть электрона в движении", - отметил руководитель исследования Мохаммед Хассан. Разработка аттомикроскопа открывает новые горизонты в изучении фундаментальных процессов на субатомном уровне, что может привести к значительным прорывам в различных областях науки. "Мы все хотим видеть движение электронов. Впервые мы можем видеть часть электрона в движении", - отметил руководитель исследования Мохаммед Хассан.

Другие интересные новости:

▪ Китайская электроника будет собираться в США

▪ Геномы дешевеют

▪ Виагра против малярии

▪ Яйца и помидоры для автозапчастей

▪ Сыр из дрожжей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы. Подборка статей

▪ статья Маменькин сынок. Крылатое выражение

▪ статья Когда состоялась первая всемирная выставка? Подробный ответ

▪ статья Управление внутренней мотивацией работников на соблюдение требований охраны труда

▪ статья Приставка для электрогитары. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита импортных телефонных аппаратов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026