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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 다중 대역 UMZCH의 절연 LC 필터. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 트랜지스터 전력 증폭기 다중 대역 증폭기는 음향 재생 장비의 음질을 크게 향상시키는 것으로 알려져 있습니다. AF 증폭기에서 주파수를 분리하기 위해 RC 필터 또는 복합 능동 필터가 가장 자주 사용됩니다. 저자에 따르면, 회로 설계 측면에서, 특히 여러 주파수 대역을 구성할 때 LC 필터를 사용하는 것이 훨씬 간단합니다. 이러한 필터가 사용되는 AF 증폭기 버전은 아래 게시된 기사에 설명되어 있습니다. LC 필터를 증폭 경로에 연결하는 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 1. 필터에는 코일 Lf의 인덕턴스, 커패시터 Cf의 커패시턴스, 트랜지스터 VT2의 캐스케이드 출력 저항 및 트랜지스터 VT3, VTXNUMX의 캐스케이드 입력 저항이 포함됩니다. 이러한 필터에 의해 제공되는 크로스오버 주파수는 회로의 공진 주파수와 일치합니다.
효과적인 주파수 분리를 위해서는 회로의 품질 계수가 상당히 눈에 띄는 값을 갖는 것이 중요합니다(예: 5 이상이어야 함). 이 조건을 준수하려면 트랜지스터 VT2, VT3의 캐스케이드가 회로에 따라 만들어집니다. 공통 베이스를 사용하여 낮은 입력 저항 Rin을 제공합니다. 당연히 필터 자체에는 뚜렷한 공명이 있어서는 안됩니다. 이에 필요한 감쇠는 트랜지스터 VT1의 캐스케이드 측면에서 도입되며 출력 저항은 Rout이 저항 R3의 저항과 거의 같습니다. 출력 임피던스 값은 스피커 헤드의 음향 설계에 따라 선택됩니다. 오디오 신호를 재생하는 과정에서 다양한 주파수 채널의 사운드 파워가 추가된다고 가정해 보겠습니다. 이는 서로 다른 주파수를 재생하는 스피커 헤드가 공간에서 서로 떨어져 있고 방사 축이 서로에 대해 90°에 가까운 각도로 회전하는 경우 발생할 수 있습니다. 그런 다음 절연 필터 계산 이론에 따라 주파수에 대한 총 전력의 의존성을 균등화하기 위해 출력 저항 Rout은 다음과 같아야 합니다. 예를 들어 동일한 반사판에 서로 다른 주파수를 재생하는 사운드 헤드를 나란히 배치하여 소리 진동의 진폭을 추가하는 것도 가능합니다. 더욱이 헤드는 역위상으로 켜져야 합니다. 분리 주파수에서 인덕턴스 Lf가 있는 코일과 커패시턴스 Cph가 있는 커패시터를 통해 흐르는 전류가 위상이 180° 이동되기 때문입니다. 이 경우 출력 저항 Rout=0,5p를 사용하여 전체 주파수 응답의 레벨링이 보장됩니다. 그림에서. 그림 2는 필터 채널의 대수 주파수 응답을 보여줍니다. 그림에서 볼 수 있듯이 통과대역 외부의 주파수 응답 기울기는 -40dB/dec에 도달합니다. 즉, 2단 RC 필터의 기울기와 동일한 값을 갖습니다. 트랜지스터 VT3, VT20, Rin의 캐스케이드 입력 저항과 인덕터 Lf의 활성 저항(rL)의 영향으로 인해 크로스오버 주파수 fo에서 -XNUMX까지 어느 정도 거리에서 감소의 가파른 정도가 감소합니다. dB/dec.
저자에 따르면 -40dB/dec의 기울기를 갖는 주파수 응답 감소 구간의 길이는 전송 계수 Uout/Uin의 축을 따라 최소 10...15dB가 되어야 하는 것이 바람직합니다. 이 경우 주 음향 출력은 주파수 채널 간에 분할되며 주파수 응답의 추가 감소 과정은 덜 중요합니다. 기사 시작 부분에 표시된 대로 회로의 품질 계수가 LфСфQ=p/(2Rвх+rL)>5일 때 필요한 주파수 응답 모양이 달성됩니다. 오디오 생성기와 AC 전압계를 사용하여 크로스오버 필터를 조정할 수 있습니다. 설정하기 전에 저항 R3 대신 회로 p의 특성 저항보다 저항이 큰 저항을 설치해야 합니다. 설정 과정에서 트랜지스터 VT1의 정상적인 작동을 위한 충분한 공급 전압이 있는지 확인해야 합니다. 이제 사운드 생성기의 전압을 트랜지스터 VT1의 입력에 적용하고 전압계를 사용하여 컬렉터의 전압을 측정하여 발진 회로의 품질 계수가 5보다 큰지 확인한 다음 공진 주파수를 결정합니다. 차단 주파수 fo를 선택하고, 필요한 경우 커패시터 Cf의 커패시턴스를 선택합니다. 그 후, fo와 Cf의 값으로부터 회로의 특성 저항 p를 계산하고 첫 번째 단계의 필요한 출력 저항 Rout을 계산합니다. 마지막으로 저항 R3 대신 계산된 Rout 값과 동일한 저항을 갖는 저항을 납땜합니다. 언뜻 보면 실제로는 인덕턴스가 높고 손실이 낮은 코일이 필요하기 때문에 충분히 높은 크로스오버 주파수로만 LC 필터를 생성하는 것이 가능한 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 이는 사실이 아니다. 이 상황을 예를 들어 설명해 보겠습니다. 저자는 유사한 필터로 3대역 증폭기를 조립했습니다(그림 XNUMX).
전체 오디오 주파수 대역은 먼저 필터 L850C1를 사용하여 4Hz에서 분리됩니다. 850Hz 미만의 주파수는 3Hz에서 L8C220 필터로 나뉘고, 850Hz 이상의 주파수는 2kHz에서 L7C3,2 필터로 나뉩니다. 인덕터에는 적절한 자기 특성과 전력선 길이에 대한 자기 코어의 단면적 비율이 가장 큰 자기 코어가 필요합니다. 작은 직경의 페라이트 링은 이러한 요구 사항을 충족하며 필요한 경우 자기 코어는 여러 개의 링으로 구성될 수 있습니다. 모든 코일은 PEV-2 0,12 와이어로 감겨 있습니다. 12 NN 페라이트로 만들어진 K5x5,5x1000 링이 자기 코어로 사용되었습니다. 코일 L1은 서로 접착된 두 개의 링에 감겨 있으며 520회 감겨 있고, L2는 한 개의 링에 감겨 있으며 400회 감겨 있으며, L3은 네 개의 링에 감겨 있으며 520회 감겨 있습니다. 저역통과필터 L3 자체의 인덕터는 다음과 같이 제작되었다. 저자는 페라이트 링을 함께 접착하여 생성선을 따라 닿는 동일한 높이의 두 개의 실린더를 얻었습니다. 링의 내부 표면은 종이로 절연되었습니다. 권선은 XNUMX개의 와이어 묶음으로 수행되었으며, 그런 다음 단일 권선으로 납땜되었습니다. 절연 및 상대 위치 고정을 위한 모든 접착은 두 개의 접착 테이프 스트립 사이에 고정되었습니다. 필터는 커패시터 KM 및 KLS를 사용합니다. 설정 중에 선택한 저항기와 커패시터의 경우 인쇄 회로 기판은 두 부품에 대한 장착 위치를 제공합니다. 코일 L3은 주 변압기의 간섭에 약간 취약합니다. 간섭을 최소화하기 위해 설치 위치와 방향을 선택해야 했습니다. 이 장치는 0,1V의 신호 전압에서 정상적으로 작동했습니다. 인덕터의 자기 회로 포화로 인한 비선형 왜곡 징후는 없었습니다. 결론적으로 전체 사운드 재생 시스템에 대한 몇 마디입니다. Vega-206 스테레오 전자 플레이어가 음반 소스로 사용되었습니다. 4방향 앰프는 Accord Stereo 전자폰의 파워 앰프를 사용하고, 스피커는 다양한 음향 설계에 공간적으로 배치된 다이나믹 헤드 28GD-10, 35GD-10, 36GD-XNUMX을 사용합니다. 설치음은 높은 순도와 투명성이 특징이었습니다. 필요한 커패시턴스 값을 가진 세라믹 커패시터는 TKE가 너무 크기 때문에 K73-16 또는 K73-17과 같은 분리 필터에 금속 필름 커패시터를 설치하는 것이 좋습니다. 저자: N. Boyko, Voronezh
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- 회로 LfSf의 특성 저항.
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