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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 출력 임피던스가 높은 UMZCH의 특징. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 트랜지스터 전력 증폭기 많은 작동 매개변수에서 램프의 UMZCH에 비해 집적 회로의 UMZCH의 우월성은 이제 의심의 여지가 없습니다. 그러나 전문가의 음질 평가를 통해 그 우수성이 항상 확인되는 것은 아닙니다. 독자들이 트랜지스터 증폭기의 상호 변조 왜곡을 줄이는 조치에 대한 관심이 증가한 것은 우연이 아닙니다. 이 기사에서는 이러한 왜곡을 줄이는 높은 출력 임피던스를 갖춘 증폭기의 구조에 대해 설명합니다. 또한 문헌에 나열된 처음 두 기사의 내용을 숙지하는 것이 좋습니다. [1]과 [2]에 발표된 기사의 분석은 출력 저항이 높은 UMZCH에서 전기 역학 스피커(EDG)를 여기할 때 사운드 재생 품질을 향상시킬 수 있는 가능성에 대한 결론이 완전히 일치함을 보여줍니다. Rout) 상호 변조 왜곡(ID)을 줄입니다. 그러나 언급된 기사에 설명된 AI의 소스는 근본적으로 다릅니다. 첫 번째에서 왜곡의 주요 원인이 EDC의 임피던스 변화라고 가정하면 두 번째에서는 IR의 소스도 UMZCH라고 명시되어 있습니다. 여기서 증폭된 신호의 상호 변조와 응답 EDC에서 발생하는 신호는 증폭기 출력의 일반 피드백 회로를 통해 도달합니다. [1]과 [2]의 권장 사항에 따라 높은 출력 임피던스를 갖는 UMZCH를 구성하기 위한 가능한 원리를 고려해 보겠습니다. [1]에 표시된 것처럼 임피던스 변화에 대한 UMZCH 스피커 시스템의 감도를 줄이기 위한 증폭기의 가장 간단한 수정은 UMZCH의 일반 전압 피드백을 전류 피드백으로 대체함으로써 가능합니다. 이 경우에는 깊은 전류 OOS로 인해 필요한 Rout 값이 달성되므로 OOS가 없는 UMZCH의 출력 저항은 매우 작을 수 있습니다. 이는 통합 설계와 출력단에 이미터(소스) 팔로워가 있는 바이폴라 또는 전계 효과 트랜지스터 모두에서 가장 일반적인 UMZCH를 수정할 수 있는 충분한 기회를 제공합니다. 일반적인 OOS 회로 구조의 단순화된 버전이 그림 1에 나와 있습니다. 6, 여기서 저항 Roc는 전류 OOS 센서 역할을 합니다. EDC와 직렬로 연결 이 회로에서 주파수가 증가함에 따라 EDC의 임피던스가 증가하면 피드백 루프의 깊이가 감소하고 이에 따라 옥타브당 1dB를 초과하지 않는 기울기로 주파수 응답이 증가합니다. 이 경우 그림 1에 표시된 가장 간단한 회로 Rк1СкXNUMX을 사용하여 필요한 주파수 응답 보정을 수행합니다. 점선 XNUMX개.
출력 저항이 높은 UMZCH의 특징은 EDC의 임피던스 변화로 인한 출력 전압 증가를 보장하기 위해 공급 전압을 20~30% 증가시켜야 한다는 점입니다[1]. 그림 1의 다이어그램에 따른 구조로 UMZCH의 적용 가능성을 평가해 보겠습니다. 2은 [1]에서 고려된 AI를 줄이기 위한 것이며, 여기서 주요 요구 사항은 OOS 루프의 다른 신호 증폭에 영향을 주기 위해 EDC의 응답 조건을 제외하는 것입니다. 출력단 A1(그림 XNUMX 참조)의 특성에서 다음과 같이 원래 증폭기의 낮은 출력 저항을 통해 EDC 응답(EMF 형태)이 OOS 회로에 침투하기 때문에 이 요구 사항이 충족되지 않습니다. . UMZCH에 대한 다양한 회로 솔루션을 분석하면 상호 변조 왜곡이 낮은 UMZCH에 대해 [2]에 명시된 요구 사항을 충족하는 것은 자체 출력 저항 값이 높은 UMZCH 출력단을 사용해야만 가능하다는 것을 알 수 있습니다(일반 OOS 없음). 이는 일반적으로 공통 베이스(CB) 또는 공통 이미터(CE)가 있는 회로에 연결된 트랜지스터를 사용하는 출력단이 있는 UMZCH에서 달성됩니다. 공통 게이트(OC)와 공통 소스(CS)가 있는 회로의 경우 전계 효과 트랜지스터의 캐스케이드에도 동일하게 적용됩니다. OB(OZ)와 트랜지스터를 연결하는 회로는 캐스케이드의 Rout 값이 가장 높은 것으로 알려져 있습니다. 그러나 동시에 입력 저항의 작은 값과 전류 증폭 부족으로 인해 적용 가능성이 크게 제한됩니다. 이러한 출력단 구조의 예가 [3]에 제안되어 있습니다. 그림에서. 그림 2는 증폭기 출력단의 일부를 보여줍니다. 여기서 강력한 트랜지스터 VT1, VT2는 전압에 의해서만 신호를 증폭합니다. 트랜지스터 VT4, VT5는 캐스케이드의 이미터 저항과 함께 온도 범위에서 대기 전류를 안정화하고 트랜지스터 VT3, VT6은 출력 트랜지스터의 최대 기본 전류를 제한합니다. 이 옵션의 중요한 단점은 공통 와이어에 연결되지 않은 XNUMX채널 전원 공급 장치입니다.
출력단의 OE(IO) 회로에 연결된 트랜지스터의 사용은 캐스케이드의 입력 저항 값과 전류 및 전압 증폭의 상당히 큰 값으로 인해 더 널리 사용됩니다. 캐스케이드의 Rout을 늘려야 하는 경우 [4] 및 [5]와 같이 이미터(소스) 회로에 저항기를 포함하여 추가 로컬 직렬 전류 피드백을 사용할 수 있습니다. Rout이 높은 원본 UMZCH를 사용하면 Rout이 증가하고 입력 전압을 출력 전류로 변환하는 정확도가 높아짐에 따라 전류 측면에서 일반 OOS를 동시에 사용할 가능성이 배제되지 않습니다. 이 경우 [2]에 설정된 조건을 충족하는 UMZCH 회로의 단순화된 버전은 그림 1의 UMZCH 회로와 일치합니다. 1. 따라서 [2]과 [20]에 따른 버전에 대한 UMZCH 매개변수의 근본적인 차이점은 원래 증폭기의 Rout 값과 공급 전압을 30~XNUMX% 증가시켜야 한다는 점에만 있습니다. . 이는 EDC 응답의 왜곡을 제거하는 데 필요합니다. 공급 전압이 부족하면 사운드 재생 품질이 저하됩니다. [2]에 명시된 문제를 해결하기 위해 실제로 UMZCH를 구현할 때 일부 기능을 고려해야 합니다. 예를 들어, 로컬 피드백이 있는 최소 증폭 단계 수를 갖춘 반전 입력을 사용하는 UMZCH에서 더 나은 작동 안정성이 달성됩니다. 가능하다면 통합 연산 증폭기의 사용이나 20dB 이하의 전압 증폭을 위한 사용을 배제해야 합니다. 비선형 왜곡의 0,1/0,2%를 얻기 위해 노력할 필요는 없으며 약 XNUMX~XNUMX%의 값으로 제한하면 충분합니다. 주된 노력은 고조파 왜곡의 스펙트럼 및 주파수 의존성을 줄이는 것, 즉 출력 신호 레벨의 감소에 따른 단조로운 감소에 집중되어야 합니다. UMZCH의 충분히 높은 매개변수는 일반적으로 입력 전압 대 출력 전류의 변환 비율이 20... 30 A 이하인 경우에 달성되므로 전체 전류 피드백의 깊이를 1...1,5 dB로 제한하는 것이 좋습니다. EDG 임피던스 25Ω에서 출력 전력 40~8W의 경우 /V입니다. 전력 손실을 줄이려면 저항 ROC3의 저항을 상대적으로 작게 선택하는 것이 좋습니다. 이 경우 적절한 이득을 갖는 일반 피드백 루프에 추가 증폭기를 포함해야 할 수도 있습니다. 그런 다음 로컬 OOS 회로의 고주파수 영역에서 주파수 응답을 수정하는 것이 좋습니다. 오디오 신호의 어택을 재생할 때 왜곡을 줄이려면 필요한 안정성 마진을 기준으로 보정 요소 Rk2, Sk2의 매개변수를 선택해야 하며 액티브 스피커의 주파수 응답 보정은 다른 방법으로 수행해야 합니다. UMZCH 회로의 선택은 달성된 품질 특성의 비교 결과를 기반으로 이루어지며 객관적인 측정은 표준 방법을 사용하여 수행됩니다. 이 경우 출력 전류 측정은 예를 들어 저항 ROC3 양단의 출력 전류에 비례하는 전압 측정으로 대체될 수 있습니다. 사운드 재생의 주관적 품질 평가(SQA) 결과를 예측해야 하는 경우 실제 EDC를 부하로 사용하여 잡음 신호[6]에 대해 UMZCH의 비선형 왜곡 측정을 수행해야 합니다. Rout 값이 높거나 낮을 때 UMZCH의 작동 모드 스위치를 사용하여 사운드 재생 품질의 변화를 평가하는 것이 더 편리합니다. 이 스위칭 동안 전류 피드백은 전압 피드백으로 대체되고 주파수 응답 보정 요소는 꺼집니다. 문학
저자: A.Syritso
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