|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Máy phát tín hiệu sóng hài thấp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường Độ méo phi tuyến của tín hiệu AF, đặc trưng cho chất lượng của thiết bị ghi và tái tạo âm thanh, thường được đánh giá bằng độ méo hài, đối với các thiết bị chất lượng cao không được vượt quá giá trị ngưỡng xấp xỉ 0,1%. Để đo độ méo ở mức này, cần phải có một bộ tạo tín hiệu có hệ số hài thấp hơn nhiều lần, do đó, khi phát triển thiết bị được đề xuất, người ta chú ý chính đến việc giảm méo tín hiệu phi tuyến. Đặc điểm kỹ thuật chính:
Dải tần số được tạo ra của thiết bị được chia thành bốn dải phụ, trong đó mỗi dải tần số được thay đổi bởi một điện trở kép có thể thay đổi. Điện áp đầu ra có thể được điều chỉnh trơn tru và riêng biệt theo bước 20 dB. Sơ đồ chức năng của máy phát điện được thể hiện trong hình. 1. Cơ sở của nó là bộ khuếch đại băng thông rộng A1, mạch phản hồi dương (POS) được hình thành bởi bộ lọc thông dải R1C1R2C2 (cầu Wien) và mạch phản hồi âm (OSC) được hình thành bởi các nút và phần tử để ổn định biên độ của điện áp đầu ra R3, R4, U1, A2-A7.
Bộ lọc RC thông dải tương tự như mạch dao động song song và ở tần số gần cộng hưởng fp=1/2piRC (với R1=R2=R và C1=C2=C), nó cung cấp hệ số truyền tối đa là 1/3, mức cao nhất yếu tố chất lượng và các đặc tính chọn lọc tốt nhất. Tần số dao động có thể được điều chỉnh bằng cách phối hợp thay đổi điện trở của điện trở R1 và R2 hoặc điện dung của tụ C1 và C2. Rõ ràng, để máy phát tự kích thích, hệ số truyền của bộ khuếch đại A1 do mạch phản hồi chỉ định phải bằng ba. Với mức tăng thấp như vậy, sử dụng phản hồi sâu, không khó để đạt được dải tần rộng và độ méo rất thấp (dưới 0,01%) của bản thân bộ khuếch đại. Để có được hệ số méo hài thấp của máy phát, biên độ của điện áp đầu ra phải được ổn định ở một mức nhất định. Để làm được điều này, bộ khuếch đại được bao phủ bởi một vòng phản hồi phi tuyến, trong đó một nhiệt điện trở hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường thường được đưa vào làm bộ suy hao được điều khiển. Tuy nhiên, trong trường hợp đầu tiên, rất khó đạt được một cách đơn giản hệ số hài của máy phát ở tần số trung bình dưới 0,05%, trong trường hợp thứ hai - nhỏ hơn 0,1%, do đó đặc biệt chú ý đến việc giảm méo trong bộ điều khiển. bộ suy giảm. Điện áp OOS cung cấp cho bộ khuếch đại A1 có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của hai thành phần: một hằng số, biên độ của nó luôn bằng 1/3 điện áp đầu ra và một biến, bản chất của đường bao được xác định bởi các đặc tính của mạch OOS và phạm vi phụ thuộc vào các yếu tố gây mất ổn định: tham số trôi theo nhiệt độ và thời gian của các phần tử, thay đổi hệ số truyền của bộ lọc trong dải tần, v.v. (biên độ của thành phần thứ hai nhỏ hơn vài bậc hơn lần đầu). Điều này đã nảy sinh ý tưởng sử dụng mạch OOS hai kênh để giảm méo phi tuyến bằng cách cung cấp một thành phần không đổi cho đầu vào đảo ngược của bộ khuếch đại A1 thông qua một kênh chỉ chứa các phần tử tuyến tính (bộ chia R3R4 và bộ cộng A7) và một biến thành phần thông qua kênh ổn định biên độ (U1, A2-A6), tạo ra tín hiệu hiệu chỉnh, được thêm vào bộ cộng A7 với thành phần không đổi. Kênh thứ hai hoạt động như sau. Tín hiệu đầu ra của bộ khuếch đại A1 được chỉnh lưu bằng bộ chỉnh lưu U1 và điện áp loại bỏ khỏi nó được so sánh trong bộ tích phân A2 với bộ tích phân tham chiếu, thiết lập mức dao động đầu ra. Điện áp chênh lệch tích hợp điều khiển trực tiếp bộ suy giảm A4 và bộ suy giảm A5 thông qua bộ đảo ngược A3. Ở chế độ hoạt động tĩnh (ổn định) của máy phát có hệ số truyền của bộ chia R3R4 và bộ lọc bằng 1/3, chênh lệch điện áp đầu vào, cũng như điện áp đầu ra của bộ tích hợp A2 và bộ lặp A3 gần bằng 4 . Do đó, biên độ tín hiệu ở đầu ra của bộ suy giảm A5 và A6 là như nhau và điện áp đầu ra của bộ khuếch đại vi sai AXNUMX cũng gần bằng XNUMX. Ở chế độ không cố định, sự thay đổi biên độ tín hiệu đầu ra của bộ khuếch đại A1 gây ra sự sai lệch của điện áp chỉnh lưu theo hướng này hay hướng khác so với hướng tham chiếu và do đó, điện áp đầu ra của bộ tích hợp A2 và bộ lặp A3 . Dưới tác động của các tín hiệu điều khiển này, hệ số truyền của bộ suy hao A4 và A5 thay đổi ngược chiều nhau và xuất hiện điện áp hình sin ở đầu ra của bộ khuếch đại A6, đưa máy phát về chế độ đứng yên. Khi biên độ của dao động đầu ra tăng so với giá trị đứng yên, tín hiệu xuất hiện ở đầu ra của bộ khuếch đại A6 cùng pha với đầu ra và khi giảm đi, nó xuất hiện lệch pha. Việc sử dụng các bộ suy giảm có điều khiển hoạt động ở tín hiệu nhỏ và bù một phần các sản phẩm méo phi tuyến giúp giảm đáng kể mức độ hài của máy phát.
Sơ đồ nguyên lý của thiết bị. Bộ khuếch đại chính của nó chứa hai tầng đầu vào vi sai (VT1, VT2 và VT5, VT6), được kết nối song song cho tín hiệu khuếch đại. Nhờ đó, bộ khuếch đại đối xứng với cả hai nửa sóng của điện áp xoay chiều, giúp giảm đáng kể mức độ hài âm chẵn, đặc biệt là thành phần thứ hai, lớn nhất của phổ tín hiệu trong hầu hết các bộ dao động RC chất lượng cao. Một tính năng khác của bộ khuếch đại là dòng điện thấp chạy qua các điện trở R39, R32.2 và R40 được kết nối với đế của các bóng bán dẫn giai đoạn vi sai. Nó bằng với sự khác biệt về dòng điện cơ sở, do đó, bằng cách chọn các bóng bán dẫn có hệ số truyền dòng điện tương tự h21e, nó có thể giảm đáng kể. Kết quả là có thể giảm các yêu cầu về tính nhất quán của các phần của điện trở biến thiên kép R32 và kết nối trực tiếp phần đầu tiên của nó (R32.1) với đế của bóng bán dẫn VT1, VT5 (không có tụ điện cách ly). Để giảm tiếng ồn của chính bộ khuếch đại, dòng tĩnh của các tầng vi sai được chọn tương đối nhỏ (khoảng 100 μA). Tín hiệu từ bộ thu của bóng bán dẫn VT1 và VT5 được cung cấp cho bộ khuếch đại điện áp đối xứng được chế tạo trên các bóng bán dẫn VT7, VT9 và VT8, VT10. Để giảm tính phi tuyến, nó được bao phủ bởi OOS cục bộ (điện trở R13 và R15), làm giảm hệ số truyền của nó xuống 8...12. Điện trở R19, R20 tạo điều kiện gần với chế độ nguồn điện áp cho tầng ra trên các Transistor composite VT12VT14 và VT13VT15 cũng giúp tăng độ tuyến tính của ampli. Dòng tĩnh của giai đoạn này được thiết lập bằng điện trở cắt R16. Để hoạt động ổn định ở độ sâu phản hồi lớn và băng thông rộng, bộ khuếch đại được cung cấp khả năng hiệu chỉnh tần số bằng các mạch R1C1 và R11C2 được kết nối song song với các điện trở tải (R2 và R10) của các tầng vi sai. Tần số cắt của bộ khuếch đại có phản hồi vòng hở do các mạch này thiết lập nằm trong khoảng 20...25 kHz. Do sự kết hợp đáp ứng tần số của bộ khuếch đại không chính xác và mạch hiệu chỉnh, phần đặc tính có độ dốc 6 dB trên mỗi quãng tám trở nên mở rộng hơn. Tần số cắt của bộ khuếch đại điện áp nằm trong vùng vài megahertz. Ngoài ra, để tăng biên độ ổn định của toàn bộ bộ khuếch đại, một liên kết cưỡng bức C19R69 được đưa vào mạch OOS. Tín hiệu đầu ra của bộ khuếch đại đi qua bộ lặp trên bóng bán dẫn VT16, được chỉnh lưu bằng diode VD6 và đi đến bộ tích hợp được chế tạo trên op-amp DA1. Điện áp tham chiếu được cung cấp từ điện trở điều chỉnh R35. Từ đầu ra của op-amp, một điện áp bằng kết quả của việc tích phân chênh lệch của các tín hiệu được chỉ định tác động lên cổng của bóng bán dẫn VT17.1 và thông qua bộ đảo ngược trên op-amp DA2 - trên cổng của bóng bán dẫn VT17.2 .52. Cùng với điện trở R55-R49, các bóng bán dẫn này tạo thành bộ suy giảm được điều khiển. Tính phi tuyến của đặc tính bóng bán dẫn được giảm bớt nhờ mạch OOS gồm các điện trở R50, R56 và R57, R20. Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng để thu được kết quả tốt nhất, điện áp không đổi trên các cổng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường phải nằm trong khoảng 50...2% điện áp cắt và điện trở của các điện trở trong mạch OOS phải lớn hơn nhiều. lớn hơn điện trở của các kênh của họ. Điều này đã được tính đến trong các bộ suy giảm được mô tả và điện áp ở đầu vào đảo ngược của op-amp DA33 có thể được điều chỉnh bằng cách cắt điện trở RXNUMX để đặt tỷ lệ điện áp tốt nhất điều khiển các bộ suy giảm ở chế độ đứng yên. Sự khác biệt trong tín hiệu đầu ra của bộ suy giảm được khuếch đại bởi bộ khuếch đại vi sai trên op-amp DA4 và thông qua bộ cộng điện áp OOS được chế tạo trên các điện trở R66-R68, R70-R72, R40, ảnh hưởng đến đầu vào đảo ngược của bộ khuếch đại chính. Hệ số truyền của mạch OOS gần bằng 1/3 được đặt bằng các điện trở cắt R68, R70-R72 ở từng dải con riêng biệt. Việc điều chỉnh tần số, chuyển đổi các băng tần con, cũng như các yếu tố gây mất ổn định gây ra những thay đổi về điện áp đầu ra, đi kèm với các quá trình khôi phục lại mức trước đó. Ví dụ, khi tín hiệu đầu ra tăng, điện áp ở đầu ra của bộ chỉnh lưu (VD6) tăng và do đó, điện áp điều khiển ở cổng của bóng bán dẫn VT17.1 giảm và ở cổng của bóng bán dẫn VT17.2 thì tăng. Vì lý do này, mức tăng của bộ suy giảm thay đổi theo hướng ngược lại và biên độ của tín hiệu đầu ra chế độ chung của bộ khuếch đại trên op-amp DA4 tăng lên và mức tăng của bộ khuếch đại chính giảm. Kết quả là biên độ của tín hiệu đầu ra của máy phát và điện áp được chỉnh lưu ở đầu vào đảo ngược của op-amp DA1 trở về giá trị đứng yên trước đó. Điện áp đầu ra của máy phát được đo bằng vôn kế xoay chiều ở op-amp DA3. Ampe kế PA1 được bao gồm trong đường chéo của cầu chỉnh lưu VD7--VD10 trong mạch OOS bao quanh op-amp. Điện áp đầu ra của máy phát được đặt bằng điện trở thay đổi R26 và bộ suy giảm từng bước bao gồm bộ chia điện trở R27-R30 và công tắc SA2. Máy phát điện được cấp nguồn từ nguồn ổn định lưỡng cực. Dòng điện tiêu thụ từ nó nhỏ hơn 100 mA. Chi tiết và thiết kế. Thiết bị chủ yếu sử dụng điện trở MLT có độ lệch điện trở cho phép so với giá trị danh định là ±5 và ±10%. Các điện trở R31, R39 cũng như R27-R30 được chọn với độ chính xác ±0,5...1%. Điện trở tông đơ - SP3-44, SP3-27 hoặc SP3-16. Để điều chỉnh tần số, người ta sử dụng điện trở biến thiên dây quấn đôi PTP, nhưng điều này không loại trừ việc sử dụng các loại điện trở khác có điện trở 2...50 kOhm (với sự thay đổi tương ứng về điện dung của tụ C8- C15). Để thuận tiện cho việc lắp đặt máy phát và đạt được hệ số hài như đã nêu ở đầu bài, độ mất cân bằng các đoạn của điện trở R32 không được vượt quá 2,,3%. Tụ điện C1, C2, C4, C5, C7, C19 - KM4 hoặc KM5; C3, C6 - K50-6; C16-C18 - K50-3; C8-C15 - K73, K76, MBM. Để giảm lỗi cài đặt tần số trong các băng con, điện dung của băng tần con phải được chọn với độ chính xác không kém hơn 1...2%. Các giá trị điện dung chỉ ra trên sơ đồ có được bằng cách mắc song song hai tụ điện (ví dụ C8, C12 được tạo thành từ các tụ điện có công suất 3,3 và 0,68 μF). Điốt KD521A có thể thay thế bằng KD522A, KD522B, KD509A, KD510A và điốt zener KS162A có thể thay thế bằng KS156A. Hệ số truyền dòng tĩnh h21e của bóng bán dẫn VT1, VT2, VT5, VT6 không được chênh lệch quá 20% và bóng bán dẫn VT7-VT10 - 30%. Đối với bóng bán dẫn VT1-VT6, các hệ số này phải nằm trong khoảng 150...250, VT7-VT10 - trong khoảng 100...200, VT12-VT15 - 80...200. Thay vì sử dụng các Transistor dòng KT315 (VT1-VT3, VT10-VT12, VT14) và KT361 (VT4-VT7, VT9, VT13, VT15), thay vì lắp ráp KPS104V - KPS104E, cũng như các bóng bán dẫn KP303V - KP303E có điện áp cắt, chênh lệch không quá 30%. OU K140UD7 có thể được thay thế bằng K140UD8A, K140UD8B, K140UD6. Thiết bị chứa một microampe M261M với tổng dòng điện lệch là 100 μA và điện trở khung khoảng 800 Ohms. Công tắc SA1, SA2 - PG3, ổ cắm XS1 - CP50-73. Hầu hết các bộ phận của máy phát điện được đặt trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh dày 2 mm. Điện trở R25 được hàn vào các cực của bộ điều chỉnh mức R26, điện trở chia R27-R30 được hàn vào các cực của công tắc SA1. Các tụ điện C8-C15, C19 và các điện trở R31, R39, R67-R72, R40 được gắn trên một bảng mạch in bổ sung được lắp đặt bên cạnh điện trở kép R32 (vì kích thước và kiểu dáng của dây dẫn bảng mạch in phụ thuộc vào kích thước của các tụ điện, bản vẽ của nó không được đưa ra). Điện trở R60 và tụ điện C17 được gắn trên các cực của microampe PA1.
Việc thiết lập thiết bị bắt đầu bằng việc đo điện áp ở đầu ra của nguồn điện ổn định, điện áp này phải nằm trong phạm vi ±14,5...16 V. Sau đó, một trong các cực của điện trở R66 tạm thời không được hàn và hoạt động chế độ của bộ khuếch đại được kiểm tra dòng điện một chiều. Điện áp rơi trên các điện trở R2, R10 phải trong khoảng 2,3...2,7 V, tại các điện trở R12, R14 - 1,7...2,1 V, và tại R13, R15 - 1,1.. .1,5 V. Điện trở điều chỉnh R16 đặt trạng thái tĩnh dòng điện giai đoạn đầu ra đến 1,5... 2,5 mA. Điện áp không đổi ở đầu ra bộ khuếch đại không được vượt quá ±10 mV. Nếu cần, điều này có thể đạt được bằng cách nối song song điện trở R5 hoặc R6 với một điện trở có điện trở cao bổ sung (15...150 kOhm). Sau đó, hãy đảm bảo rằng bộ khuếch đại không có hiện tượng tự kích thích ký sinh. Nếu có thì tăng công suất của các tụ hiệu chỉnh C1, C2 và chọn các phần tử của mạch cưỡng bức R69C19. Sau đó, các op amp DA1, DA2, DA4 được cân bằng, cực của điện trở R66 được hàn và các thanh trượt của điện trở R32, R33, R35, R37 được đặt ở vị trí chính giữa và công tắc SA1 được đặt ở vị trí Vị trí “x10” (100...1000 Hz). Bằng cách điều chỉnh điện trở R70 và R35, việc tạo ra xảy ra trong phạm vi phụ này; điện trở R35 đặt điện áp đầu ra tối đa là 5 V. Tiếp theo, kết nối đầu vào đồng bộ hóa dao động với đầu ra máy phát và kiểm tra dạng tín hiệu ở đầu ra của op-amp DA4. Điện trở điều chỉnh R70 và R33 đạt được biên độ nhỏ nhất có thể của tín hiệu này và đóng điện áp điều khiển trên cổng của bóng bán dẫn VT17 (chúng được đo bằng vôn kế có điện trở đầu vào cao), điện áp này phải nằm trong khoảng -0,4... -1,6 V. Việc tạo ổn định và biên độ thấp nhất của tín hiệu không bị biến dạng ở đầu ra của op-amp DA4 trong các dải phụ còn lại đạt được bằng cách sử dụng điện trở cắt R68, R71, R72. Nếu biên độ tần số của tín hiệu không đủ ổn định thì điện trở của điện trở R44 sẽ tăng lên. Các dao động tần số thấp (0,1...1 Hz) xảy ra để ổn định biên độ được loại bỏ bằng cách nối một điện trở có điện trở vài kilo-ohm nối tiếp với tụ điện C16. Thang đo được hiệu chỉnh và hệ số thay đổi tần số được kiểm tra khi chuyển đổi các dải phụ bằng máy đo tần số kỹ thuật số. Việc thiết lập vôn kế trên op-amp DA3 bao gồm việc cài đặt độ nhạy cần thiết bằng cách chọn điện trở R59. Độ không đồng đều của hệ số truyền vôn kế trong dải tần 10...105 Hz không được vượt quá 1%. Tác giả: N. Shiyanov
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Mô-đun xử lý hình ảnh với mạng nơ-ron học sâu riêng ▪ Những miếng thịt nhỏ từ không trung ▪ Dòng đồng hồ thông minh đa thể thao Garmin Fenix 5 mới ▪ Lần đầu tiên robot tấn công con người ▪ Ăn phô mai có thể giúp bạn giảm cân
▪ phần công trường Thiết bị hàn. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Nhưng bản thân bạn không nên phân biệt thất bại với chiến thắng. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Tỏi được gọi là gì ở Trung Quốc? đáp án chi tiết ▪ Bài viết Chuyên gia pháp lý. Mô tả công việc ▪ bài viết nhà máy thủy điện không có đập. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo VHF Beacon. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này