і
АУДИОТЕХНИКА
Y
ФНЧ и ФВЧ Баттерворта 9-го порядка,
синтезированные встроенным приложе-
нием к Micro-Cap 7.0 - программой Design.
Внутренняя структура макромоделей Х
1
,
Х2 ввиду громоздко-
сти не приводится,
Plot-характеристики
показаны на рис. З.В
структуру фильтров
входят согласующие
резисторы RL = RS =
4 Ом, которые в сум-
ме обеспечивают стандартное сопро^
тивление нагрузки УМЗЧ. За счет
компьютерной оптимизации дости-
гается гладкая АЧХ при высокой кру-
тизне среза за границей прозрачно-
сти, при этом ФНЧ подавляет сигнал третьей гармоники
(3 кГц) на 75 дБ, ФВЧ в аналогичной степени ослабляет
сигнал первой гармоники 1 кГц. Напряжения v(Out),
v(Out
1
) на выходах фильтров представляют собой поло-
вину реально развиваемых УМЗЧ из-за наличия резис-
торов фильтров RL, RS, образующих делитель с коэф-
фициентом деления
2
, но для дальнейшего анализа это
несущественно, так как не влияет на форму огибающих и
соотношение амплитуд исследуемых сигналов.
.
Функционирование модели обеспечивает анализатор
переходных процессов (ТА) Micro-Cap, с помощью которо-
го исследуем вначале характеристики при отключенной
ООС. Для этого достаточно в схемном редакторе задать
сопротивление резистора R4 = 0, что блокирует ООС по
переменному току шунтированием ее сигнала конденса-
тором С2, в то время как ООС по постоянному току про-
должает действовать, сохраняя балансировку и все ре-
жимы УМЗЧ. Ток покоя задан резистором R
8
на уровне
130 мА, типичном для подобных устройств.
Результаты ТА анализа в этих условиях представле-
ны на рис. 4. Верхний график демонстрируетнарастание
первой гармоники, нижний - третьей и более высоких.
Очевидно, что законы изменения сигналов v(Out) и v(Out1)
не только нелинейны, нои имеют разный знак кривизны:
огибающая первой гармоники - выпуклого вида, высших
- вогнутого. Эти результаты практически совпадают с ре-
зультатами компьютерного анализа выходного каскада
на тех же транзисторах 2N3055/MJ2955 [4]. При этом форг
ма огибающих обусловлена неравномерным усилением
указанных транзисторов в слаботочной и сильноточной
областях. УМЗЧ без ООС, таким образом, повторяет ам-
плитудную динамику своего выходного каскада.
Вернем к действию ООС, задав сопротивление рези-
стора R4 = 330 Ом. Пропорционально уменьшению ко-
эффициента усиления изменим функциональную зави-
симость источника Е
1
с тем, чтобы выходной сигнал ох-
ватывал примерно тот же динамический диапазон до на-
чала перегрузки. Теперь ТА анализ приводит к иным ре-
зультатам, показанным на рис. 5.
Огибающ ая первой гар-
моники линеаризовалась, вы сш их - получила дополни-
тельный прогиб.
Очевидно, что ООС лишь видоизменяет
L В S 1100 3000.ШС —О Out
У Out 1
Рис. 2
24 h
Рис. 3
исходную нелинейность амплитудной динамики гармоничес-
кого спектра УМЗЧ (см. рис. 4), не приведя к реальному умень-
шению различий в форме огибающих первой и высших гар-
моник, а значит, к улучшению качества звукопередачи. Что и
подтверждается на практике [7].
В целях наглядности огибающие сигналов у(СМ), у(ОиП)
очерчены с помощью графического редактора (для положи-
тельных полуволн и до области ограничения) и размещены на
одном графике (рис.
6
). Этот прием показывает всю степень
различий, при этом введенное максимальное отклонение Ду
характеризует неидеапьность усилительного тракта. В данном
случае она велика, следовательно, моделируемое устройство
| Радиолюбитель - 09/2006
предыдущая страница 24 Радиолюбитель 2006-09 читать онлайн следующая страница 26 Радиолюбитель 2006-09 читать онлайн Домой Выключить/включить текст