אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מחולל אות הרמוני נמוך. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה עיוותים לא ליניאריים של אותות AF, המאפיינים את איכות ציוד הקלטת קול ושחזור קול, מוערכים בדרך כלל על ידי עיוות הרמוני, אשר עבור מכשירים באיכות גבוהה לא יעלה על ערך סף משוער של 0,1%. כדי למדוד עיוותים ברמה זו, נדרש מחולל אותות עם מקדם הרמוני נמוך פי כמה, ולכן, בעת פיתוח ההתקן המוצע, תשומת הלב העיקרית ניתנה להפחתת עיוותי האות הלא ליניאריים. מאפיינים טכניים עיקריים:
טווח התדרים המופקים של המכשיר מחולק לארבעה תת-טווחים, שבכל אחד מהם משתנה התדר על ידי נגד כפול משתנה. ניתן לכוונן את מתח המוצא בצורה חלקה ודיסקרטית בצעדים של 20 dB. התרשים הפונקציונלי של הגנרטור מוצג באיור. 1. הבסיס שלו הוא מגבר פס רחב A1, שמעגל המשוב החיובי (POS) שלו נוצר על ידי מסנן פס הפס R1C1R2C2 (גשר Wien), ומעגל המשוב השלילי (OSC) נוצר על ידי צמתים ואלמנטים לייצוב משרעת של מתח המוצא R3, R4, U1, A2-A7.
מסנן RC מעביר פס דומה למעגל תנודה מקבילית ובתדר ה-quasi-resonance fp=1/2piRC (עם R1=R2=R ו-C1=C2=C) הוא מספק מקדם שידור מרבי של 1/3, הגבוה ביותר גורם איכות והתכונות הסלקטיביות הטובות ביותר. ניתן לכוונן את תדר התנודה על ידי שינויים מתואמים בהתנגדות של נגדים R1 ו-R2 או הקיבול של הקבלים C1 ו-C2. ברור, עבור עירור עצמי של הגנרטור, מקדם השידור של מגבר A1, המצוין על ידי מעגל המשוב, חייב להיות שווה לשלושה. בהגבר נמוך כל כך, באמצעות משוב עמוק, לא קשה להשיג טווח תדרים רחב ורמת עיוות נמוכה מאוד (פחות מ-0,01%) של המגבר עצמו. כדי להשיג גורם עיוות הרמוני נמוך של הגנרטור, יש לייצב את משרעת מתח המוצא ברמה מסוימת. לשם כך, המגבר מכוסה בלולאת משוב לא ליניארית, שבה תרמיסטור או טרנזיסטור אפקט שדה נכלל לעתים קרובות כמנחת מבוקר. עם זאת, במקרה הראשון קשה להשיג בצורה פשוטה את המקדם ההרמוני של הגנרטור בתדרים בינוניים של פחות מ-0,05%, במקרה השני - פחות מ-0,1%, לכן ניתנה תשומת לב מיוחדת להפחתת העיוותים בבקרה. מַנחֵת. ניתן לייצג את מתח OOS המסופק למגבר A1 כסכום של שני מרכיבים: קבוע, שהמשרעת שלו תמיד שווה ל-1/3 ממתח המוצא, ומשתנה, שאופי המעטפת שלו נקבע על ידי המאפיינים של מעגל OOS, והטווח תלוי בגורמים מערערים: פרמטרי סחיפה של טמפרטורה וזמן של האלמנטים, שינויים במקדם שידור המסנן בטווח התדרים וכו' (המשרעת של הרכיב השני קטנה בכמה סדרי גודל מהראשון). זה הוליד את הרעיון של שימוש במעגל OOS דו-ערוצי להפחתת עיוות לא ליניארי על ידי אספקת רכיב קבוע לכניסה ההפוכה של מגבר A1 דרך ערוץ המכיל רק אלמנטים ליניאריים (מחלק R3R4 ומוסיף A7), ומשתנה רכיב דרך ערוץ ייצוב המשרעת (U1, A2-A6), היוצר אות תיקון, המתווסף באדר A7 עם רכיב קבוע. הערוץ השני פועל באופן הבא. אות המוצא של מגבר A1 מתוקן על ידי מיישר U1, והמתח שהוסר ממנו מושווה באינטגרטור A2 עם ייחוס אחד, הקובע את רמת תנודות המוצא. מתח ההפרש המשולב מניע ישירות את המחליש A4 ואת המחליש A5 דרך עוקב A3 הפוך. במצב הפעולה הנייח (יציב) של הגנרטור עם מקדמי ההעברה של המחלק R3R4 והמסנן שווים ל-1/3, ההבדל במתחי הכניסה, כמו גם מתחי המוצא של האינטגרטור A2 והחזר A3 קרובים לאפס. . לכן, המשרעות של האותות ביציאות של המחלשים A4 ו-A5 זהות ומתח המוצא של המגבר ההפרש A6 גם הוא קרוב לאפס. במצב לא נייח, שינוי באמפליטודה של אות המוצא של מגבר A1 גורם לסטייה של המתח המיושר בכיוון זה או אחר ביחס לנקודת הייחוס, וכתוצאה מכך, מתחי המוצא של האינטגרטור A2 ושל המשחזר A3 . בהשפעת אותות בקרה אלה, מקדמי השידור של המחלשים A4 ו-A5 משתנים בכיוונים מנוגדים, ומתח סינוסואידי מופיע בפלט של מגבר A6, המביא את הגנרטור למצב נייח. כאשר משרעת תנודות המוצא גדלה ביחס לערך הנייח, מופיע אות במוצא של מגבר A6 שנמצא בפאזה עם המוצא XNUMX, וכאשר הוא יורד, הוא מופיע מחוץ לפאזה. השימוש במנחתים מבוקרים הפועלים באות קטן ופיצוי חלקי של מוצרי עיוות לא ליניארי אפשרו להפחית משמעותית את רמת ההרמוניות של הגנרטור. תרשים סכמטי של המכשיר. המגבר הראשי שלו מכיל שני שלבי כניסה דיפרנציאליים (VT1, VT2 ו-VT5, VT6), המחוברים במקביל לאות המוגבר. הודות לכך, המגבר סימטרי עבור שני חצאי הגלים של מתח החילופין, מה שמפחית משמעותית את רמת ההרמוניות השקולות, במיוחד המרכיב השני והגדול ביותר של ספקטרום האותות ברוב מתנדי ה-RC האיכותיים. תכונה נוספת של המגבר היא הזרם הנמוך הזורם דרך נגדים R39, R32.2 ו-R40 המחוברים לבסיסי הטרנזיסטורים השלבים הדיפרנציאליים. זה שווה להבדל בזרמי הבסיס, ולכן על ידי בחירת טרנזיסטורים עם מקדמי העברת זרם דומים h21e ניתן להפחית אותו באופן משמעותי. כתוצאה מכך, התברר שניתן להפחית את הדרישות לעקביות של קטעים של נגד משתנה כפול R32 ולחבר את הקטע הראשון שלו (R32.1) ישירות לבסיסי הטרנזיסטורים VT1, VT5 (ללא קבל בידוד). על מנת להפחית את הרעש של המגבר עצמו, זרם השקט של השלבים הדיפרנציאליים נבחר להיות קטן יחסית (כ-100 μA). אותות מהקולטים של הטרנזיסטורים VT1 ו-VT5 מסופקים למגבר מתח סימטרי המיוצר על טרנזיסטורים VT7, VT9 ו-VT8, VT10. כדי להפחית את האי-לינאריות, הוא מכוסה על ידי OOS מקומי (נגדים R13 ו-R15), אשר מפחית את מקדם השידור שלו ל-8...12. נגדים R19, R20 יוצרים תנאים קרובים למצב מקור המתח לשלב המוצא בטרנזיסטורים מרוכבים VT12VT14 ו-VT13VT15, מה שעוזר גם להגביר את הליניאריות של המגבר. זרם השקט של שלב זה נקבע על ידי נגד חיתוך R16. לפעולה יציבה בעומק גדול של משוב ורוחב פס רחב, המגבר מסופק עם תיקון תדר על ידי מעגלים R1C1 ו-R11C2 המחוברים במקביל לנגדי העומס (R2 ו-R10) של השלבים הדיפרנציאליים. תדר החיתוך של המגבר עם משוב לולאה פתוחה, שנקבע על ידי מעגלים אלה, הוא בטווח של 20...25 קילו-הרץ. כתוצאה מצימוד תגובת התדר של מעגלי המגבר והתיקון הלא מתוקנים, הקטע של המאפיין עם שיפוע של 6 dB לאוקטבה נעשה מורחב יותר. תדר החיתוך של מגבר המתח הוא באזור של כמה מגה-הרץ. בנוסף, כדי להגדיל את מרווח היציבות של המגבר כולו, קישור דחף C19R69 כלול במעגל OOS. אות המוצא של המגבר עובר דרך רפיטר בטרנזיסטור VT16, מתוקן על ידי דיודה VD6 ועובר לאינטגרטור המיוצר על מגבר OP DA1. מתח הייחוס מסופק מנגד הגוזם R35. מהפלט של ה-Op-amp, מתח השווה לתוצאה של שילוב ההפרש של האותות המצוינים פועל על השער של הטרנזיסטור VT17.1, ודרך העוקב ההפוכה ב-Op-amp DA2 - על השער של הטרנזיסטור VT17.2 .52. יחד עם נגדים R55-R49, טרנזיסטורים אלו יוצרים מנחתים מבוקרים. האי-ליניאריות של מאפייני הטרנזיסטור מופחתת על ידי מעגלי OOS המורכבים מנגדים R50, R56 ו-R57, R20. נקבע בניסוי שכדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר, המתח הקבוע על השערים של טרנזיסטורי אפקט שדה צריך להיות בטווח של 50...2% ממתח הניתוק, וההתנגדות של הנגדים במעגלי ה-OOS צריכה להיות רבה גדול מההתנגדות של הערוצים שלהם. זה נלקח בחשבון במנחתים המתוארים, וניתן לכוונן את המתח בכניסה ההפוכה של OP-amp DA33 על ידי חיתוך נגד RXNUMX על מנת להגדיר את היחס הטוב ביותר בין המתחים השולטים במנחתים במצב נייח. ההבדל באותות המוצא של המחלשים מוגבר על ידי מגבר דיפרנציאלי במגבר OP DA4 ובאמצעות מוסיף מתח OOS שנעשה על נגדים R66-R68, R70-R72, R40, משפיע על הקלט ההפוכה של המגבר הראשי. מקדם ההעברה של מעגל OOS, קרוב ל-1/3, נקבע עם נגדי חיתוך R68, R70-R72 בכל תת-טווח בנפרד. התאמת תדרים, מיתוג תת-רצועות, כמו גם גורמים מערערים גורמים לשינויים במתח המוצא, המלווה בתהליכים המשחזרים את רמתו הקודמת. לדוגמה, ככל שאות המוצא גדל, המתח במוצא המיישר (VD6) גדל, ולכן מתח הבקרה בשער של הטרנזיסטור VT17.1 יורד, ובשער הטרנזיסטור VT17.2 הוא עולה. מסיבה זו, ההגבר של המנחתים משתנה בכיוונים מנוגדים והמשרעת של אות המוצא המשותף של המגבר במגבר OP DA4 עולה, וההגבר של המגבר הראשי יורד. כתוצאה מכך, המשרעת של אות המוצא של הגנרטור והמתח המיושר בכניסה ההפוכה של OP-amp DA1 חוזרים לערך הקודם, הנייח. מתח המוצא של הגנרטור נמדד על ידי מד מתח AC ב-Op-amp DA3. מיקרו-אמפר PA1 כלול באלכסון של גשר המיישר VD7--VD10 במעגל ה-OOS המקיף את המגבר. מתח המוצא של הגנרטור נקבע עם נגד משתנה R26 ומנחת צעדים המורכב ממחלק התנגדות R27-R30 ומתג SA2. הגנרטור מופעל ממקור מיוצב דו קוטבי. הזרם הנצרך ממנו הוא פחות מ-100 mA. פרטים ועיצוב. המכשיר משתמש בעיקר נגדי MLT בעלי סטיית התנגדות מותרת מהערך הנומינלי של ±5 ו-±10%. נגדים R31, R39, כמו גם R27-R30 נבחרים עם דיוק של ±0,5...1%. נגדי גוזם - SP3-44, SP3-27 או SP3-16. כדי להתאים את התדר, נעשה שימוש בנגד משתנה PTP כפול חוט כפול, אך זה אינו שולל את השימוש בנגדים מסוגים אחרים עם התנגדות של 2...50 kOhm (עם שינוי תואם בקיבול של קבלים C8- C15). כדי להקל על הגדרת הגנרטור וקבלת המקדם ההרמוני המצוין בתחילת המאמר, חוסר האיזון של חלקי הנגד R32 לא יעלה על 2..3%. קבלים C1, C2, C4, C5, C7, C19 - KM4 או KM5; C3, C6 - K50-6; C16-C18 - K50-3; C8-C15 - K73, K76, MBM. כדי לצמצם את שגיאת הגדרת התדר בתתי-הפס, יש לבחור את הקיבול של האחרונים בדיוק של לא יותר מ-1...2%. ערכי הקיבול המצוינים בתרשים מתקבלים על ידי חיבור שני קבלים במקביל (לדוגמה, C8, C12 מורכבים מקבלים בקיבולת של 3,3 ו-0,68 μF). דיודות KD521A ניתנות להחלפה ב-KD522A, KD522B, KD509A, KD510A, וניתן להחליף את דיודת הזנר KS162A ב-KS156A. מקדמי העברת זרם סטטיים h21e של טרנזיסטורים VT1, VT2, VT5, VT6 לא צריכים להיות שונים ביותר מ-20%, והטרנזיסטורים VT7-VT10 - ב-30%. עבור טרנזיסטורים VT1-VT6 מקדמים אלה צריכים להיות בטווח של 150...250, VT7-VT10 - בתוך 100...200, VT12-VT15 - 80...200. במקום אלה המצוינים בתרשים, ניתן להשתמש בטרנזיסטורים מסדרות KT315 (VT1-VT3, VT10-VT12, VT14) ו-KT361 (VT4-VT7, VT9, VT13, VT15), במקום להרכיב KPS104V, KPS104E כמו גם טרנזיסטורים KP303V - KP303E עם מתחי ניתוק, הנבדלים בלא יותר מ-30%. ניתן להחליף את OU K140UD7 ב-K140UD8A, K140UD8B, K140UD6. המכשיר מכיל מיקרו-אמפר M261M עם זרם סטייה כולל של 100 μA והתנגדות מסגרת של כ-800 אוהם. מתגים SA1, SA2 - PG3, שקע XS1 - CP50-73. רוב אלמנטי הגנרטור מונחים על לוח מעגלים מודפס עשוי פיברגלס בעובי 2 מ"מ. הנגד R25 מולחם למסופים של ווסת הרמה R26, נגדי המפריד R27-R30 מולחמים למסופים של מתג SA1. הקבלים C8-C15, C19 והנגדים R31, R39, R67-R72, R40 מותקנים על לוח מעגלים מודפס נוסף המותקן ליד הנגד המשתנה כפול R32 (מאחר שהמידות והתבנית של מוליכים במעגל המודפס תלויים במידות של הקבלים, הציור שלו לא ניתן). הנגד R60 והקבל C17 מותקנים על המסופים של מיקרו-אמפר PA1. הגדרת המכשיר מתחילה במדידת המתחים ביציאות של ספק הכוח המיוצב, שאמור להיות בטווח של ±14,5...16 V. לאחר מכן, אחד מהטרמינלים של הנגד R66 אינו מולחם באופן זמני וההפעלה מצב המגבר נבדק עבור זרם ישר. נפילת המתח על נגדים R2, R10 צריכה להיות בטווח של 2,3...2,7 V, נגדים R12, R14 - 1,7...2,1 V, וב-R13, R15 - 1,1.. .1,5 V. נגד גוזם R16 קובע את השקט זרם של שלב הפלט עד 1,5...2,5 mA. המתח הקבוע במוצא המגבר צריך להיות לא יותר מ-±10 mV. במידת הצורך, ניתן להשיג זאת על ידי שילוב נגד R5 או R6 עם נגד נוסף בעל התנגדות גבוהה (15...150 קילו אוהם). לאחר מכן ודא שאין עירור עצמי טפילי של המגבר. אם כן, הגדל את הקיבולת של קבלי התיקון C1, C2 ובחר את האלמנטים של מעגל הכוח R69C19. לאחר מכן, מגברי ההפעלה DA1, DA2, DA4 מאוזנים, המסוף של הנגד R66 מולחם והמחוונים של הנגדים R32, R33, R35, R37 מכוונים למצב האמצעי, והמתג SA1 מוגדר למצב מיקום "x10" (100...1000 הרץ). על ידי התאמת נגדים R70 ו-R35, היצירה מתרחשת בתת-טווח זה; הנגד R35 מגדיר את מתח המוצא המרבי של 5 V. לאחר מכן, כניסת הסנכרון של האוסילוסקופ מחוברת לפלט הגנרטור ונבדקת צורת האות ביציאה של OP-amp DA4. נגדי גוזם R70 ו-R33 משיגים את המשרעת הקטנה ביותר האפשרית של האות הזה וסוגרים מתחי בקרה על שערי הטרנזיסטורים VT17 (הם נמדדים עם מד מתח עם כניסת התנגדות גבוהה), שאמור להיות בטווח של -0,4... -1,6 V. ייצור יציב והמשרעות הנמוכות ביותר של האות הבלתי מעוות במוצא של מגבר OP DA4 בתתי הטווחים הנותרים מושגות באמצעות נגדי חיתוך R68, R71, R72. אם משרעת התדר של האות אינה יציבה מספיק, ההתנגדות של הנגד R44 גדלה. תנודות בתדר נמוך (0,1...1 הרץ) המתרחשות על מנת לייצב את המשרעת מתבטלות על ידי חיבור נגד עם התנגדות של מספר קילו אוהם בסדרה עם הקבל C16. הסולם מכויל ומקדם שינוי התדר נבדק בעת החלפת טווחי משנה באמצעות מד תדרים דיגיטלי. הגדרת מד מתח ב-Op-amp DA3 מסתכמת בהגדרת הרגישות הנדרשת על ידי בחירת הנגד R59. חוסר האחידות של מקדם השידור של מד המתח בפס התדרים 10...105 הרץ לא יעלה על 1%. מחבר: נ. שיאנוב ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ תחנת כוח סולארית של קילומטר מעל מסוע המפעל ▪ רדיו מקוון מוזיקה ותחנת הרדיו Beats 1 של אפל עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ קטע אתר מגברים. בחירת מאמרים ▪ מאמר גלגל ועגלה. היסטוריה של המצאות וייצור ▪ מאמר היכן גדל תה ציילון? תשובה מפורטת ▪ מאמר נהג מנוף. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר מגוון מערכות הארקה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |