Alan etkili transistörlerdeki aktif filtreler. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ses

 makale yorumları

Makale, kaynak takipçilerine dayalı basit aktif filtreler önermektedir. Bu tür filtrelerin özelliği olan düşük distorsiyon seviyesi ve düşük sırası, spektral olarak zengin müzik sinyallerinin ses saflığının elde edilmesine katkıda bulunur. Bu, op-amp'lere dayalı aktif filtrelerle başarılı bir şekilde rekabet etmelerine olanak tanır.

Alan etkili transistörlere dayanan ses ekipmanı bileşenlerinin avantajları arasında, güçlendirilmiş sinyallere neden oldukları düşük seviyedeki harmonik ve modülasyonlar arası bozulmalar yer alır. Bu durum sayesinde tasarımcılar bu transistörleri UMZCH'in çıkış aşamalarında giderek daha fazla kullanıyor. Bununla birlikte, bu tür cihazlar ön aşamalarda, çoğunlukla amatör geliştirmelerde nadiren kullanılmaktadır. Ve boşuna! Kullanımları, genel geri bildirim olmadan tasarımı basit cihazlar oluşturmayı mümkün kılarak sıcak bir "tüp" sesi yaratmayı mümkün kılar. Yerel OOS'ta bile amplifikatörlerin harmonik katsayısı% 0,1...0,3'ü geçmez, yüksek dereceli harmonikler pratikte yoktur.

Alan etkili transistörlerin avantajları özellikle basit tasarımlarda belirgindir. Doğru, bu durumda ana dezavantajları fark edilir hale geliyor - kendi parametrelerinin oldukça büyük bir teknolojik yayılımı. Sonuç olarak, genellikle her ürünün bireysel olarak özelleştirilmesi gerekir. Bu, radyo amatörleri için bir engel değildir, ancak en basit devrelere sahip cihazların seri üretimde pek faydası yoktur. Bununla birlikte, bu durum da dikkate alınabilir: İyi işleyen bir tasarımın küçük ölçekli üretiminde, aynı partiden transistörlerin kullanılması yeterlidir; tek bir pakette parametrelerin dağılımı o kadar da büyük değil.

Önerilen filtreleri geliştirirken belirlenen ana koşul, cihazın aşırı basitliğiyle geniş bir frekans bandında yüzlerce milivolta kadar seviyelere sahip sinyaller için yüksek doğrusallıktı. -3 V'un (KPZ0ZG, KPZ0ZE) altında kesme voltajına sahip p-kanallı transistörler kullanırsanız, tek kutuplu besleme ile gerekli çalışma modu, kapı üzerinde önyargı olmadan elde edilir. Bu durumda kaskatın girişinde bir dekuplaj kapasitörü gerekli değildir. Bu da ses kalitesini daha da artırıyor.

Doğru akım için kademeli modlar (Şekil 1) ve iletim katsayısı, doğrusal yaklaşım yöntemi [1] kullanılarak hesaplanabilir. Bu yöntem [2]'de verilenden çok daha basit ve görseldir ve hemen hemen aynı sonuçları sağlar.

Hesaplama için transistör karakteristiği S'nin eğimini bilmek gerekir ve referans değer değil gerçek değer kullanılması tavsiye edilir. Ancak amatör koşullarda eğimin doğrudan ölçümü zordur. Doğrusal yaklaşım, yapıyı belirlemek amacıyla ölçüm için daha uygun parametrelerin kullanılmasını mümkün kılar: başlangıç ​​drenaj akımı Iin ve kesme gerilimi Uots. Bu durumda özelliğin eğimi aşağıdaki formülle belirlenir:

S= Başlangıç/Biz.

Ri kaynak devresindeki direncin direnci yaklaşık olarak Ri = (3...6)/S oranından seçilebilir. Kaskadın drenaj VT1'den gelen çıkış voltajı, Uout = UBXSRC/(1+SRi) ilişkisinden ve kaynaktaki sinyal voltajından - Uout = UBXSRi/(1+SRi) formülü kullanılarak yaklaşık olarak belirlenebilir; burada S transistörün geçiş iletkenliğidir; Ri, RC - kaynak ve drenaj devrelerindeki dirençler (sırasıyla Şekil 1 - R3 ve R2'de).

En basit tasarım, kaynak takipçisine dayalı ikinci dereceden yüksek geçişli filtredir (Şekil 2). Bu filtrenin dezavantajları düşük iletim katsayısıyla ilgilidir. Bu parametre, karakteristiğin eğimine bağlıdır ve S = 3...7 mA/V'ye sahip yaygın düşük güçlü alan etkili transistörler için 0,8...0,85 olacaktır. Bu nedenle frekans ayar elemanlarının hesaplanan (bir birim iletim katsayısı için) değerlerinin ayarlanması veya hesaplama için gerçek iletim katsayısını dikkate alan formüllerin kullanılması gerekir [3].

Yani şemada gösterilen parça değerleri ile hesaplanan kesme frekansı 72 Hz, gerçek olan ise 85...90 Hz'dir. R2/R1 - 2 değerlerinin oranı Butterworth filtresine karşılık gelse de, kesme frekansı hesaplanandan biraz daha yüksektir ve frekans tepkisinin bükülmesi daha düzgündür. Bükülme alanındaki frekans tepkisinin dikliğini arttırmak için R1 direnci, R2/R1 oranı 3...10 olacak şekilde azaltılmalıdır. Kesme frekansı, R1, R2 dirençlerinin direncini veya C1, C2 kapasitörlerinin kapasitansını orantılı olarak değiştirerek değiştirilebilir.

Böyle bir filtrenin çıkışındaki sinyal 2...2,5 dB zayıflarken, kademenin aşırı yük kapasitesi düşüktür. Bu koşullar altında maksimum bozulmamış çıkış voltajı 500 mV'yi aşmayacaktır. Bu eksikliklerin üstesinden gelmek için, "ortak kaynak - ortak toplayıcı" yapısının birleşik kademesini kullanabilirsiniz (Şekil 3), ancak böyle bir filtrenin çıkışındaki sinyal ters çevrilecektir.

Filtre çıkışında bir emitör takipçisinin kullanılması, çıkış empedansını yaklaşık 50 ohm'a düşürdü ve yük kapasitesini önemli ölçüde artırdı. Diyagramda belirtilen eleman değerleri ile kesme frekansı yaklaşık 80 Hz'dir. Kazanç (2...3 dB), kullanılan alan etkili transistörün özelliklerine ve R3 direncinin direncine bağlıdır. Ayarlamak, transistör VT2'nin vericisindeki voltajın yaklaşık olarak besleme voltajının yarısına eşit olmasını sağlayacak şekilde değerinin seçilmesine gelir. Bir osiloskopunuz varsa, çıkış sinyali sınırlamasının simetrisine göre tam direnç değerini seçmek daha iyidir. Önceki hususlar kesme frekansının ve filtre tipinin hesaplanması için geçerlidir. Filtreleri simüle etmek için Microcap programını kullanmak uygundur.

Frekans tepkisinin eğimini daha da arttırmak için iki bağlantılı bir geri besleme devresi kullanılabilir. İncirde. Şekil 4, Fcp = 25 Hz ile kızılötesi-düşük frekanslar için bir engelleme filtresinin diyagramını göstermektedir; 5 - frekans tepkisi.

Göz önünde bulundurulan yapıya dayanarak, çok bantlı amplifikasyona sahip sistemler oluştururken gerekli olan bir bant geçiren filtre oluşturmak mümkündür. Böyle bir filtrenin şeması Şekil 6'de gösterilmektedir. XNUMX.

Kademeler arasına ayarlanabilir birinci dereceden pasif alçak geçiş filtresi R5C3 bağlanır. Filtre tasarımının bu basitleştirilmesi, yüksek frekans bölgesindeki düşük frekanslı dinamik kafaların frekans tepkisinin halihazırda bir düşüşe sahip olması ve çoğu durumda yalnızca amplifikatörün geçiş bandını bununla eşleştirmek için kalması nedeniyle mümkün olmuştur. Filtrenin regülatörün uç konumlarındaki frekans tepkisi Şekil 7'de gösterilmektedir. XNUMX.

Filtre ayarlamak, makalede daha önce tartışılan filtre seçeneklerine benzer. Bant genişliği ayarının üst sınırının, alan etkili transistör üzerindeki aşamanın çıkış direnci tarafından belirlendiği ve bunun da R4 direncinin direnci tarafından belirlendiği unutulmamalıdır.

Açıklanan filtrelerin birleşik kullanımına ilişkin bir örnek Şekil 8'de gösterilmektedir. XNUMX. Bu, sol ve sağ stereo kanalların LF ve MF-HF bantlarının yanı sıra subwoofer için toplam (monofonik) sinyalin oluşturulmasına yönelik bir bloktur. Orta ve yüksek frekans bantlarının ayrılması, amplifikatör çıkışındaki pasif filtreler tarafından gerçekleştirilir. Kanal filtre devreleri daha önce tartışılanlarla aynıdır, bu nedenle yalnızca subwoofer için düşük frekanslı sinyali seçen filtreye odaklanacağız.

İlk aşama - R18 ortak yüküne sahip iki alan etkili transistör üzerindeki toplayıcı, [4]'te açıklanana benzer. Ana filtreleme, emitör takipçisi VT7'de uygulanan aktif bir ikinci dereceden düşük geçişli filtre tarafından gerçekleştirilir. Kesme frekansı, çift değişkenli bir direnç (R40, R160) kullanılarak 20.1 ila 20.2 Hz arasında ayarlanabilir. Kondansatör C8, birinci aşamanın çıkış direnciyle birlikte, yaklaşık 180 Hz kesme frekansına sahip birinci dereceden bir alçak geçiren filtre oluşturur. Bu, geçiş bandındaki frekans yanıtını hemen hemen etkilemez ancak bant dışı bileşenlerin bastırılmasını geliştirir.

Subwoofer'ın sol ve sağ hoparlörlere ve dinleyiciye göre konumuna bağlı olarak, dinleme konumundaki sinyallerin faz kayması ses görüntüsünü bozabilir (basın "bulanıklaşması" veya "gecikmesi" etkisi). Subwoofer kanalındaki faz kaymasını düzeltmek için DA1 op-amp'li bir regülatör tanıtıldı. Güç devresine bir VD1C11 diyot kapasitör filtresi takılmıştır.

Aşağıdaki tasarım araç ses sistemi için özel olarak tasarlanmıştır. Gerçek şu ki, bas seslerinde karakteristik bir "vızıltı" ile kendini gösteren, iç mekanın oldukça dikkat çekici bir rezonansı, tekerlekler üzerindeki seçici ses tutkunlarını üzüyor. Frekans tepkisi ölçümleri, 120...160 Hz frekanslarında 3 ila 8 dB arasında değişen bir "tümsek" göstermektedir! Bu durumda frekans tepkisini düzeltmek için ekolayzır yerine çentik filtresinin kullanılması uygundur. Bir kanal için böyle bir aktif filtrenin şeması Şekil 9'de gösterilmektedir. 5 [XNUMX].

İlk aşama yük paylaşımlı amplifikatördür. Görevi, C2C3R4R5 filtre bağlantısına güç sağlamak için antifaz voltajları oluşturmaktır. Diyagramda SA1 anahtarının sağ konumunda, yaklaşık 3 dB'lik bir zayıflama ile ters Wien köprüsü oluşturulmuştur. Anahtarın sol konumunda, filtreye antifaz gerilimleri beslenir ve ayar frekansındaki zayıflama 5...6 dB'e çıkar. Kesin zayıflama değeri, transistörün geçiş iletkenliğine ve R2 ve R3 dirençlerinin dirençlerinin oranına bağlıdır. Bunları eşitlerseniz, zayıflama maksimum olacaktır (8 dB'ye kadar), ancak çıkış sinyali girişe göre 3...4 dB kadar zayıflayacaktır. Diyagram, mezheplerin optimal varyantını göstermektedir.

Cihazın giriş empedansı çok yüksek olduğundan, girişteki paraziti önlemek için filtreyi sinyal kaynağının yakınına kurmak daha iyidir. Filtrenin çıkış empedansı yaklaşık 50 Ohm'dur ve bu çoğu ana ünitenin empedansından çok daha düşüktür. Bu, bağlantı kablosunun kapasitansının etkisini ortadan kaldıracak, böylece filtre aynı anda eşleşen bir cihazın işlevlerini yerine getirecektir. Kasa metal olmalıdır, aksi takdirde içine bakır folyo bir ekran takmanız ve onu ortak bir kabloya bağlamanız gerekecektir.

Filtrenin frekans yanıtı (bkz. şekil 9), şekil 10'de gösterilmiştir. XNUMX.

Gördüğünüz gibi bu artık sadece bir filtre değil, gerçek bir "ambiyans dengeleyici". Mcintosh amplifikatörlerinin "en üst" modellerinde aynı adı taşıyan ve çok benzer frekans tepkisine sahip bir cihaz kullanılır, ancak devre sistemi daha karmaşıktır...

Diyagramlarda belirtilen cihazlara ek olarak, KPZ0ZV-KPZ0ZZH, KT3102 transistörlerini (herhangi bir harf indeksiyle) veya h21e> 50 olan diğer npn yapılarını kullanabilirsiniz. Faz regülatöründe, ayarlanmış herhangi bir op-amp'i kullanabilirsiniz. birlik kazancı için. Oksit kapasitörlerin çalışma voltajı en az 16 V olmalıdır. Diğer parçaların seçimi kritik değildir.

Edebiyat

1. Mezhlumyan A. Alan etkili transistördeki aşamaların hesaplanması üzerine. - Radyo, 2000, Sayı 6, s. 46-48.
2. Shkritek P. Ses devrelerine ilişkin referans kılavuzu - M.: Mir, 1991, s. 74-79.
3. Titze U., Shenk K. Devre sanatı. - M.: Mir, 1982.
4. Vasilyev V. A. Yabancı amatör radyo tasarımları. - M .: Radyo ve iletişim, 1982.
5. Shikhatov A. Kambur'un mezarı onarılacak... - “Usta 12 Volt”, No. 35 (Ağustos 2001).

Yazar: A. Shikhatov, Moskova

Diğer makalelere bakın bölüm Ses.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine 02.05.2024

Modern tarımda, bitki bakım süreçlerinin verimliliğini artırmaya yönelik teknolojik ilerleme gelişmektedir. Hasat aşamasını optimize etmek için tasarlanan yenilikçi Florix çiçek seyreltme makinesi İtalya'da tanıtıldı. Bu alet, bahçenin ihtiyaçlarına göre kolayca uyarlanabilmesini sağlayan hareketli kollarla donatılmıştır. Operatör, ince tellerin hızını, traktör kabininden joystick yardımıyla kontrol ederek ayarlayabilmektedir. Bu yaklaşım, çiçek seyreltme işleminin verimliliğini önemli ölçüde artırarak, bahçenin özel koşullarına ve içinde yetişen meyvelerin çeşitliliğine ve türüne göre bireysel ayarlama olanağı sağlar. Florix makinesini çeşitli meyve türleri üzerinde iki yıl boyunca test ettikten sonra sonuçlar çok cesaret vericiydi. Birkaç yıldır Florix makinesini kullanan Filiberto Montanari gibi çiftçiler, çiçeklerin inceltilmesi için gereken zaman ve emekte önemli bir azalma olduğunu bildirdi. ... >>

Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop 02.05.2024

Mikroskoplar bilimsel araştırmalarda önemli bir rol oynar ve bilim adamlarının gözle görülmeyen yapıları ve süreçleri derinlemesine incelemesine olanak tanır. Bununla birlikte, çeşitli mikroskopi yöntemlerinin kendi sınırlamaları vardır ve bunların arasında kızılötesi aralığı kullanırken çözünürlüğün sınırlandırılması da vardır. Ancak Tokyo Üniversitesi'ndeki Japon araştırmacıların son başarıları, mikro dünyayı incelemek için yeni ufuklar açıyor. Tokyo Üniversitesi'nden bilim adamları, kızılötesi mikroskopinin yeteneklerinde devrim yaratacak yeni bir mikroskobu tanıttı. Bu gelişmiş cihaz, canlı bakterilerin iç yapılarını nanometre ölçeğinde inanılmaz netlikte görmenizi sağlar. Tipik olarak orta kızılötesi mikroskoplar düşük çözünürlük nedeniyle sınırlıdır, ancak Japon araştırmacıların en son geliştirmeleri bu sınırlamaların üstesinden gelmektedir. Bilim insanlarına göre geliştirilen mikroskop, geleneksel mikroskopların çözünürlüğünden 120 kat daha yüksek olan 30 nanometreye kadar çözünürlükte görüntüler oluşturmaya olanak sağlıyor. ... >>

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Arşivden rastgele haberler Özel kuvvetler için kuru yük gemisi 02.08.2016 Dökme yük gemileri, katı, dökme ve paketlenmiş yüklerin taşınmasına yönelik gemilerdir. Modern bir özel kuvvetler savaşçısı, vücut zırhından ekipmanı göz önüne alındığında, daha doğrusu şimdi bir zırhlı takım, kask, gece görüş cihazı, dış iskelet vb. - tek kelimeyle kaplar. Bu nedenle bir kuru yük gemisine Dry Combat Submersible - "Dry Combat Submarine" adı verilen yeni bir özel kuvvetler deniz aracı denilmesi uygundur. "Kuru" mini denizaltılar, "ıslak" olanlardan farklıdır, çünkü ikincisinde, savaşçılar teknenin dışında bulunur, yani. suda ve kendi hava tanklarına ek olarak denizaltıdan gelen basınçlı havayı kullanın. İçinde savaşçı taşıyan kuru mini denizaltıların 2003 yılında ABD Deniz Kuvvetleri SEAL'leri ile hizmete girmesi gerekiyordu, ancak planlanan altıdan sadece biri yapıldı ve ardından Northrop Grumman ile olan sözleşme eksiklikler nedeniyle feshedildi. Şimdi, askeri-sanayi kompleksinin bir başka devi olan Lockheed Martin, ABD Özel Kuvvetleri komutanlığından mevcut "ıslak" mini denizaltıların yerini alması için 166 milyon dolarlık bir hükümet emri aldı. Sözleşme, üç "kuru" denizaltının inşasını sağlıyor. Pentagon'un mevcut çözümlerin kullanımı yoluyla maliyet tasarrufu hedefine uygun olarak, Lockheed Martin tasarımcıları, 302 m uzunluğunda, 9,36 m genişliğinde ve 2,34 m yüksekliğinde ticari model S2,34'yi temel aldı.Yeni denizaltı iki pilot ve altı avcı uçağı barındıracak. Maksimum dalış derinliği 100 m, savaşçıların tekneden çıkış derinliği 30 m, maksimum hız 5 knot'tur. Lockheed Martin'e göre, yeni araç geliştirilmiş hidrodinamik ve şasiye sahip olacak.

Diğer ilginç haberler:

▪ altının kökeni

▪ Destek jeneratörleri

▪ Yeni üç fazlı güç kalitesi analizörü

▪ BMW elektrikli araçlar için kompakt şarj cihazı

▪ Sağır ve dilsizlerin işaret diline simültane tercüme için elektronik sistem

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Doğa Harikaları bölümü. Makale seçimi

▪ makale Yarın için şeyler! Popüler ifade

▪ makale İngiliz Parlamentosunda dana derisi ne için kullanılır? ayrıntılı cevap

▪ makale Bir döner ekskavatörün operatörü. İş güvenliğine ilişkin standart talimat

▪ makale K174XA34A çip üzerinde çift bantlı VHF FM radyo alıcısı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Elektrik ekipmanları ve genel amaçlı elektrik tesisatları. Elektrikli aydınlatma. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024