EMOS 信号提取装置。方案、说明

EMOS信号提取装置。无线电电子电气工程百科全书

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文章作者提出了一种新版本的桥式电路，用于隔离有源扬声器的 EMOS 信号。该电桥的一个特殊功能是由于作用在电桥臂上的两个相等且反相的信号电压而对共模分量进行补偿。对于这种结构，无需使用具有高共模抑制的运算放大器。

由于需要建设性地集成扬声器和放大器以及复杂的桥调整，机电反馈（EMOS）作为提高声音再现质量的储备仍然没有得到广泛应用。

S. Mitrofanov 在他的文章 [1] 中正确地指出了平衡电桥（惠斯通电桥）的困难，其中扬声器音圈的反电动势信号被隔离。即使使用现代微电路。由于存在比电桥测量对角线中的有用信号大很多倍的共模信号，前面描述的具有 EMOS 的放大器容易自激。某些运算放大器中信号的共模抑制比 (CMRR) 达到 120 dB（频率低于 100 Hz）。对于较高频率，它较低，并且在放大信号存在额外相移的情况下，可能导致设备自激。具有 EMOS 的放大器的自激可以通过降低增益或增加覆盖桥器件的反馈深度来解决，但这也会降低 EMOS 的效率。

在作者 [2] 提出的平衡电桥版本中，可以消除惠斯通电桥的一个显着缺点 - 输出信号中存在共模分量。需要注意的是，惠斯通电桥的平衡指示器是直接连接到电桥测量对角线的检流计，因此对共模信号不敏感。使用连接到测量对角线的差分放大器放大电桥不平衡信号需要使用具有高共模信号抑制能力的运算放大器。

作者提出的桥接器件在输出端没有共模信号，这使得创建一个易于定制的 UMZCH 以及由 EMOS 覆盖的扬声器成为可能。该电桥与惠斯通电桥一样，由四个电阻（有源电阻或复合电阻）组成，但具有两个极性相反的电压源（图 1，a）。

EMOS 信号提取器

如果|U1|的值=|U2| 平衡条件的形式为：R1R3 = R2(R4-R3-R1)。如果流经臂R1R2的电流远大于流经臂R3R4的电流，则信号选择的准确性增加。如果电桥用在交流电路中，则电压U1和U2必须幅度同步变化且异相；在这种情况下，使用如图所示的电路。 1、b. 反相放大器DA1的输出信号作为电桥的第二电源。例如，当提供正弦信号U1作为桥电源电压时，输出DA1处的电压相对于U1移相180°。因此，如果经典的惠斯通电桥在电源方面可以称为同相，那么[2, 3]中提出的电桥应该称为反相。

当平衡这样的电桥时，例如通过选择电阻器R3，输出电压Uout的相位可以相对于电压U1-0或180°改变。

在图中。图 2 显示了带有 EMOS 的实验 UMZCH 的图，其中在改进的电桥中隔离了反馈信号。

EMOS 信号提取器

基于运算放大器 DA2 和元件 VD1 - VD4、VT1、VT2 的放大器以及基于包含在桥中的 4GD-36 电动头的扬声器通过头的反电动势的释放而被反馈覆盖。该电桥通过两级可变电阻器 R3（SP5-35A 型）平衡至 A 点电压不超过 5...10 mV，相位对应于负反馈（可移动触点的位置）根据电路的调节器的电压高于电桥的平衡点）。如果移动过桥的平衡位置（通过将移动触点移动到平衡点以下），反馈电路的相位将发生变化，并且将出现正反馈，扬声器的嗡嗡声就证明了这一点。使用正弦信号发生器和示波器可以方便地配置电桥。正弦信号提供给放大器输入，示波器输入连接到 A 点。调节电阻时，需要注意的是，先将细电阻元件（图中右侧的）的活动系统从一处旋转到另一处，然后再旋转粗电阻元件的活动系统。。

通过调节 R3 来平衡选择 EMOS 信号的电桥，需要在 A 点实现信号的最大幅度。信号的增加表明电桥接近平衡，因此， EMOS 的深度。至此，可以认为设置完成了。您可以通过测量外部端子 (1、2) 和动触点 (3) 之间的电阻来代替可变电阻器，安装电阻值最接近的恒定电阻器。需要注意的是，电动磁头线圈的感抗在一定程度上被绕线可变电阻器的电感所补偿。

EMOS 的正确操作验证如下。在配置了 EMOS 的 UMZCH 中，将示波器输入连接到 B 点，并用棍子轻轻敲击扬声器扩散器。示波器屏幕上的波形如图 3 所示。 3、a. 然后将示波器连接到A点并进行相同的操作。信号形状将采用图 XNUMX 所示的形式。 XNUMX、b.

EMOS 信号提取器

从这些波形图中可以清楚地看出，A 点的 OOS 信号与扬声器线圈（B 点）生成的信号反相。

文学

Mitrofanov S. 集成电路上具有 EMOS 的放大器。 - 广播，1976 年，第 6 期，第 32 页33、XNUMX。
RF 专利号 2138056（作者 L. B. Mashkinov）。 - 公告“发现、发明……”，1999 年，第 26 期
Mashkinov L. 测量桥。 - 设备和系统，2001 年，第 3 期，p。 35.

作者：L.Mashkinov，切尔诺戈洛夫卡，莫斯科地区

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