UMZCH 具有高输出阻抗的特点。方案、说明

UMZCH的特点是输出阻抗高。无线电电子电气工程百科全书

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在许多操作参数上，集成电路上的 UMZCH 相对于灯上的 UMZCH 的优越性现已毋庸置疑。然而，它们的优越性并不总是得到专家对音质的评估的证实。我们的读者对减少晶体管放大器互调失真的措施越来越感兴趣，这并非巧合。本文讨论了可减少这些失真的高输出阻抗放大器的结构。我们还建议您熟悉文献中引用的前两篇文章的内容。

对 [1] 和 [2] 中发表的文章的分析表明，它们得出的结论完全一致，即当电动扬声器 (EDG) 由高输出的 UMZCH 激励时，可以提高声音再现质量通过减少互调失真 (II) 来降低阻抗 (Rout)。然而，上述文章中描述的人工智能出现的来源却有着根本的不同。如果在第一个中，失真的主要原因被假定为 EDG 阻抗的变化，那么在第二个中，IS 的源也是 UMZCH，其中放大信号和来自的响应存在互调。 EDG 通过公共反馈电路从放大器的输出端传来。

根据[1]和[2]中的建议考虑构建具有高输出阻抗的UMZCH的可能原则。

为了降低 UMZCH 系统（扬声器对阻抗变化的灵敏度）对放大器的最简单修改，如 [1] 中所示，可以通过将 UMZCH 中的一般电压 OOS 替换为电流 OOS 来实现。由于在这种情况下，由于深度电流反馈而达到了所需的Rout值，因此没有反馈的UMZCH的输出电阻可以非常小。这为改进最常见的 UMZCH 创造了充足的机会，无论是在集成设计中还是在输出级带有射极（源极）跟随器的双极或场效应晶体管上。

一般OOS的链结构的简化版本如图1所示。如图 6 所示，其中 Rocz 电阻器用作电流反馈传感器。与 EDG 串联在该电路中，EDG 的阻抗随着频率的增加而增加，导致 OOS 深度减小，频率响应相应上升，陡度每倍频程不超过 1 dB。在这种情况下，通过使用最简单的电路 Rk1Sk1 来实现频率响应的必要校正，如图 XNUMX 所示。 XNUMX 条虚线。

UMZCH 高输出阻抗的特点

UMZCH 具有高输出阻抗的特点包括，由于 EDG 阻抗的变化，需要将电源电压增加 20...30%，以提供增加的输出电压 [1]。

让我们根据图1的方案评估UMZCH结构的适用性。 2 减少[1]中考虑的IS，其中主要要求是排除EDD响应对FOS环路中其他信号放大的影响的条件。从输出级A1的特性来看（见图XNUMX），由于EDH响应（以EMF的形式）通过原放大器的低输出阻抗渗透到CNF电路中，因此不满足这一要求。

对各种 UMZCH 电路解决方案的分析表明，只有当使用具有高自身输出阻抗值（没有公共 OOS）的 UMZCH 输出级时，才有可能满足[2]中提出的具有低互调失真的 UMZCH 要求。这通常在 UMZCH 中通过根据共基极 (OB) 或共发射极 (OE) 电路连接的晶体管输出级来实现。这同样适用于场效应晶体管的级联，分别适用于具有共栅极 (CG) 和共源极 (OI) 的电路。

已知具有OB(OZ)的晶体管开关电路提供级联的最高Rout值。但同时，其输入电阻值较小且没有电流放大功能，极大地限制了其应用的可能性。 [3] 中提出了这种输出级结构的示例。上图。图2显示了放大器输出级的片段。这里，大功率晶体管VT1、VT2仅放大电压信号。晶体管VT4、VT5与级联的发射极电阻一起稳定其在温度范围内的静态电流，晶体管VT3、VT6限制输出晶体管的最大基极电流。此选项的一个显着缺点是双通道电源未连接到公共电线。

UMZCH 高输出阻抗的特点

由于级联的输入电阻以及电流和电压放大的值相当大，根据OE（OI）电路连接的晶体管在输出级的使用更为广泛。如果需要增加级联的 Rout，可以通过在发射极（源极）电路中包含电阻器来使用额外的本地串行电流反馈，例如，如[4]和[5]中所示。

使用具有高Rout的原始UMZCH并不排除同时应用通用电流反馈、相应增加Rout以及提高将输入电压转换为输出电流的精度的可能性。

在这种情况下，满足[2]中规定的条件的UMZCH电路的简化版本与图1中的UMZCH电路一致。 1. 因此，[2] 和 [20] 版本的 UMZCH 参数的根本区别仅在于原始放大器的 Rout 值以及需要将电源电压增加 30...XNUMX%。这对于排除 EDD 响应中的失真是必要的。如果电源电压不足，声音再现的质量就会下降。

在实际实施UMZCH来解决[2]中描述的问题时，应该考虑到它的一些特性。例如，在 UMZCH 中，通过具有最少数量的放大级和本地 OOS 的反相输入，可以实现最佳的操作稳定性。如果可能，应排除使用集成运算放大器或将其用于不超过 20 dB 的电压放大。

无需努力获得千分之一的非线性失真，将它们限制在大约 0,1 ... 0,2% 的值就足够了。主要努力应致力于减少谐波失真的频谱和频率依赖性，它们随着输出信号电平的降低而单调减少。

建议将整体电流反馈的深度限制为 20 ... 30 dB，因为通常使用不超过 1 ... 1,5 A/V 的输入电压到输出电流转换因子来实现足够高的 UMZCH 参数EDG 阻抗为 25 欧姆时，输出功率为 40 ... 8 W。

为了减少功率损耗，建议ROC3电阻的阻值选择相对较小。在这种情况下，可能需要在通用OOS电路中包含一个具有适当放大倍数的附加放大器。那么最好对其局部OOS电路中高频区的频率响应进行校正。

为了减少再现音频信号的起音时的失真，应根据所需的稳定性裕度来选择校正元件Rk2、Sk2的参数，并且应通过其他方式来进行有源扬声器中的频率响应校正。

UMZCH 方案的选择是基于所获得的定性特征的比较结果，其客观测量是通过标准方法进行的。在这种情况下，输出电流测量可以替换为与输出电流成比例的电压测量，例如 ROC3 电阻器上的电压测量。如果需要预测声音再现的主观质量评估（SQA）的结果，则应使用真实的 EDD 作为负载，对噪声信号 [6] 进行 UMZCH 非线性失真的测量。

使用 UMZCH 操作模式开关（具有高或低的 Rout 值）可以更方便地评估声音再现质量的变化。通过这种切换，电流反馈被电压反馈取代，并且频率响应校正元件被禁用。

文学

Ageev S. UMZCH 应该具有低输出阻抗吗？ - 广播，1997 年，第 4 期，第 14 页16 - XNUMX。
Aleynov A.、Syritso A. 改进 UMZCH 系统中的声音再现 - 扬声器。 - 广播，2000 年，第 7 期，第 16 页18 - XNUMX。
Mills PGL、Hawksford M. O. 用于电流驱动扬声器的跨导功率放大器系统。 - JAES，卷。 37，1989 年，第 10 期，第 809 页。 822 - XNUMX。
Zhbanov V. 高线性热稳定低频放大器。 - 广播，1983 年，第 10 期，第 44 页46 - XNUMX。
Petrov A. 两个 AF 功率放大器。 - 电台，2000 年，第 10 期，p。 14 - 16。
Syritso A. 噪声信号非线性失真的测量。 - 广播，1999 年，第 4 期，第 29 页30、XNUMX。

作者：A.Syritso

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文章评论：

谢尔盖
图 2 中的图表不正确。一堆晶体管vt2、vt5、vt6画错了。最后一级必须适合晶体管 vt4、vt5 的基极。双通道电源可以而且应该连接到公共线，声学应该连接到 vt1、vt2 发射器。

胜利者
谢尔盖，如果声学连接到发射器，那么输出阻抗会很低。电路是正确的，晶体管坏了。用一个共同的基极打开，信号被馈送到发射器。

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