Усилитель низкой частоты
Изобретение относится к электроакустике . Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений, вносимых за счет включения в петлю обратной связи дифференцирующего звена. Усилитель низкой частоты содержит дифференциальные усилители (ДУ) 1, 9, 10, громкоговоритель 2, элемент 3 связи. RC-фильтр 4 верхних частот , резисторы 5, 6, 8, конденсаторы 7, RC-фильтр нижних частот первого порядка, выполненный на резисторе 11 и конденсаторе 12, резистивный делитель 13, 14. Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ДУ 1 и с его выхода - на делитель цепи отрицательной обратной связи, образованной конденсаторами 7 и резисторами 5, 6, 8, и на громкоговоритель 2. Сигнал положительной обратной связи по току корректируется RC-фильтром 4 и поступает на неинвертирующий вход ДУ 9 через конденсатор 12, а также через резистивный делитель 13, который может быть составной частью RC-фильтра 4. ДУ 10 и резистор 11. Сигналы положительной и отрицательной обратной связи поступают на инвертирующий вход ДУ 1 через дифференцирующее звено 14. В области средних и высших частот фазовые сдвиги (ФС) сигналов отрицательной и положительной обратной связи компенсируют ФС, вносимый RC-фильтром 4, чем обеспечивается 100%-ная положительная обратная связь. Б области низших частот 100%-ная положительная обратная связь достигается также за счет компенсации ФС в петле обратной связи, вносимого диф. звеном 14, фазовым сдвигом, вносимым RC-фильтp()м нижних частот. Благодаря компенсации ФС в области средних, высших и низших частот за счет введения RC-фильтра нижних частот первого порядка, ДУ 10 и резистивного делителя 13, подключенного к неинвертирующему входу ДУ 10. уменьшаются вносимые громкоговорителем 2 нелинейные искажения. 2 ил. ю (Л оо ю tsD 00 Го
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (Su4 H03F326 ф У,Г ОКО6 1%
13
ЬНЬЛНЭТИА
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фи12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1164863 (21) 3994529/24-09 (22) 23. 12.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (75) Е. М. Плышевский (53) 621.375.026 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1164863, кл. Н 03 F 3/26, 22.12.82. (54) УСИЛИТЕЛЪ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электроакустике. Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений, вносимых за счет включения в петлю обратной связи дифференцирующего звена. Усилитель низкой частоты содержит дифференциальные усилители (ДУ) 1, 9, 10, громкоговоритель 2, элемент 3 связи. RC-фильтр 4 верхних частот, резисторы 5, 6, 8, конденсаторы 7, RC-фильтр нижних частот первого порядка, выполненный на резисторе 11 и конденсаторе 12, резистивный делитель 13, 14.
Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ДУ 1 и с его выхода на делитель цепи отрицательной обратной связи, образованной конденсаторами 7 и резисторами 5, 6, 8, и на громкоговорительь 2. Сигнал положительной обратно й
1312723 А 2 связи по току корректируется КС-фильтром 4 и поступает на неинвертирующий вход ДУ 9 через конденсатор 12, а также через резистивный делитель 13, который может быть составной частью RC-фильтра 4, ДУ 0 и резистор 11. Сигналы положительной и отрицательной обратной связи поступают на инвертирующий вход ДУ 1 через дифференцирующее звено 14, В области средних и высших частот фазовые сдвиги (ФС) сигналов отрицательной и положительной обратной связи компенсируют ФС, вносимый RC-фильтром 4, чем обеспечивается 100О -ная положительная обратная связь. В области низших частот !00, -ная положительная обратная связь достигается также за счет компенсации ФС в петле обратной связи, вносимого диф, звеном 4, фазовым сдвигом, вносимым RC-фильтром нижних частот. Благодаря компенсации ФС в области средних, высших и низших частот за счет введения RC-фильтра нижних частот первого порядка, ДУ 10 и резистивного делителя 13, подключенного к неинвертирующему входу ДУ 10, уменьшаются вносимые громкоговорителем 2 нелинейные искажения. 2 ил.
1312723
11зобр«тени«относится к электроакустике, а им«нно к усилителям, охваченным обратной связьк> по напряжению и току нагру 3НН, которой является динамический громкоговоритель. и является усовершенствованисм из(>бр»т«иия Ilo авт. сB. М 164863. ! сел(изобретения уменьшение нелии«йных и«каж«ний, вносимых 3а счет включ»ния в п«тлк> обратной связи дифференцирх ю(пего:(вена.
На фиг. и 2 представзе((ы принципиальные электрические схемы усилителя ни.(кой частоты.
Усилитель низкой частоты содержит первый дифференциальный усилитель (ДУ) 1, громкоговоритель 2, элс мент 3 связи, RSфильгр 4 вс()xHHx частот, первый 5 и втор >й 6 р«(и«торы, конденсаторы 7 и дополни(«льны(р«зисторы 8, второй дифферен;(и;1.(нный усилитель (ДУ) 9, третий диффе(>(иции II,HI>IH усилитель ДУ 10, RS-фильтр ни к них H;I(T(>T и»рвог0 порядка, выполи нный иа р«:(и(тор» 11 и конденсаторе 12, рсзи тинный делитель 13 и дифференцируюИ((с 313»Ho 4. ({и фиг. 1 в первом ДУ диффеI>(иииру(о(13«(звено включено последовательно Ii()»и>иалу, что отражено на фиг. 1
«имги>л )м К(11 ") у первого ДУ 1. На фиг. 2 (ифф»р«нцирующее звено 14 включено в цепь ()(>I>I3 I II()È «ВЯЗИ.
У«или гель низкой частоты работает . з«дун>(пим образом.
Вхо,(иой сигнал поступает на неинвергирук>и(ий вход первого ДУ 1, усиливает(я и (выхода первого ДУ 1 поступаи;1 1»лит«ль цепи отрицательной обратной «ия(и, образованный конденсаторами 7, р» IH»T(>I>« IH 8, первым 5 и вторым 6 р«зисг(>рами, а так ке через элемент 3 связи на громк(тговоритель 2. Сигнал ио,(о кительной обратной связи по току, прот(к(1>снцему через катушку громкоговорителя 2, с элемента 3 связи поступает на
1хС-фильгр 4 верхних частот, корректирует(я посл»дним, приобретая при этом фазовый с;(ниг, и с выхода RC-фильтра 4 поступи«т на и«инвертирующий вход второго ДУ 9 через конденсатор !2, а также через р»зистивный делит»ль )3, третий ДУ 10 и ре 3и(тор 1 1.
С д«лителя цепи отрицательной обратной связи на конденсаторах 7, резисторах 8 и» выхода второго ДУ 9 сигналы отрицат»льной и положительной обратной связи
lIo«TIIIHIoT на инвертирующий вход первого
ДУ 1 через дифференцирующее звено 14, коToI)o«в схеме на фиг. 2 включено в цепь обратной связи. При заторможенной
:(вуковой катушке громкоговорителя 2 фазовы»»двиги сигналов отрицательной и полокит«льной обратной связи в области среди и х час тот ком пенсиру ют фазовый сдвиг, вносимый RC-фильтром 4, при этом сигнал
i1H входе первого ДУ 1 точно равен умень25
2 шенному в К раз сигналу, на его выходе — 100-ная положительная обратная связь в этой области частот.
В области низших частот 1ООЯ-ная положительная обратная связь достигается также за счет компенсации фазового сдвига в петле обратной связи, вносимого дифференцирующим звеном 14, фазовым сдвигом, вносимым RC-фильтром нижних частот на резисторе ll, конденсаторе 12. В колебательном режиме звуковой катушки громкоговорителя 2 глубина положительной обратной связи меньше, а частотная характеристика для отношения колебательной скорости звуковой катушки к единичному напряжению сигнала на входе первого ДУ 1 в точности повторяет опрокинутую частотную характеристику RC-фильтра 4 верхних частот в области средних и высших частот и достаточно точно — в области низших частот, что позволяет путем выбора различных частотных характеристик 1хСфильтра 4 корректировать частотную характеристику активной составляющей сопротивления излучения, которая зависит от размеров громкоговорителя 2 и его оформления.
Благодаря компенсации фазового сдвига в области средних, высших, а также и низших частот выходное сопротивление первого ДУ 1 отрицательно, постоянно и имеет активный характер в широкой полосе, что приводит к уменьшению вносимых громкоговорителем 2 нелинейных искажений; лишь в области самых низших частот из-за погрешности интегрирования сигнала хС фильтром нижних частот на резисторе 11 и конденсаторе 12 выходное сопротивление изменяет величину, приобретая при этом комплексный характер.
Фор,кула изобретения
Усилитель низкой частоты по авт. св.
Хе 1164863, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, вносимых за счет включения в петлю обратной связи дифференцирующего звена, введен
RC-фильтр нижних частот первого порядка, точка соединения элемента связи и громкоговорителя через последовательно соединенные RC-фильтр верхних частот и конденсатор RC-фильтра нижних частот первого порядка соединена с неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя, соединенным через резистор RC-фильтра нижних частот первого порядка с выходом введенного третьего дифференциального усилителя, общий вывод которого подключен к выходу RC-фильтра верхних частот, соединенному через введенный резистивный делитель с общей шиной, средняя точка резистивного делителя подключена к неинвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения элемента связи и громкоговорителя.
1312723
Составитечь И. Водяхина
Редактор А. Шандор Техрел И. Верее Корректор М. 1!!ар<>гии
Заказ 1849/55 Тираж в02 Полиисное
ВНИИПИ Госуларственн<>го r I 3035, Москва.,>К 35, I ах rrr< r;r>r и;<о., л 1,> Производственно-почиграфииесло< ирсдирияг>и. r . .х жгор<>.r, >.r Пр«r>
