Усилитель низкой частоты Советский патент 1987 года по МПК H03F3/26 

И: обретение относится к электроакустике, а именно к усилителям, охваченным обратной связью по напряжению и току на- гру-чки, которой является динамический громкоговоритель, и является усовершенствова- нием изобретения по авт. св. № 1164863.

Це. П) изобретения уменьшение нелинейных искажений, вносимых за счет включения в петлю обратной связи дифференцирующего звепа.

На фиг. I и 2 представлены принци- ниальные электрические схемы усилителя низкой частоты.

Усилитель низкой частоты содержит мерный дифференциальный усилитель (ДУ) 1, I ромко| оворитель 2, элемент 3 связи, RS- фильтр 4 верхних частот, первый 5 и вто- puii Г) резисторы, конденсаторы 7 и допол- нигельные резисторы 8, второй дифференциальный усилитель (ДУ) 9, третий диффе- нч1циал1 ный усилитель ДУ 10, RS-фильтр нижних частот первого порядка, выпол- не11нь1Й на Н зисторе I 1 и конденсаторе 12, |H .HCTHBHi ui де.:1итель 13 и дифференцирующее звено 14.

На ({)иг. 1 в первом ДУ I диффе- |U Hiui iyK)mee звено включено последовательно 11(.1 сигналу, что отражено на фиг. 1 символом К(№) у первого ДУ 1. На фиг. 2 ли1{)ференцирую|цее звено 14 включено в цепь обра гной связи.

Уси.итель низкой частоты работает о л с.чующим образом.

Входной .ч поступает на неинвер- ги ую1ций вход первого ДУ 1, усиливается и с выхода первого ДУ 1 поступает Fia .целитель цепи отрицательной обратной снязи, образованньз1Й конденсаторами 7, резисторами 8, первым 5 и вторым 6 ре.зисгорами. а также через элемент 3 связина громког оворитель 2. Сигнал но.южительной обратной связи цо току, протекающему через катушку громкоговорителя 2, с элемента 3 связи поступает на К( -( 4 верхпих частот, корректирует- ся последним, приобретая при этом фазовый сдвиг, и с выхода RC-фильтра 4 поступает на неиннертируюший вход второго ДУ 9 через конденсатор 12, а также через ре.зистивный делитель 13, третий ДУ 10 и ре.зистор 1 Г.

С делителя цепи отрицательной обратной связи на конденсаторах 7, резисторах 8 и с выхода второго ДУ 9 сигналы отрицательной и положительной обратной связи поступают на инвертирующий вход первого ДУ 1 через дифференцирующее звено 14, которое в схеме на фиг. 2 включено в цепь обратной связи. При заторможенной звуковой катущке громкоговорителя 2 фазовые сдвиги сигналов отрицательной и положительной обратной связи в области сред- них частот компенсируют фазовый сдвиг, вносимый RC-фильтром 4, при этом сигнал на входе первого ДУ 1 точно равен умень

5

0

0

5

0

5

5

0

щепному в К раз сигналу, на его выходе - 100-ная положительная обратная связь в этой области частот.

В области низщих частот 100%-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 11, конденсаторе 12. В колебательном режиме звуковой катущки громкоговорителя 2 глубина положительной обратной связи меньще, а частотная характеристика для отношения колебательной скорости звуковой катущки 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 иизщих частот, что позволяет путем выбора различных частотных характеристик RC- фильтра 4 корректировать частотную харак теристику активной составляющей сопротивления излучения, которая зависит от размеров громкоговорителя 2 и его оформления.

Благодаря компенсации фазового сдвига в области средних, высщих, а также и низших частот выходное сопротивление первого ДУ 1 отрицательно, постоянно и имеет активный характер в щирокой полосе, что приводит к уменьщению вносимых громкоговорителем 2 нелинейных искажений; лишь в области самых низщих частот из-за погрещности интегрирования сигнала RC фильтром нижних частот на резисторе 1 1 и конденсаторе 12 выходное сопротивление изменяет величину, приобретая при этом комплексный характер.

Формула изобретения

Усилитель низкой частоты по авт. св. № 1164863, отличающийся тем, что, с целью уменьщения 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 КС-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 щиной, средняя точка ре- зистивного делителя подключена к неинвертирующему входу третьего дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения эле- .мента связи и громкоговорителя.

Фиг,Л

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 резис- тивного делителя 13, подключенного к неинвертирующему входу ДУ 10. уменьшаются вносимые громкоговорителем 2 нелинейные искажения. 2 ил. ю (Л оо ю tsD 00 Го