Минимизация влияния вариации импеданса нагрузки на выходной каскад УМ.
При работе выходного каскада усилителя мощности на динамическую нагрузку количество передаваемой энергии, в единицу времени, зависит от величины выходного сопротивления этого каскада.
http://it.fitib.altstu.ru/neud/oe/in...module=3#3_7_1
Так же:
http://it.fitib.altstu.ru/neud/oe/in...&module=2#1_13
Динамической нагрузкой для усилителей звука является акустическая система. Которая, как известно, обладает комплексным сопротивлением – импедансом, то есть имеет зависимость величины импеданса от подводимой частоты.
Каждая АС обладает собственным импедансом, распределённым по частоте воспроизведения звука.
Для наглядного понимания процессов передачи энергии выходным каскадом на звуковую катушку АС. Была построена математическая модель графика импеданса динамической головки, установленной в фазоинверсное исполнение (Excel).
На рисунке №1, показан график зависимости импеданса от частоты динамической головки применённого в фазоинверсном исполнении (по горизонтали – шкала частоты в относительных единицах).
По шкале сопротивлений (вертикальная ось) – вариация импеданса – от 4 до 18 Ом.
На рисунке №2 – график подводимых мгновенных мощностей, пересчитанных с графика импеданса ДГ. Такой график получается при запитывании звуковой катушки от ВК с выходным сопротивлением близким к нулю.
На этом графике, по вертикали – шкала мощности, приведённая к единице.
По горизонтали – шкала частотного диапазона в относительных единицах.
График принял вид – «негатив», по отношению к графику импеданса.
Рассматривая эти два графика, видим что, на резонансных пиках, подводимая мощность - минимальна, а на провалах, подводимая мощность – максимальна.
На рисунке №3, показан график подводимой мощности при оптимальном выходном сопротивлении ВК (8,7Ом), остальные условия расчета остались прежними.
В приведенном примере расчета, если поменять данные выходного сопротивления в большую или в меньшую сторону от величины 8,7 Ома, то равномерность распределения мгновенных мощностей по частоте ухудшается. Притом просматривается явная тенденция ухудшения кривой при отклонении величины Rвых от числа 8,7 – как в большую, так и в меньшую сторону. Чем больше величина отклонения от этой цифры, тем большая вариация выходных мощностей ВК.
В целом, на ситуацию минимизации влияет; в первую очередь величина номинального сопротивления ДГ, во вторых параметры основного резонанса ДГ и третье, параметры резонансов акустического оформления (величина добротности резонансов). Эти параметры дают итоговую величину размаха вариации импеданса и в конечном итоге влияют на расчетную величину Rвых. Этот вывод подтверждается следующими двумя графиками, параметры исходных данных, которых, были изменены в меньшую сторону, что наглядно показано на рисунках 4 и 5. Рисунок №4 – размах вариации импеданса от 3 до 8 Ом.
По графикам рисунков 4 и 5, видно, что чем меньше номинальное сопротивление и чем меньше размах вариации, тем меньше будет расчетная величина Rвых.
АС с меньшими резонансными добротностями ящика и с наименьшим номинальным сопротивлением звуковой катушки – получаем, в результате, меньшую величину оптимального Rвых.
Таким образом, с помощью программы, можно найти величину оптимального выходного сопротивления ВК для конкретных экземпляров акустических систем.
Так же, оптимальное выходное сопротивление УМ позволяет уменьшить величину – размаха микрорезонансов, возникающих в колебательной системе динамика и проявляющихся в виде шумов и призвуков. Иллюстрация такого эффекта показана на рисунке 6.
Минимизация.pdf
Социальные закладки