- В мире аудиотехники непрекращающийся поиск способов улучшения качества звука привёл к появлению множества инновационных решений. Одним из таких решений является использование электромеханической обратной связи (ЭМОС) в усилителях низкой частоты.
- Суть метода заключается в следующем:
- Упрощение схемы с помощью интегральных микросхем
В мире аудиотехники непрекращающийся поиск способов улучшения качества звука привёл к появлению множества инновационных решений. Одним из таких решений является использование электромеханической обратной связи (ЭМОС) в усилителях низкой частоты.
ЭМОС (электромеханическая обратная связь) - это технология, при которой сигнал, снимаемый с динамика, возвращается в усилитель. Это позволяет:
- компенсировать нелинейности и искажения, вносимые громкоговорителем;
- улучшить контроль над движением диффузора;
- повысить точность воспроизведения аудиосигнала;
- снизить искажения, связанные с механическими резонансами.
Традиционно реализация ЭМОС была сложной из-за необходимости настройки мостовой схемы для выделения сигнала противоЭДС (электродвижущей силы) звуковой катушки. Однако развитие интегральных микросхем позволило значительно упростить эту задачу.
Суть метода заключается в следующем:
- С диагонали настроенного моста снимается напряжение, пропорциональное колебательной скорости диффузора громкоговорителя (рис. 2).
- Это напряжение представляет собой противоЭДС катушки головки.
- Поскольку звуковое давление пропорционально колебательному ускорению диффузора, противоЭДС используется как сигнал ЭМОС.
- Для корректной работы производится низкочастотная коррекция усилителя с помощью регулятора тембра или других корректирующих цепей.
Сигнал ЭМОС состоит из двух компонентов:
- положительной обратной связи по току (снимается с токового сопротивления катушки индуктивности);
- отрицательной обратной связи по напряжению (снимается с делителя выходного напряжения).
Упрощение схемы с помощью интегральных микросхем
Ранее для реализации ЭМОС требовалась сложная мостовая схема.
замена двух цепей обратной связи (ЭМОС и собственной ОС усилителя) на одну эквивалентную (рис. 3);
использование компенсационной индуктивности малой величины (около 0,05 мГ), которую в ряде случаев можно не использовать без потери качества;
реализация схемы на интегральных микросхемах, что упрощает настройку и повышает стабильность работы.
На рисунке 1 (на верху) представлена полная схема усилителя с ЭМОС. Ключевые элементы:
- MC1, MC2 (К1УТ401Б) - интегральные микросхемы усилителя;
- T1, T2 (МП37Б, МП40А) - транзисторы выходного каскада;
- T3, T4 - дополнительные транзисторы для коррекции и стабилизации;
- резисторы (R1-R27) - задают режимы работы каскадов, формируют обратную связь;
- конденсаторы (C1-C15) - обеспечивают фильтрацию, коррекцию частотных характеристик;
- источники питания (±12 В) - обеспечивают работу всех каскадов усилителя.
Основные характеристики усилителя:
- чувствительность: около 0,1 В;
- номинальная выходная мощность: 4 Вт на нагрузке 4-8 Ом;
- коэффициент гармоник: около 1%;
- диапазон регулировки тембра: ±12 дБ на частотах 100 Гц и 10 кГц (раздельная регулировка по высшим и низшим частотам);
- диапазон рабочих частот: 40-16 000 Гц;
- неравномерность частотной характеристики: минимальна благодаря ЭМОС.
Преимущества схемы
- Простота настройки благодаря использованию интегральных микросхем.
- Высокая стабильность работы за счёт упрощённой схемы обратной связи.
- Улучшенное качество звука благодаря компенсации нелинейностей громкоговорителя.
- Раздельная регулировка тембра позволяет адаптировать звук под разные акустические системы.
- Низкая чувствительность к помехам благодаря продуманной схеме фильтрации.
Усилитель с ЭМОС на интегральных микросхемах - это отличное решение для радиолюбителей, стремящихся получить высококачественное воспроизведение звука с минимальными искажениями.
Если вы интересуетесь аудиотехникой и хотите попробовать свои силы в сборке усилителя - эта схема станет отличным стартом для экспериментов с электромеханической обратной связью.
Вот такие усилители мощности собирал мой отец, было интересное время!