直流伺服电路学习笔记

直流伺服电路学习笔记⼀、⾳响放⼤器输出中点直流电压过⾼有什么危害?
我们知道,在⾳响放⼤器的输出端,从理论上讲是不能有直流电压输出的,但是因为这样或那样的原因,使得输出端或多或少的会存在⼀些直流电压,那这个直流电压有什么危害呢?
1、现今的⾳响电路,多数由差动电路或各种形式的对称电路构成(如
A100,E305,PM8003等),放⼤电路输出中点直流电压偏⾼,⾄少说明放⼤器的差动电路或对称电路已经偏离了对称的⼯作状态,这样的电路状态,肯定不能完美的放⼤对称的⾳频信号,也就是说,输出中点有偏移的电路,本⾝就存在着明显的失真,经它放⼤的信号已经是⼀个失真的信号。
2、放⼤器输出的直流电压最终是要加在喇叭或⽿机的⾳圈上的,这个直流电压会使喇叭的纸盆或⽿机的振膜偏离中⼼位置,也就是说,还没有加交流信号之前,纸盆或振膜就已经偏离了中⼼位置。当有⾳乐信号加在喇叭或⽿机上后,喇叭的纸盆或⽿机的振膜就在已经偏离中⼼位置的地⽅做往复运动,显然这个本已经失真的信号,⼜加在偏离中⼼位置的喇叭纸盆上,那真是雪上加霜,使得失真进⼀步的加剧。
3、放⼤器输出的直流电压长时间加在喇叭或⽿机的⾳圈上,会使⾳圈发热加剧,如果电压过⾼,随时都有可能烧毁昂贵的喇叭和⽿机。
从上⾯的简单分析,我们知道放⼤器如果输出包含直流成分,那是百害⽽⽆⼀利的,因此设法降低输出
的直流电压,就成为⼀个重要的课题。
⼆、降低中点输出直流电压的五⼤措施
1、电源电压严格对称,是基本措施;
2、元件质量保证并严格配对,是重要措施;流量交换
3、精⼼的调试,是给⼒措施;
4、加装调零电路,是补救措施;
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5、使⽤直流伺服电路,是⼀个完善的措施。
加装调零电路,就是加⼀个可以产⽣与原有偏离相反的电压或电流的电路,⽤⼿⼯的⽅法调整它,⽤来抵消原有的偏差。但是它对以后因为温度,器件变化等原因产⽣的新偏移是没有作⽤的,除⾮你再次⼈⼯调整它,也就是说调零电路没有“⾃动跟踪,⾃动纠偏”的功能。
⽽直流伺服电路,可以⾃动跟踪中点电压的变化,⾃动纠正中点直流电压的偏移。所以它是⼀个⽐较完善的措施。
三、直流伺服电路的⼯作原理
1、积分电路简介
常见的直流伺服电路主要是由低通滤波器和积分电路构成,积分电路教科书上多有讲解,现简单分析⼀下它的⼯作原理,为了简明扼要,我们不谈它的数学公式,也不涉及它的波形变换作⽤,仅就和⾳响电路有关的问题做⼀简要说明。
下⾯以⼀个反相输⼊的积分器为例来说明,反相输⼊积分电路和反相放⼤器有些相似,只是将反馈电阻换成了⼀个电容,伺服电路中的反馈电容⼀般⽐较⼤(0.1-1U),由于电容的充放电是⼀个需要时间的过渡过程,所以,它的输出和⼀般的反相放⼤器是有区别的。
图⼀:
图⼀就是⼀个典型的反相输⼊的积分器,其中C就是反馈电容。
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假如我们在积分器的输⼊端输⼊⼀个阶跃信号,对于这个阶跃电压,我们姑且可以看成是在放⼤器的输出端出现的⼀个直流偏移电压。
此时它的输出如下:在t1-t2间,输出⼀个向负向增长的线性电压(因为是反相积分器),但到了t2以后,输出就是⼀个平⾏于X轴的⼤⼩不变的电压,为什么在t2以后,电压就不再增长了呢?因为运放都有⼀个最⼤输出电压,达到这个最⼤输出电压后,电压就不可能⽆限制的增长了。
我们正式利⽤这个输出电压,将其反馈到放⼤器的输⼊端,来达到纠正中点偏移的⽬的。
2、低通滤波器
加⼊伺服电路后,它不能对放⼤电路的正常⼯作产⽣影响,即不能对被放⼤的⾳频信号产⽣作⽤,为此,在积分电路的输⼊端还要加⼊低通滤波器,使积分电路的⼯作在⾳频之外。
如在积分电路的输⼊端加⼀个低通,其由R1=1M、C2=0.1U构成,根据公式
F=1/(2πRC),可得到:F=1.6HZ ,这样低的频率,远低于⾳频频率,所以加⼊伺服电路后,对⾳频放⼤是没有影响的。见下图。
此主题相关图⽚如下:图四.jpg
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3、再加⼀级低通和电压跟随器
在积分电路的后⾯,还可以再加⼀级低通滤波器和⼀级电压跟随器,⽬的是进⼀步滤除⾳频信号和对积分器的输出电压进⾏进⼀步的调理,见上图。共享空调
四、直流伺服电路和放⼤电路的相位关系
由伺服电路产⽣的控制电压和放⼤电路之间连接必须有正确的相位关系,才能起到纠正偏移的作⽤,否则会适得其反。
伺服电路中的积分器,可以是正相输⼊,也可以是反相输⼊,这由伺服电路输出的控制电压加在放⼤电路的何处来确定。
对于流⾏的放⼤电路,其输⼊级⼀般都是由差分电路构成,对于这样的电路,伺服控制电压应该加在差分的负端。这时伺服电路的积分器应该使⽤正相输⼊⽅式。
⽽对于何⽣前⼏版的BPM7110电流模块(何⽣现在的CAST电路已有IN-端),因为只有⼀个正输⼊端,所以伺服控制信号只能加在正相输⼊端,这时,伺服电路中的积分器必须采⽤反相输⼊⽅式,才能得到正确的控制电压。
数据存储安全检测有些不便从负端输⼊的放⼤器电路,伺服控制电压也可以从正端输⼊。
弄清相位关系是⾄关重要的。
C11-D中的伺服电路:
这个伺服电路为了能兼容电流模块和电压模块,所以⽐较复杂些,第⼀级是⼀个反相输⼊的积分器,给电流模块⽤,第⼆级⽤了⼀个反相⽐例放⼤器,取其放⼤倍数⼩于等于1,主要作⽤是将积分器的输出倒向,以适合电压模块的相位。
为了两者兼容,安排了多处跳线,可以⽅便的予以设置。

本文发布于:2024-09-23 02:33:55,感谢您对本站的认可!

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