Гальваническая паразитная обратная связь возникает из-за существования общих участков цепи для выходных и входных каскадов, главным образом это связь через общий источник питания.
Акустическая, или электромеханическая,паразитная обратная связь появляется при механическом воздействии звуковых волн громкоговорителя на выходные цепи усилителя или на микрофон.
Емкостная связь. Схема возникновения обратной связи через паразитную емкость монтажа Сп, существующую между близко расположенными проводами выхода и входа, приведена на рис. 59, а. Здесь действует частотно-зависимая обратная связь по напряжению с параллельной подачей на вход.
Рис.59 Емкостная связь и меры ее устранения
Поскольку емкостное сопротивление уменьшается с повышением частоты, то ток паразитной обратной связи и ее глубина возрастают на высоких частотах. При нескольких каскадах эта связь может стать положительной и привести к генерации на верхних звуковых частотах в виде свиста и шипения, а также на более высоких частотах. При большом коэффициенте усиления для генерации достаточно существования очень малой емкости - доли пикофарады.
Чтобы ослабить емкостную связь и устранить генерацию, необходимо экранировать входные цепи и располагать их как можно дальше от цепей выхода.
Электростатическое экранирование заключается в том, что входные провода помещаются в медную проволочную оплетку или все входные детали - в медную или латунную коробку. Этот электростатический экран соединяется с корпусом, а корпус по правилам техники безопасности заземляется (рис. 59, б).
Провода выхода и входа создают с большой поверхностью экрана еще большие емкости, но это роли не играет, так как ток паразитной обратной связи по экрану уходит в землю, минуя R в.
Если экран почему-либо окажется не соединенным с общим проводам, то генерация усилится из-за увеличения паразитной емкости.
Индуктивная связь. Если входной трансформатор расположен вблизи выходного и оси их катушек параллельны, магнитное поле рассеяния выходного трансформатора, пересекая витки входного, наводит в обмотке ЭДС, которая может совпасть по фазе с первоначальным сигналом (рис. 60, а).
Рис.60 Индуктивная связь
При этом возникает индуктивная паразитная положительная обратная связь, приводящая при достаточной глубине к генерации усилителя в рабочем диапазоне частот.
Индуктивная связь ослабляется магнитным экранированием, а также правильным расположением трансформаторов подальше друг от друга и так, чтобы оси катушек были взаимно перпендикулярны (рис. 60, б) и силовые линии поля рассеяния скользили в плоскости витков входного трансформатора.
Магнитный экран представляет собой кожух из магнито-мягкого железа или пермаллоя с достаточной толщиной стенок. Трансформатор устанавливается в кожух на немагнитных прокладках. Между экраном и трансформатором должен быть большой воздушный зазор. При этом почти все силовые линии внешнего магнитного поля замыкаются через стенки экрана и не попадают на входной трансформатор внутри него. В особо ответственных случаях входной трансформатор поместят не в один, а в два или три экрана, причем один из них из меди или латуни. Такой экран ослабляет внешнее магнитное поле из-за того, что в нем индуктируется вихревые токи, создающие по правилу Ленца свое магнитное противонаправленное внешнему.
Связь через общий источник питания. Этот вид связи проявляется в усилителях чаще всего и труднее всего устраняется. Причиной появления паразитной связи в этом случае является то, что при питании всех каскадов от одного и того же источника, например, выпрямителя, внутреннее сопротивление источника питания для переменного тока, не равное нулю, является общим элементом для выходных цепей этих каскадов.
Рис.61 Связь через общий источник питания
Связь через общий источник питания приводит к генерации усилителя на очень низких частотах, ниже fн (обычно 1030 Гц). Это воспринимается на слух как характерный прерывистый шум двигателя внутреннего сгорания, а на осциллографе видна кривая, форма которой показана на рис. 61. Низкая частота генерации объясняется тем, что внутренне сопротивление выпрямителя для переменного тока определяется емкостью конденсатора сглаживающего фильтра, следовательно, оно наибольшее на низких частотах. Кроме того, частота генерации зависит от времени заряда и разряда переходных конденсаторов, а оно определяется постоянными времени на низких частотах, составляющими сотые доли секунды.
Меры ослабления паразитной обратной связи через общий источник питания для устранения низкочастотной генерации разнообразны.
Чтобы уменьшить сопротивление источника питания переменному току, следует увеличить емкость последнего конденсатора фильтра выпрямителя, но требуемая емкость получается очень большой, а фильтр слишком громоздким.
Очень хороший эффект дает применение электронного стабилизатора напряжения в питающем устройстве, так как стабилизатор является источником с практически нулевым внутренним сопротивлением. Однако в массовой аппаратуре это неэкономично, так как усложняет устройство.
Наиболее эффективным и потому самым распространенным способом ослабления паразитной связи этого вида является применение в цепях питания всех каскадов, кроме оконечного, развязывающих фильтров RС-типа. На рис. 61 показаны пунктиром Rф1-Сф1 и Rф2. Каждое звено RC-фильтра ослабляет переменное напряжение Uп, создаваемое током последней лампы на сопротивлении источника питания. В схеме трехкаскадного усилителя напряжение паразитной обратной связи, поступающее на сетку второй лампы, уменьшается в Ф1Ф2, где Ф1 и Ф2 - коэффициенты фильтрации звеньев.
Развязывающие фильтры получаются сравнительно компактными и дешевыми. Одновременно с устранением связи через общий источник питания они дополнительно сглаживают пульсации выпрямленного напряжения тем больше, чем ближе каскад ко входу усилителя и чем меньше, следовательно, полезный сигнал. Это важно с точки зрения уменьшения фона переменного тока. Кроме того, RС-фильтры понижают напряжение питания первых каскадов по сравнению с последующими за счет падения постоянного напряжения на Rф, что тоже требуется в многокаскадном усилителе. Развязывающие фильтры применяются обязательно во всех усилителях, независимо от класса и назначения аппаратуры.
В первоклассной ламповой стационарной аппаратуре применяют также не один, а два выпрямителя анодного питания, так что соседние каскады питаются не от общего, а от разных источников. При этом питающее устройство получается достаточно компактным, если выпрямители построены на кремниевых вентилях и имеют общий силовой трансформатор.
Для ослабления связи через общий источник питания, кроме перечисленных выше мер, создают более крутой спад частотной характеристики на частотах ниже fн включением последовательно с Сс дополнительного конденсатора меньшей емкости. Этим уменьшается коэффициент усиления, а значит, и глубина паразитной обратной связи на частотах, на которых возможно возникновение генерации.
Напомним также, что в двухтактном оконечном каскаде
на лампах переменные составляющие токов двух плеч проходят через источник питания в противоположных направлениях и компенсируют друг друга, так что паразитная связь через общей источник питания ослабляется.
Акустическая связь.Механические колебания электродов лампы приводят к изменению расстояний между ними и междуэлектродных емкостей; следовательно, пульсирует анодный ток, и на выходе усилителя создаются электрические колебания. Это явление электромеханической связи подобно действию микрофона, преобразующего механические колебания мембраны под воздействием звуковых волн в электрические, и по аналогии с ним иногда называется микрофонным эффектом.
Транзисторы практически не подвержены микрофонному эффекту.
При попадании звуковых волн непосредственно из громкоговорителя на первую лампу усилителя или сотрясения корпусом громкоговорителя шасси усилителя возникают вибрации лампы и ее электродов. Этот частный случай электромеханической связи является акустической обратной паразитной связью.
Если акустическая обратная связь является положительной, то может вызвать генерацию в области средних и высоких частот, прослушивающуюся как вой.
Меры ослабления акустической связи: применение в первых каскадах ламп, обладающих меньшим микрофонным эффектом; применение акустических экранов - толстых звуконепроницаемых металлических колпачков, закрывающих лампу и укрепленных на амортизаторах; громкоговоритель надо располагать так, чтобы звуковые волны от него не попадали на лампы усилителя.
Особенно сильно проявляется акустическая обратная связь при работе усилителя от микрофона, если звуковые волны от громкоговорителя попадают на микрофон и преобразуются им в напряжение обратной связи. В этом случае для устранения генерации необходимо уменьшить уровень громкости. Помогает также шунтирование входа от микрофона сравнительно небольшим сопротивлением и срезание высоких частот.
Дата добавления: 2015-10-05; просмотров: 1591;