Отбор пассивных ингредиентов для тракта ЗЧ
Помимо полупроводниковых агрегатов и микросхем, любой узелок тракта ЗЧ охватывает здоровое количество пассивных ингредиентов: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, соединительных проводников. Разрабатывая или исследуя тот или другой узелок тракта, мы идеализируем пассивные ингредиенты, хотя каждый из них, кроме главных, имеет строить нежелательных характеристик, в той или другой стадии влияющих на параметры приспособления. Рассмотрим неизвестные из них.
Проводники могут существенно влиять на ор и переходные характеристики электронных строить. Особо серьезны индуктивность и противоборство проводника. Даже на звуковых частотах он может иметь индуктивное противодействие, превышающее действующее. Индуктивность (в микрогенри на 1 см протяженности) прямолинейного проводника диаметром d, склонного на расстоянии h от “заземленной” плоскости, можно оценить по формулировке L=0,002ln(4h/d).
Если “заземленная” плоскость появляется совокупностью возврата тока, то при приближении к ней индуктивность уменьшается. Если же расстояние меж ними превышает 50…100 мм, индуктивность ближняя к тому значению, которое она имеет при размещении проводника в простом месте.
Другая значимая характеристика проводника — его действующее противодействие. Оно зависит от материала, диаметра и протяженности проводника, которые выбирают, исходя из максимально позволительного снижения напряжения на нем. Проводник прямоугольного сечения имеет малыми противодействием переменному току и индуктивностью, чем выпуклого, оттого а качестве заземляющих проводников трезво употреблять полосы или оплетки.
Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы. Катушки индуктивности можно разъединить на два главных образа: со магнитным сердечником и помимо него. Эквивалентная модель, пригодная для микроанализа любой катушки, приведена на рис. 1,а. Тут резистор R — динамичное противоборство кабели, которым намотана катушка, Со — междувитковая емкость. Итоговая сообща со индуктивностью катушки образует параллельный колебательный контур, резонирующий на неизвестной частоте f
Катушка, намотанная на замкнутом магнитном сердечнике, организовывает сравнительно малое магнитное степи, так как практически целый магнитный ток концентрируется изнутри сердечника. Для броня катушек от кажущихся магнитных степью на звуковых частотах употребляют дисплеи из материала со приподнятой магнитной проницаемостью.
Чтобы разъединить сигнальные задачи по несменяемому току, употребляют трансформаторы. Однако меж его обмотками неизменно жрать паразитная емкость, сквозь которую могут передаваться электрические помехи. Для устранения сего канала проникания помех меж обмотками воспрепятствовать электростатический дисплей (в простейшем инциденте изолированную однослойную обмотку). Со совместным кабелем сей дисплей необходимо связывать в точке подключения нагрузочки (а не со первичной обмоткой).
Резисторы. По облику проводящего (резистивного) ингредиента нескончаемые резисторы делятся на проволочные и непроволочные, средь которых можно выделить две здоровенные команды: оболочек и композиционные. Для большинства резисторов пригодна эквивалентная модель, изображенная на рис. 1,б.
В композиционных резисторах шунтирующая емкость Со постоянно составляет ориентировочно 0,1…0,5 пФ. Индуктивность L непроволочных резисторов определяется в главном итогами, а проволочных — обмоткой из высокоомного кабели, являющейся, по сути деяния, катушкой. Из-за крошечной меры индуктивностью резисторов привычно пренебрегают (сие не относится к проволочным резисторам тесного противодействия). Шунтирующая емкость Со кардинальный у высокоомных резисторов. Например, модуль суммарного противодействия углеродистого резистора темпераментным противоборством 1 МОм на частоте 100 кГц не превышает 860 кОм, а фазовый сдвиг доносится 16°.
Конденсаторы различают по сорту диэлектрика. Кроме емкости, фактический конденсатор имеет противоборством и индуктивностью. Эквивалентная модель конденсатора показана на рис. 1,в. Тут L — индуктивность ответов конденсатора, R1 — его результативное последовательное противодействие, зависящее от тангенса уголка диэлектрических утрат, R2 — противоборство так называемой параллельной утечки.
Наибольшая частота, на которой конденсатор снова действует типично, ограничивается просто индуктивностью L, образующей совместно со емкостью Со последовательный колебательный контур со резонансной частотой f
конденсатор имеет индуктивное противоборство и его использовать невозможно. Наибольшее использование в аппаратуре звукового диапазона частот считают электролитические конденсаторы, у которых емкость, приходящаяся на единицу охвата, наибольшая и, итак, габариты по уподоблению со конденсаторами иных сортов минимальны.
Разбор резисторов и конденсаторов для тракта ЗЧ. Здоровущее разнообразие и недостаточное освещение эксплуатационных особенностей резисторов и конденсаторов в справочной письменности часто приводят к извращенному их разбору и использованию. Статистике демонстрирует, что до 30…40% целых отказов сих ингредиентов радиоаппаратуры связано со их ложным употреблением.
Для смягчения подбора резисторов и конденсаторов и распорядков их службы в трактах ЗЧ ниже приводятся таблицы сравнительных характеристик и рекомендации по использованию сегодняшних резисторов и конденсаторов в звуковоспроизводящей аппаратуре.
В табл. 1 и 2 приведены справочные данные безостановочных и переменных резисторов. При ассортименте сорта резистора необходимо принимать в участие близкое:
Номиналы резисторов и конденсаторов установлены стандартом СЭВ 1076—78 и имеют 7 строить: ЕЗ, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 и E192. Цифры спустя литеры Е показывают количество номинальных значений противоборств или емкости в каждом десятичном интервале (декаде). Например, строить Е6 заключается из шести номинальных значений, согласных 1; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7 и 6,8 или количествам, полученным увеличением или делением их на 10
, где n — целостное определенное или негативное количество; строить Е12 — из двенадцати (к означенным количествам добавлены промежуточные: 1,2; 1,8; 2,7; 3,9; 5,6 и 8,2) и т. д. В бытовой аппаратуре постоянно используют резисторы со номиналами из строить Е6, Е12 и Е24 со допускаемыми отклонениями ±5 и ±10%.
СПЗ-10аМ — сдвоенные со концентрическими валиками, СПЗ-10бМ — одинарные со двухполюсным выключателем, СПЗ-10вМ — сдвоенные со концентрическими валиками и двухполюсным выключателем.
СПЗ-12а, СПЗ-126, СПЗ-12в — одинарные согласно кроме вспомогательных итогов, со одним и двумя вспомогательными ответами; СПЗ-12г, СПЗ-12д, СПЗ-12е — то же, но сдвоенные; СПЗ-12и — сдвоенные со концентрическими валиками; СПЗ-12л — то же, со двухполюсным выключателем; СПЗ-12к — одинарные со двухполюсным выключателем.
Одинарные и сдвоенные со линейным перемещением движка, для навесного и печатного монтажа, со фиксацией и кроме фиксации движка в типичном взаимоположении, со одним и двумя добавочными итогами.
Одинарные и сдвоенные со одним и двумя специальными ответами и кроме них, сдвоенные со концентрическими валиками, одинарные со двухполюсным выключателем.
Свои скандалы резистора складываются из тепловых и токовых. Первые из них обусловлены тепловым телодвижением электронов в веществе, из которого изготовлен резистивный ингредиент, и зависят от температуры и противоборства, второстепенные (возникают при включении резистора под нагрузочку) обусловлены флуктуацией контактных противодействий меж проводящими частицами. При заданном противоборстве и определенном выдержанном напряжении они зависят от материала и системы резистивного ингредиента и особенно нетривиальны для непроволочных резисторов. Частотные спектры обоих образов тресков сплошные, однако если у первых активность распределена равномерно близкий до сильно благородных частот, то у второстепенных она спадает, уже начиная ориентировочно со 10 МГц. Руководствоваться заметить, что токовые рокоты непроволочных резисторов существенно больше тепловых.
Гулы резистора характеризуются ярусом гомона D, представляющим собой отношение активного значения переменной составляющей напряжения оров Еш (в микровольтах) к приложенному стабильному напряжению U (в вольтах), т. е. D=Е
/U. Ярус своих скандалов резистора тем выше, чем выше температура и приложенное напряжение. Для непроволочных резисторов D=0,1…10 мкВ/В.
Переменные резисторы генерируют те же ажиотажи, что и выдержанные, но им, помимо того, свойственный скандалы, возникающие в местечке контакта движка со резистивным эпидермисом. Настоящие добавочные гамы прямиком пропорциональны току сквозь резистор и его противоборству, оттого для снижения скандалов их вытекает выбирать минимальными, а равномерную составляющую тока поголовно исключить.
Соглашения эксплуатации влияют на стабильность и надежность деятельности резистора. Наибольшее могущество оказывают умноженные электрическая нагрузочка и соседняя температура (происходит тепловое старение). Промежду непроволочных резисторов особенно устойчивы к действию настоящих факторов углеродистые (ВС, Со1-4 и т.п.), металлодиэлектрические (МЛТ, МТ, Со2-33) и металлоокисные (Со2-26) резисторы. При деятельности в облегченном порядке их противоборство имеет тенденцию к снижению. Умноженная влажность приводит, как требование, к возрастанию противоборства. Наибольшей нестабильностью отличаются композиционные резисторы со проводящим ингредиентом на органической основе (КИМ, КЛМ, СП и т.п.).
В качестве главных резисторов для трактов ЗЧ можно отрекомендовывать резисторы Со2-33 (или МЛТ), для входных совокупностей предусилителей-корректоров и микрофонных усилителей — малошумящие резисторы Со2-26, а для регулировок — резисторы СПЗ-4, СП3-10, СП3-12, СП4-1.
Справочные данные особо раздольно применяемых в трактах ЗЧ конденсаторов приведены в табл. 3 и 4. При разборе конденсаторов необходимо считаться, что на таковые их параметры, как надежность и долговечность здоровущее могущество оказывают температура соседней атмосферы и электрическая нагрузочка. При улучшении температуры ускоряется процесс старения, снижается противоборство изоляции, изменяется емкость, уменьшается электрическая прочность, возрастают ток утечки и тангенс уголка диэлектрических утрат.
Снижение температуры особо безумно воздействует на оксидные конденсаторы, у которых резковато снижается емкость и вытягиваться тангенс уголка утрат. При температуре ниже -60° оксидные конденсаторы не работоспособны.
Необратимые изменения параметров конденсаторов вызываются долгосрочным влиянием увеличенной электрической нагрузочки, приводящим к старению, ухудшению электрической прочности. Данное необходимо считаться, выбирая значение работника напряжения (по отношению к номинальному). При действии непрерывного напряжения главной причиной старения появляются электрохимические процессы, возникающие в диэлектрике под функционированием ровного степь и усиливающиеся со наращиванием температуры и влажности.
Эксплуатация конденсатора при напряжении, превышающем номинальное, остро снижает его надежность. Превышение позволительной переменной составляющей напряжения может потребовать попирание теплового соотношения в конденсаторе, приводящее к термическому разрушению диэлектрика. Особенно стабильны и устойчивы к влиянию нагрузочки защищенные керамические конденсаторы.
Промежду оксидных конденсаторов особо стабильны оксидно-полупроводниковые герметизированные конденсаторы (например, К53-1). Невысокая стабильность электролитических оксидных конденсаторов (К50-6) говорит присутствием в них разбавленного или пастообразного электролита, противоборство которого в массивный стадии зависит от температуры. Долгосрочное действие электрической нагрузочки, особо при приподнятой температуре, поднимает испарение летучих фракций электролита, что вновь больше увеличивает его противодействие, остро ухудшает температурную и частотную кабала и увеличивает тангенс уголка утерь. Особенно интенсивно сей процесс течь у малогабаритных алюминиевых конденсаторов.
При разборе конденсатора для службы в чередах переменного или пульсирующего тока необходимо считаться его частотные свойства, зависящие от образа диэлектрика, значений индуктивности и противодействия. Наихудшими частотными свойствами имеют электролитические танталовые конденсаторы (за исключением нарочно предназначенных для службы на хороших частотах конденсаторов К53-25, К53-28). Наружная грань частотного диапазона конденсаторов Настоящее меньше 20 кГц, конденсаторов К50-6, К53-25, К53-28 — около 100 кГц. Особенно сердечными частотными свойствами имеют керамические конденсаторы.
Номинальные значения емкостей и допускаемые отклонения от них также регламентированы стандартом. Для бытовой аппаратуры используют в главном конденсаторы, номинальные емкости которых отвечают строить Е12 и Е6 со допусками ±10% и ±20%. Стандартные номиналы не навсегда распространяются на оксидные конденсаторы; их емкость учащенно имеет значения, кратные 1, 2 и 5 (10, 20, 50, 100, 200, 500 мкФ и т. д.). При сем допускаемое отклонение доносится 20% в область снижения емкости и 50…80% в область умножения.