Kontr-reakcja-wikipedia

Prosty model reakcji kontr-reakcji.

W elektronice zasada reakcja kontr-reakcja umożliwia kontrolę obwodów wzmocnienie , filtrowanie lub zniewolenie. W dużej mierze ich charakterystyka operacyjna jest niezależna od różnych wewnętrznych składników tych systemów.

Zasada reakcji kontraktowej została odkryta przez Harolda Stephena Blacka 2 sierpnia 1927 r. Ten pomysł przyszedłby do niego, gdy poszedł do pracy w Bell Laboratories ^{[[[ Pierwszy ] W [[[ 2 ]} . Jego poprzednie prace nad zmniejszeniem zniekształceń w wzmacniaczach pozwoliły mu już odkryć wzmacniacze ” Pierwszy »( FeedForward w języku angielskim), które modyfikują sygnał do wzmocnienia, aby zrekompensować zniekształcenia z powodu komponentów zasilania ^{[[[ 3 ]} . Chociaż w latach siedemdziesiątych pojawił się powtórka, aby zrekompensować zniekształcenia wzmacniaczy Blu, w latach dwudziestych XX wieku praktyczna realizacja wzmacniaczy ” Pierwszy Powiązane i nie działają zbyt dobrze. W 1927 r. Wniosek o czarny patent na reakcję reakcji został mile widziany jako wniosek o nieustronny wynalazek ruchu. W końcu została przyjęta dziewięć lat później ^{[[[ 4 ] W [[[ 5 ]} , w grudniu 1931 r., Po Black i inni członkowie Bell Laboratories opracowali teorię związaną z reakcją przeciwdziałającą.

W wzmacniacz Lub zniewolenie, poprzez obwód przyłączony, zwany pętlą reakcji przeciwdziałania, przywracamy na wejściu sygnału do amplifikacji lub kontrolę procesu, części odwróconego sygnału wyjściowego, który w S ‘dodaje sygnału wejściowego (lub „instrukcja”), zmniejsza amplitudę rzeczywistego sygnału na wejściu obwodu.

W filtrach aktywnych pętla reakcji reakcji składa się z filtra, który przywraca tylko niechciane sygnały wejściowe, obecnie na bardzo niskim poziomie na wyjściu, podczas gdy możemy zdecydowanie wzmocnić pożądane sygnały.

Głównym efektem reakcji przeciwdziałania jest zmniejszenie wzmocnienia systemu. Jednocześnie zniekształcenia spowodowane składnikami wzmacniacza są również odejmowane od sygnału wejściowego. W ten sposób wzmacniacz wzmacnia zmniejszony i odwrócony obraz zniekształceń. Reakcja kontratakowa umożliwia również kompensację dryfów termicznych lub nieliniowości składników. Chociaż aktywne komponenty są uważane za liniowe ze strony funkcji przeniesienia, są one w rzeczywistości zawsze nieliniowe; Ich przepisy dotyczące zachowania różnią się jako siła dwóch. Rezultatem tych nieliniowości jest zniekształcenie wzmocnienia.

Zdecydowany wzmacniacz projektowy, ze wszystkimi etapami otwartych (bez reakcji), może osiągnąć wskaźnik zniekształceń wynoszący około 1%. Korzystając z reakcji kontr-reakcji, częstość 0,001% jest powszechna. Hałas, w tym zniekształcenia przejścia, można praktycznie wyeliminować.

Jest to zastosowanie, które dyktuje szybkość zniekształceń, która może być tolerowana. W przypadku zastosowań HI-Fi lub wzmacniacza oprzyrządowania wskaźnik zniekształceń powinien być minimalny, często mniejszy niż 1%.

Koncepcja reakcji reakcji jest stosowana ze wzmacniaczami operacyjnymi w celu precyzyjnego zdefiniowania wzmocnienia, przepustowości i wielu innych parametrów. W szczególności reakcja kontr-reakcja zmienia impedancję wyjściową wzmacniacza, a zatem jego współczynnik tłumienia. Zwykle im wyższa reakcja przeciwna, tym niższa impedancja wyjściowa i większy współczynnik tłumienia. Uprosząc, współczynnik tłumienia charakteryzuje umiejętności wzmacniacza do kontrolowania, na przykład głośnika akustycznego; Ma to wpływ na wydajność wielu głośników, które sprawiły, że nieregularny bas, jeśli współczynnik tłumienia wzmacniacza jest zbyt niski.

Podczas gdy kontr-reakcja wydawała się przez kilka dziesięcioleci, lekarstwem na wszystkie wady wzmacniaczy, aw szczególności wzmacniacze audio, specjalistów ds. Pracowywania sygnałów, inżynierów dźwięku, audioofilów i innych miłośników muzyki wzięli miarę jej granic i błędów w usterkach w Pod koniec lat siedemdziesiątych wzbudzające badania i debaty na ten temat (technologia HI-FI znacznie się rozwijała w ciągu tej dekady, wraz z pojawieniem się metalowych kaset audio i innych reduktorów szumów w tle: wady „wzmacniaczy audio, które wcześniej przeszły niezauważone). Niektórzy (patrz poniżej) myślą dzisiaj, że reakcja kontr-reakcja, gdy jest zbyt silna, zmienia muzyczne przesłanie.

Rzeczywiście, ponieważ wykorzystuje pętlę retro-działającą do przywrócenia sygnału wyjściowego przy wejściu obwodu, czas rozprzestrzeniania sygnału na etapach amplifikacji wprowadza opóźnienie jego efektu, co wpływa na charakterystykę wzmacniacza dla wysokich częstotliwości . Ogólnie rzecz biorąc, możemy zrekompensować te skutki dla ciągłych reżimów, jednak są one prawdopodobne, nawet jeśli wzmacniacz ma niski wskaźnik zniekształceń w diecie stałej, aby pozostać słyszalnym w przypadku zjawisk przejściowych. Zasadniczo to wyjaśnia istnienie „zniekształceń przejściowej intermodulacji” w wzmacniaczach. Z tego powodu konieczne jest, aby wzmacniacz był tak szybki, jak to możliwe, a koncepcje urządzeń wysokiej klasy będą starały się zminimalizować znaczenie reakcji kontr-reakcji, jak to możliwe, poprzez linearyzację wzmacniacza na otwartym otwartym pętla i dając mu najbliższy możliwy zysk z zysku w zamkniętej pętli.

Ponadto wzmacniacz audio zasadniczo zasila przetworniki elektrodynamiczne, które nie są prostymi rezystancjami, ale które generują kontratrzenie, które wkładają się do pętli, a zatem jest przez niego wzięte pod uwagę, w wyniku zaburzenia ^{[[[ 6 ] W [[[ 7 ] W [[[ 8 ] W [[[ 9 ] W [[[ dziesięć ]} .

Pisma Mattiego Oala zostały odrzucone kilka lat później. Na przykład Bob Cordell ^{[[[ 11 ]} Par Walter G. Jung ^{[[[ dwunasty ]} lub przez Rod Elliott ^{[[[ 13 ]} .

Należy również zauważyć, że twierdzenie „„ Wysoka szybkość reakcji przeciwdziałania generuje zniekształcenie znaczącej intermodulacji ”jest sprzeczne z istnieniem wzmacniaczy operacyjnych charakteryzujących się niskim zniekształceniem intermodulacji i rozszerzoną przepustowość (na przykład 400 MHz dla LMH6714 ^{[[[ 14 ]} ) Pomimo bardzo wysokiej szybkości reakcji.

Ta świadomość doprowadziła, w połowie lat 80. producenci wzmacniaczy na rynku bez reakcji (na przykład seria wzmacniaczy „zastoju” Nakamichi), których cechy muzyczne są postrzegane przez niektórych purystów jako lepszych od konwencjonalnych wzmacniaczy.

W rzeczywistości większość nowoczesnych wzmacniaczy wykorzystuje wysokie reakcje kontr-reakcje, podczas gdy wysokiej klasy wzmacniacze audio używają go bardziej umiarkowanie.