Страница 4 из 7 - ЭМОС-процессор
Основная часть схемы управления базируется на принципах, изложенных
в теоретической части (Рис.4). Рассмотрим её более подробно.
Основное отличие - ликвидированы межкаскадные разделительные конденсаторы
благодаря введению серво-ООС (интегратора), охватывающей все узлы, что улучшило
устойчивость всей системы на ИНЧ, так как уменьшился паразитный фазовый набег
в этой частотной области. Схема предусилителя практически не изменилась, из
сравнивающего устройства был удален ФНЧ (который переехал в предусилитель),
упростилась схема корректора, благодаря улучшенной конструкции датчика. Цепочка
R2C1 первым порядком уменьшает петлевое усиление выше 1КГц, и этого хватает
для того, чтобы ЭМОС не возбуждалась на резонансах датчика.
 | Рис.14 |
Оценить точность модели можно, сравнив с результатами
замеров реальной системы на динамике 10ГД-30Е в тестовом боксе объёмом 19
литров в процессе увеличения ручной регулировкой (R16) глубины ЭМОС -
 | Рис.15 |
Синий график - АЧХ на выходе предусилителя при замкнутом
входном конденсаторе С9, зеленый график - АЧХ, эквивалентная SPL также при
замкнутом С9, желтый график (+фаза) - АЧХ, эквивалентная SPL уже при разомкнутом
С9 (то есть, задействован ФВЧ 1-го порядка как сабсоник-фильтр ниже 16Гц).
Можно сравнить АЧХ системы, полученные с выхода акселерометра
и микрофона (микрофон установлен почти вплотную к диффузору), интересно также,
я думаю, посмотреть на реальные графики ГВЗ. За что и боролись
-
 | Рис.16 |
Однако вернемся к упрощенной схеме ЭМОС (Рис.14).
На первый взгляд, корректор не похож на интегратор .
Но, приглядевшись, можно увидеть, что R1C4 первым порядком срезают АЧХ выше
280Гц, а цепочка R5C5 вместе с R10 в ООС операционного усилителя Х2 производит
подъем АЧХ первым порядком ниже тех же 280Гц. На следующей иллюстрации это
рассмотрено более подробно.
 | Рис.17 |
Постоянная времени R1C2 выбрана равной тау R4C3
(Рис.17). Это позволяет сформировать АЧХ корректора (в диапазоне частот от
16Гц и выше) идентичную АЧХ интегратора. Тау R2C3 определяет, ниже какой частоты
этот интегратор перестанет быть интегратором. Для R2C3=10mS имеем F=16Гц.
Для того чтобы сформировать желаемую АЧХ по SPL, в ООС предусилителя введена
цепочка R6C4, поднимающая АЧХ ниже 24Гц первым порядком. Красный график показывает,
как выглядит сквозная АЧХ корректора и предусилителя, включая неявно имеющуюся
дифференцирующую цепочку C1R3, образующуюся за счет емкостного характера пьезодатчика.
Сабсоник-фильтр первого порядка на C9R15 (Рис.14) ограничивает амплитуду сигналов
ниже 16Гц. Таким образом, синтезированная АЧХ ЭМОС по звуковому давлению ниже
24Гц имеет спад 6дБ/окт, а ниже 16Гц - 12дБ/окт. Это актуально для 8"
вуфера, для 10" можно частоты понизить, соответственно до 20/10Гц, пересчитав
номиналы цепочек С9R15 и С13R24 (Рис.14).
Возвращаясь к схеме корректора - поясню, почему выбрана такая
конфигурация схемы. Дело в том, что в силу каких-то причин может возникнуть
потребность подавить очень сильный резонанс датчика (неудачная реализация).
В этом случае на базе этой же конфигурации корректора можно собрать эллиптический
фильтр/режектор.
 | Рис.18 |
На печатной плате процессора ЭМОС реализована возможность
собрать оба варианта корректоров. Помощь при выборе необходимого варианта
корректора может оказать несложный графоаналитический метод - накладываем
прямую с наклоном +20дБ/дек. на график АЧХ динамика, полученного с датчика
ускорения, так, чтобы эта прямая выше себя отсекала от графика как можно большую
площадь. Таким образом, визуально легко производится учет вклада АЧХ интегратора,
присутствующего в петле ЭМОС. Тут же можно оценить максимальную достижимую
глубину ЭМОС - 26дБ в этом случае.
 | Рис.19 |
В области частот выше 1...2КГц увидим резонансный
пик, который должен быть устранен корректором, иначе произойдет самовозбуждение
системы - фазовый набег на этих частотах переводит ООС в ПОС. По величине
превышения этого пика над базовой линией принимаем решение по выбору конфигурации
корректора. С пиками на АЧХ, лежащими ниже 1КГц ничего делать не надо - ЭМОС
их сама будет выравнивать, так как в этой области частот действует ООС.
|