Operationsverstärker-Signalkompressor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Farb- und Musikeinstellungen

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Bekanntlich ist es aufgrund des kleinen Betriebsintervalls der Spannung von Glühlampen in der CMU und SDU erforderlich, den Dynamikbereich des Audiosignals künstlich zu komprimieren. Dies wird durch den Einsatz eines NF-Signalkompressors erreicht.

Im Folgenden wird eine der Optionen für einen Kompressor beschrieben, der den Dynamikbereich des NF-Signals effektiv komprimiert. Es ist einfach im Design, enthält eine kleine Anzahl von Teilen und erfordert keine Anpassung. Darüber hinaus hängt die Amplitude des Ausgangssignals des Kompressors kaum von der Versorgungsspannung ab und ändert sich um nicht mehr als 1 %, wenn sich die Versorgungsspannung innerhalb von 9 ... 30 V ändert.

Der Kompressor wird nach dem Schema eines invertierenden Verstärkers an einem Operationsverstärker mit einem Thermistor in einem Gegenkopplungskreis (benannt nach dem Schema in Abb. 1) hergestellt. Mit zunehmendem Stromfluss durch den Thermistor RK1 erwärmt sich dieser, sein Widerstand nimmt ab, was zu einer entsprechenden Abnahme des Kompressorübertragungskoeffizienten führt.

Der Kompressorübertragungskoeffizient kann durch die Näherungsformel K=R4(1+Rt/R5)/R1 bestimmt werden, wobei Rt der Widerstand des Thermistors RK1 ist. Der „kalte“ Widerstand des Thermistors T8E beträgt 2 ... 3 kOhm. Während des Betriebs des Kompressors kann sich der Widerstand des Thermistors um das 15- bis 20-fache ändern, was für den Kompressionseffekt sorgt. Eine Analyse des Ausdrucks in Klammern zeigt, dass mit einer Abnahme des Widerstandswerts des Widerstands R5 die Kompressionstiefe aufgrund einer Zunahme der relativen Änderung des Übertragungskoeffizienten K zunimmt, entsprechend dem gesamten Änderungsintervall des Widerstands des Thermistor. Es ist jedoch erforderlich, die Kapazität des Kondensators C3 zu erhöhen, um die Linearität des Frequenzgangs des Kompressors bei niedrigen Frequenzen aufrechtzuerhalten.

Die Amplitudenkennlinie des Kompressors, aufgenommen bei einer Frequenz von 1000 Hz, ist in Abb. dargestellt. 2. Die Signaldämpfung bei den Grenzfrequenzen des Betriebsbandes (20 Hz und 20 kHz) beträgt nicht mehr als 3 dB. Die durch den Kompressor verursachte Verzerrung ist bei Eingangssignalpegeln bis zu 300 mV im Betriebsfrequenzband praktisch nicht wahrnehmbar.

Durch Veränderung des R4/R1-Verhältnisses kann die Empfindlichkeit des Kompressors in einem weiten Bereich verändert werden. Wenn es erforderlich ist, das Betriebsfrequenzband von oben zu begrenzen, wird zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers ein Kondensator mit einer Kapazität von 270 ... 1000 pF eingefügt (experimentell ausgewählt). Dadurch lässt sich auch die Empfindlichkeit des Kompressors gegenüber Impulsgeräuschen reduzieren.

Zur Versorgung des Kompressors wurde eine unstabilisierte Spannungsquelle von 9...30 V verwendet. Die Stromaufnahme überschreitet 10 mA nicht.

Der Thermistor T8E kann durch alle Serien T8, T9, TV2-250 und TK2-50 ersetzt werden. Zusätzlich zum K140UD8B kann der Kompressor auch die Operationsverstärker K140UD8A, K140UD8V, K140UD6, K544UD1 und andere (vorzugsweise Hochgeschwindigkeitsverstärker) mit entsprechenden Korrekturschaltungen verwenden.

Der beschriebene Kompressor kann auch in Sinusspannungsgeneratoren zur Amplitudenstabilisierung, in Sprachsignalkompensationsgeräten in Tonaufzeichnungs- und Funkübertragungsgeräten eingesetzt werden. Bei Verwendung des Hochgeschwindigkeits-OA K574UD1 kann der Kompressor im HF-Pfad des Empfängers als Verstärker mit AGC verwendet werden.

Autor: A. Belousov; Veröffentlichung: cxem.net

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