Что такое вылет дисков: Вылет диска et: что это такое и на что он влияет

Вылет диска (ET). Описание, подсчет и правильной выбор диска по вылету

Вылет диска. Параметры дисков




Вылет диска является одним из наиболее важных геометрических параметров дисков является вылет. Диск с несоответствующим штатному вылетом может быть легко установлен на ступицу, и даже опытный водитель не всегда заметит, что тут что-то не так. Однако не опасно ли использовать такие диски?
Продавец-консультант шинного магазина, заинтересованный в увеличении продаж, скажет вам, что небольшое отклонение вылета вполне допустимо, если колесо нормально садится на ступицу и не задевает элементы кузова и подвески во время вращения, — проблемы нет. Продавец колесных поставок будет утверждать, что уменьшение вылета – это норма, и это никак не зависит от каких-либо параметров. Его цель – продать проставки, однако вы должны купить то, что вам нужно, а не то, что рекламируют малоопытные продавцы. Поэтому помните, что вылет диска должен строго соответствовать параметрам, установленным производителем.

Далее мы попробуем разобраться, что собой представляет вылет диска и почему так важно правильно подбирать диски с учетом этого параметра.
Что такое вылет диска? Под «вылетом диска» подразумевают расстояние между вертикальной плоскостью симметрии колеса автомобиля и плоскостью контакта диска к ступице, измеренное в миллиметрах. Величина вылета диска рассчитывается по формуле:

Формула вылета ЕТ

Проанализировав формулы, вы заметите, что вылет диска бывает как положительным (чаще всего), так и отрицательным. Возможны также нулевые значения. От вылета дисков напрямую зависит расстояние по ширине между центрами симметрии колес одно оси, поэтому можно утверждать, что данный параметр влияет на ширину колесной базы машины.

Также формула позволяет нам убедиться в том, что на величину вылета диска не влияют ни ширина диска и покрышки, ни диаметр диска. Значение имеет только плечо приложения силы: этот параметр необходим для определения расчетных нагрузок на подвеску и измеряется как расстояние от центра шины до ступицы.

Какого бы размера шины и диски вы ни поставили на автомобиль, установленный авто производителем размер вылета диска будет всегда неизменным.

Вы можете увидеть величину вылета диска на его внутренней поверхности: на нее наносится специальная кодировка: ЕТхх. Последние хх – размер вылета, выраженный в миллиметрах. К примеру, отрицательный вылет – ЕТ-25, нулевой – ЕТ-, положительный – ЕТ35.
Автосервис Казань настоятельно рекомендует устанавливать на свой автомобиль, только диски с допустимым уровнем вылета ЕТ. Все те кто не смотря на это желает поэкспериментировать с вылетом диска, читайте дальше.

Допустимы ли отклонения вылета диска?

Уже из формулы видно, что изменения величины вылета диска, установленного авто производителем, категорически не допустимы. Даже незначительное на первый взгляд отклонение от заданной величины (в пределах 5 мм) приводит к существенному изменению условий работы всех узлов подвески, изменяя усилия и их векторы приложения, и заставляя подвеску работать в «экстремальных» условиях.

Минимальный ущерб для вас и вашего автомобиля от применения дисков с неподходящим вылетом – сниженный срок эксплуатации всех деталей. Однако последствия могут быть и более печальными. Отдельные элементы подвески могут разрушиться во время движения на большой скорости.

Не стоит слушать продавцов, утверждающих обратное. Естественно: вариантов величины вылета существуют десятки, и менеджерам бывает сложно подобрать диски конкретно для ваших параметров. Именно поэтому продавцы позволяют себе пренебречь величиной вылета, чтобы расширить ассортимент дисков, которые смогут вам предложить, отклонившись от требований авто производителя.

Почему для разных комплектаций автомобилей делают разные запчасти? Если вы интересовались, как создаются автомобили, то знаете, что для каждой конкретной модели при разработке подвески конструкторы рассчитывают огромное количество параметров. Полученные данные предопределяют требования к отдельным элементам подвески.

Бывает, что для двух совершенно одинаковых машин (марка и модель) производитель выпускает принципиально разные подвески (отличаются шаровые опоры, рычаги, наконечники рулевых тяг, сайлент блоки и т. д.). Дело в том, что на одинаковых моделях авто могут быть установлены разные моторы. Они имеют разный вес, следовательно, меняются сила и вектор ее приложения, действующие на узлы подвески. За счет изменений компонентов подвески производителю удается добиться неизменной комфортабельности и стабильных затрат на производство авто.

Кроме того, важно знать, что если раньше авто производители закладывали большой запас прочности во все детали узлов подвески, то сейчас предпочтение отдается максимально точным конструкторским расчетам и снижению себестоимости машины за счет снижения запаса прочности. В результате – плачевные результаты при попытках «гаражного тюнинга» подвески или мотора.

Какие силы действуют на детали подвески?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, проще всего использовать в качестве примера независимую подвеску Mac Pherson, где ступица крепится к кузову автомобиля при помощи поперечного рычага и стойки с амортизатором.
Если вспомнить 3-й закон Ньютона, который гласит: «Сила действия равна силе противодействия», мы увидим, что масса машины распределяется между ее 4 колесами, и на каждое колесо действует сила, направленная от поверхности, по которой движется авто.
Точка приложения силы – центр пятна контакта шины и дороги. Данный центр должен находиться на оси симметрии колеса по его ширине. Это возможно в случае, если колеса машины от балансированы, и выполнен развал-схождение.

То есть, сила, равняющаяся доле массы машины, которая приходится на одно из колес, имеет вектор, направленный от земли, и точку приложения силы – центр симметрии колеса по его ширине. Данная сила создает моменты на стойку с амортизатором, рычаг и подшипник ступицы.

Задача конструктора, разрабатывающего подвеску, — просчитать все эти моменты максимально точно. Для снижения себестоимости машины постепенно сокращается закладываемый во все узлы запас прочности, а конструкторы стремятся с помощью расчетов получить некие идеальные значения, отклоняться от которых будет запрещено.
Что происходит при изменении расчетного вылета диска? С помощью рисунка показано, что величина вылета влияет на расположение центральной оси диска относительно ступицы, следовательно – ее изменение приводит к смещению рулевой оси и изменению параметров поворота руля.

Колесо садится глубже при увеличении вылета, и за счет этого колесная база сужается. Соответственно, уменьшая вылет, вы выносите колесо наружу и расширяете колесную базу. Также повышается износ резины при поворотах.
В комплексе все эти изменения приводят к снижению срока эксплуатации автомобиля и безопасности водителя во время вождения. Если вам понравился диск, но его вылет больше штатного, используйте колесные про ставки, если вам, конечно же, удастся их найти. Лучше же использовать диски с той величиной вылета, которая была заложена конструкторами при создании вашей модели авто.
Внимание!

• 1. Диаметр отверстия под ступицу на стальном штампованном диске, на котором не применяются переходные кольца, должен совпадать с рекомендуемым значением (в пределах 0,1 мм).
• 2. Диаметр отверстия под ступицу на литых и кованых дисках может определяться переходным кольцом — пластиковой втулкой. Ее можно подобрать после выбора диска для каждой конкретной модели авто.
• 3. Оригинальные диски завода-изготовителя автомобиля не предусматривают монтажа втулок. Они сразу изготавливаются с нужным диаметром отверстия под ступицу (DIA).

В данной статье будет рассмотрен такой параметр, как вылет диска (ET). На что влияет этот параметр и на сколько можно его менять, какие будут последствия, об этом и пойдет речь далее. На что влияет вылет диска?

Немного теории

Есть ступица. Она закреплена на подшипнике (подшипник внутри ступицы). К ступице крепится диск с шиной, и всё это опирается на стойку. Стойка с пружиной, в самой стойке находится амортизатор и в верхней части стойки есть крепёж, который крепит её непосредственно к кузову автомобиля. Правильно – это когда вы едете и попадая на неровности дороги, на препятствия, вся сила удара переходит чётко точку опоры стойки. Как это проверяется? Точка опоры, средина подшипника и наружная часть колеса должны быть на одной линии. Если скажем автовладелец купил автомобиль и у автомобиля четко соблюдается линия: точка опоры стойки – середина подшипника ступицы – наружная часть колеса, то в этом случае автомобиль идет мягко, подвеска хорошо «принимает» ямы и неровности дорожного покрытия.

Это можно считать эталонным состоянием подвески. Лучшего здесь не придумать.

Про ET и все что с этим связано

Выступ колеса – это размер между поверхностью крепления колеса, установленного на ступице автомобиля, и воображаемой плоскостью, проходящей в середине обода.

1. Отклонение является «положительным», если сопряженная плоскость не выходит за пределы воображаемой плоскости.

2. Отклонение является «отрицательным», если сопряженная плоскость проходит за воображаемую плоскость.

Все производители автомобилей, когда рекомендуют определенные параметры колес, «накладывают» определенные допуски

Представьте себе автомобиль, в котором шина расположена так что расстояние от боковин шины до ближайших частей автомобиля равно внутренней и внешней части шины. Почти все здесь скажут “чем шире, тем лучше”. Что делать с ET? И ничего, вам просто нужно сохранить его и расширить шину и обод. Зазоры с обеих сторон («снаружи» и «внутри») одинаковы и малы.

 Что еще можно сделать дальше? Увеличьте ширину шины и диска, но по следующему принципу.

Увеличивая ширину шины на 10 мм, мы увеличиваем ее на 5 мм в каждом направлении. Чтобы компенсировать уменьшение зазора «изнутри» машины, необходимо увеличить вылет диска наружу, то есть уменьшить значение ET на 5 мм. Проблема снимается изнутри и «вытекает» наружу. Необходимо либо отогнуть крылья, либо заменить их на более «торчащие».

Если зазор между шиной и крылом позволяет, можно расширить, увеличив радиус действия диска наружу, то есть уменьшив ET.

Пример «Родной» стальной штампованный диск шириной 5 дюймов имеет такую ​​«изогнутую» посадку, что когда он расширяется (и расширяет шину), шина сначала начинает ударять не по крылу, а по внутренним частям подвески.

Чтобы разрешить «конфликт», необходимо уменьшить значение ET до значения ET30, тоесть «Вытащить» диск «наружу».

Диск называется положительным, если плоскость привязанности не выходит за пределы воображаемой плоскости. Но отрицательный вылет диска получается в том случае, если плоскость прикрепления начинает выходить за пределы воображаемой плоскости.

При изготовлении ободов их создатели предполагают, что они могут быть смонтированы с каким-то углублением, которое имеет максимально допустимый размер. В каждом случае при монтаже дисков крайне важно иметь четкое представление о размере колес.

Кроме того, каждый диск должен иметь набор креплений, которые лучше всего подходят для всех отверстий. Если вы придерживаетесь четких инструкций и надеетесь на полное соответствие всем существующим геометрическим параметрам, включая вылет диска ET , то крепление диска можно считать правильным.

Выступ привода влияет на ширину колесной базы и, следовательно, на полную симметрию колес относительно друг друга.

Ширина шины и диска, а также диаметр самого колеса не влияют на радиус действия диска.  А при расчете давления на подвеску за основу берется сила воздействия. Измеряется очень просто. Для этого измерьте расстояние от центра шины до самой ступицы.

Каждый производитель указывает предполагаемый вылет, который он дает в рекомендациях, которые для каждого автомобиля марки имеют одинаковый показатель.

На самом диске есть символ для кодирования перекодировки диска, который в буквальном эквиваленте выглядит как ET. Рядом могут быть цифры, которые указывают на фактический размер вылета и измеряются в миллиметрах. Если отметка ET45, то это показывает положительный вылет диска. Если есть указатель в виде ET0, то это означает, что диск достигнет нуля. Что ж, если мы видим отметку ET-15, то это говорит о том, что мы имеем дело с отрицательным вылетом диска.

Сам производитель не допускает больших отклонений на диске, поскольку это повлияет на эффективность подвески агрегатов и создаст дополнительные усилия. И в результате ошибки значительно сокращается срок службы чрезвычайно важных рабочих элементов подвески, что неизбежно приведет к дополнительным затратам материальных ресурсов.

Для каждой конкретной марки автомобиля есть свой вариант дисковых вылетов, и об этом тоже не стоит забывать. Дело в том, что в процессе создания подвески учитывается множество факторов, влияющих на конечный результат. За основу берется масса автомобиля, а также каждой его части в отдельности. И главная задача – создать надежные элементы, которые выполняют важные ходовые функции именно для конкретного марок автомобиля.

При правильном расчете вылета диска нет необходимости использовать огромный запас прочности для автомобиля, что существенно снижает стоимость.

Как известно, общая масса автомобиля распределяется на все четыре его колеса. И центр этой силы будет центром симметрии шины. В этом случае сила может распространяться на подшипник колеса, стойку с амортизатором и рычаг. Эти данные очень тщательно учитываются при разработке подвески машины. Если вы слишком полагаетесь на создание запаса прочности, это окажет большее влияние на общую стоимость автомобиля. И это недопустимо в условиях современной конкуренции, и современные производители принимают ее на вооружение и создают более качественные модели автомобилей.

Что такое ЕТ на колесных дисках

ЕТ (OFFSET) – данная аббревиатура обозначает вылет диска, указывается в миллиметрах.

Чем меньше значение этого параметра, тем больше будет выдаваться обод колеса наружу. И, наоборот, чем выше параметры вылета, тем глубже «утопает» диск внутрь машины.

Вылет – это промежуток между плоскостью (привалочной), с которой соприкасается диск с поверхностью ступицы при установке на нее и представляемой плоскостью, располагающейся по центру обода диска.

Вылет диска что это значит – основной критерий выбора

Что такое вылет диска – В научных терминах вылет диска в автомобиле (значение измеряется в ET) – является показателем расстояния между вертикальной плоскостью симметрии колеса и плоскостью приложения диска к основной ступице.  

Таким образом, этот индикатор расстояния может быть отрицательным, положительным и равным нулю соответственно. Проще говоря, вылет – это показатель того, насколько колесо «выступает» или «летит» из колесной арки. Следовательно, по мере того как вылет увеличивается, колесо все больше «движется назад» в глубину колесной арки, а при уменьшении свеса колесо выступает наружу.

 Это означает, что вылет и ширина определяют не только возможность установки конкретной модели в колесную арку, но и тот факт, что при изменении этих параметров автоматически меняются различные характеристики подвески, такие как ход колеса, радиус поворота, сцепление с дорожным покрытием. Эти изменения напрямую влияют на управляемость автомобиля.

 Основная проблема, с которой сталкиваются тюнеры или владельцы автомобилей, которые собираются устанавливать на него диски с другим вылетом, – это изменение поведения рулевого колеса и подвески.

Изменение вылета напрямую влияет на силу тяги рулевого колеса и способность автомобиля двигаться по прямой. Таким образом, максимальное отклонение размера вылета новых дисков от стандартных не должно превышать 5 миллиметров, иначе будет очень сложно управлять автомобилем, особенно на высоких скоростях.

Типы и механическая характеристика

Вылет колесного диска бывает 3-х типов:

• нулевой;
• положительный;
• отрицательный.

На поверхности обода располагается кодировка вылета (ЕТ), а расположенные рядом с ней числа сообщают его параметры.

Положительное значение вылета означает, что вертикально расположенная ось колесного диска отдалена на определенное расстояние от места соприкосновения со ступицей.

Нулевой параметр ЕТ сообщает, что ось диска и его привалочная плоскость идентичны.

При отрицательном параметре ЕТ происходит вынос поверхности крепления диска к ступице за пределы вертикально расположенной оси диска.

Наиболее распространенным выносом диска является вынос с положительной величиной, отрицательный же, напротив, встречается крайне редко.

Размер вылета является весомым нюансом при проектировании колесных дисков, поэтому для его вычисления применяется специальная формула для исключения возможной ошибки.

Как определить вылет колесного диска?

Полученное
по формуле значение может быть как плюсовым, так и минусовым (или нулевым). Параметр
определяет расстояние между осями задних и передних колес, формируя промежуток
меж колесами, установленными на одной оси. Параметры резины, обода и шины на ET
совершенно не влияют.

Нагрузку,
которой подвергается подвеска машины, можно рассчитать из плеча прилагаемой
нагрузки — расстояния от середины обода до ступицы. Для каждой конкретной
модели машины может быть только один ЕТ – значение этого
параметра не должно зависеть от размеров обода и установленной на него резины.
Значение вылета прописывают на колесе. Маркер может быть таким: ЕТ35. Цифра 35
означает расстояние в миллиметрах. В этом случае расстояние имеет положительное
значение. Расстояние будет отрицательным, если нанесен маркер ЕТ-35, или
нулевым — ЕТ0.

На что влияет вылет диска?

Вылет
ET оказывает влияние на колесную базу автомобиля.
Если параметр изменить, колесо начнёт выходить за пределы кузова – или,
наоборот, уходить внутрь. Все производители четко его регламентируют и не
советуют допускать даже самые незначительные отклонения в любую сторону. Проблемы
могут появиться даже при отклонении в 5 мм.

Автомобили
различаются по характеристикам управления и устойчивости. Поэтому у каждой
машины своя величина ЕТ. В противном случае происходило бы следующее: при
отрицательном значении колесо касается кузова, а при положительном — некоторых
элементов подвески. Только при значениях, указанных производителем, уровень
давления на подвеску будет допустимым.

Вот
что происходит при наличии отклонений:

• рулевая ось смещается;
• подшипники изнашиваются
  раньше срока;
• управляемость ухудшается;
• шины изнашиваются быстрее;
• срок работы подвески
  сокращается.

Какие силы могут действовать на подвеску

А теперь немного теории о том, как сила может действовать на подвеску. Если рассматривать каждую силу на отдельно взятый элемент всей подвески – можно написать том, равный по объему произведению Л.Толстого «Война и мир». Поэтому для понимания ограничимся подвеской МакФерсона.

В соответствии с третьим законом Ньютона вся масса автомобиля распределяется на все 4 колеса. При этом направление силы, действующей на каждое колесо, идет от дорожного полотна. Точка приложения этой силы приходится на центр пятна соприкосновения колеса с дорогой. Если принять во внимание исправное состояние подвески, то через этот центр будет проходить вертикальная ось колеса. К ней же направлена ось амортизаторной стойки.

  Исходя из конструкции подвески, сила воздействует на подшипник ступицы, рычаг, рулевые шарниры (растяжение), а также амортизатор (сжатие). Все это учитывается конструкторами на стадии разработки элементов подвески.

При этом изготовителем закладывается некоторое значение запаса прочности. Но здесь есть один нюанс: увеличенное значение запаса приводит к повышению стоимости изготовления всей подвески. Поэтому часто запас делается компромиссным.

Вылет диска как раз «регламентирует» расстояние от вертикальной оси колеса до ступицы. Со смещением этой оси также изменяется положение рулевой оси, в результате чего сила меняет свой вектор.

Руль при этом вращается уже не так, то есть маневры совершать теперь заметно труднее. К тому же резина изнашивается неравномерно. В результате подвеска работает в режиме, который не предусмотрен заводом-изготовителем. Вследствие чего узлы подвески быстрее выходят из строя.

В чём измеряют вылет диска ET?

Параметр
измеряется только в миллиметрах. Понадобятся линейка и деревянная (или металлическая)
рейка, длина которой совпадает с радиусом колеса.

1. Прежде всего нужно снять с машины колесо, поставить автомобиль на
   ручник. Если на колесах литые диски, процедура значительно упростится, так как
   все гайки на них открыты. В противном случае придется снимать колпак.
2. Теперь можно снять с колеса диск. Делать это нужно резким
   движением.
3. Колесо следует положить на землю противоположной от ступицы
   стороной. Деревянную рейку кладем поверх обода диска.
4. Затем при помощи линейки измеряем расстояние от контактирующей со
   ступицей поверхности до нижней части рейки — это будет расстояние А.
5. Далее колесо поворачиваем к земле другой стороной, рейку также
   кладем на обод.
6. Измеряем расстояние от низа рейки до плоскости, за которой ступица
   — это расстояние Б.

Маркировка и формула

Вычисления следует производить по формуле:

ET=(А+B) / 2

В нее нужно подставлять полученные при измерении значения.

Величина ET прописывается индивидуально для каждой машины. Все необходимые сведения по этому поводу находятся в инструкции по эксплуатации авто. Диски не подойдут для автомобиля, если полученное при измерении значение отличается от данных в этом документе. “Неродные” компоненты покупать не стоит, даже если продавец активно убеждает вас в обратном.

Нанесенную на диски маркировку надо внимательно изучать — только так можно убедиться, что использовать их безопасно. Маркировка у изделий стандартная. В любом случае в обозначении находится буква I или S. Буква I означает, что колесо “идентично” и устанавливается на серийных автомобилях. S говорит о том, что колесо специальное, то есть его сертификация не привязывается к конкретной марке машины. В некоторых случаях буквенное обозначение отсутствует — вместо этого на обод наносится название завода, где была изготовлена машина, и ее номер по каталогу.

Как пример рассмотрим маркер обода 7.5 j x16 h3 5/112 ET 35 d 66.6:

• Первые цифры – ширина диска. Например, цифра 7.5 означает, что ширина составляет 7,5 дюймов. Чтобы перевести в сантиметры, нужно умножить на 2,54.
• Буква J означает, что у колеса есть некоторые особенности в конструкции. Для потребителей эта информация интереса не представляет.
• X свидетельствует о нераздельности диска.
• Цифра 16 – это калибр колеса, соответствующий калибру шины.
• h3 сообщает, что на ободе 2 хампа.
• Цифра 5 — это количество отверстий для крепежа, 112 — диаметр, на котором они расположены.
• ET 35 говорит о плюсовом вылете, размер которого — 35 мм.
• d 66.6 — калибр центрального отверстия. В идеале он должен быть идентичен калибру ступицы. Если это не так, нужно использовать дополнительное кольцо для центрирования посадки. Его еще называют переходным.

Влияние ширины диска и его вылета ЕТ на ходовые характеристики

Каждому владельцу автомобиля, который задумался об установке диска с нестандартным вылетом, стоит задуматься о последствиях, и в частности, что может произойти после их установки, а также на что конкретно вылет диска влияет:

• Смещение рулевой оси;
• Резкий износ подшипников, раньше положенного срока;
• Кардинальное изменение прежней заводской управляемости;
• Изменение срока службы шин и всех частей и комплектующих подвески.

Все эти причины непросто слова, они основываются на законах физики. Ведь известно что масса любого четырёхколёсного механизма в целом распределена на все её колеса. Точка приложения силы направлена на основание соприкосновения дорожного покрытия непосредственно с колесом.

Даже если предположить теоретически, что ходовая и подвеска абсолютно исправны, то через это основание будет проложен вектор оси колеса. В туже точку направляется и линия вектора амортизатора автомобиля, расположенного в стойке.

Установка колёс со смещённым вылетом изменит вектор этих сил, а значит и их нагрузку. То есть установка не регламентных дисков изменит внешний вид автомобиля делая его уникальным и неповторимым, но ходовые качества ухудшаться, а износ запчастей существенно увеличится. Конечно же, если заводом изготовителем не предусмотренная такая замена.

Допустимая таблица отклонений самых распространенных марок авто (мерседес, тойота, уаз)

Для каждой конкретной марки автомобиля существуют свои допустимые отклонения, которые лучше не нарушать.

№п/п	Модель автомобиля	Допустимый вылет диска, мм
1	Chevrolet Camaro	38-50
2	Chevrolet Corvette	38-50
3	Chevrolet Aveo 1,6	39
4	AlfaRomeo 33	30-38
5	AlfaRomeo GTV	28
6	AlfaRomeo 145	38
7	AlfaRomeo 146	38
8	AlfaRomeo 166	35-40
9	AlfaRomeo 155	38
10	AlfaRomeo 156	28-30
11	Audi А4	35
12	Audi А8	35
13	Audi А6	35
14	Audi 80	35-42
15	Audi 100	35-42
16	Audi ТТ	28-30
17	Audi Quattro	35-42
18	Audi А3	30-40
19	BMW 3	15-25
20	BMW 3 (E36)	35-42
21	BMW М3	18-20
22	BMW 5	18-20
23	BMW 7	18-20
24	BMW 7 (Е32)	18-20
25	BMW 8	18-20
26	Citroen Berlingo	15-22
27	Citroen Jumper	35
28	Citroen Evasion	28 – 30
29	Citroen Xsara	15 – 22
30	Citroen Xantia	15 – 22
31	Daewoo Nexia	38 – 42
32	Daewoo Espero	38 – 42
33	Daewoo Lanos	38 – 42
34	Daewoo Matiz	38
35	Daewoo Leganza	35 – 42
36	Daewoo Nubira	38 – 42
37	Dodge Magnum 2. 7 V6	24
38	Dodge Avenger 2.0i	35 – 39
39	Dodge Caliber 2.0	35
40	Dodge Caliber SRT4 2.4i	40
41	Dodge Caravan 2.4i	35 – 40
42	Dodge Challenger 6.1 V8	40
43	Dodge Durango 3.7 V6	15
44	Fiat Qubo 1.3	40-44
45	Fiat Bravo 1.4i	31 – 32
46	Fiat Croma 2.2	35 – 41
47	Fiat Doblo 1,9JTD 263	32
48	Fiat Doblo 1. 9JTD 223	32
49	Ford Scorpio	35 – 38
50	Ford Cougar	35 – 38
51	Ford Explorer	0 – 3
52	Ford Escort	35 – 38
53	Ford Focus	35 – 38
54	Ford Focus 2	35 – 38
55	Ford Fiesta	35 – 38
56	Ford Granada	35 – 38
57	Ford Galaxy	42 – 45
58	Ford Ka	35 – 38
59	Ford Mondeo 1	35 – 42
60	Ford Mondeo 2	35 – 42
61	Ford Mustang	35 – 38
62	Ford Sierra	35 – 38
63	Ford Scorpio	35 – 38
64	Ford Orion	35 – 38
65	Ford Puma	35 – 38
66	Ford Windstar	35 – 38
67	Ford Transit	35 – 38
68	Honda Shuttle	35 – 38
69	Honda CRX	35 – 38
70	Honda Accord	35 – 38
71	Honda Integra	35 – 38
72	Honda Civic	35 – 38
73	Honda Civic VTEC	38
74	Honda Concerto	35 – 38
75	Honda Jazz	35 – 38
76	Honda Prelude	38
77	Honda Legend	35 – 38
78	Honda CRV 5	40 – 45
79	Hyundai Pony	35 – 38
80	Hyundai Accent	35 – 38
81	Hyundai Coupe	35 – 38
82	Hyundai Lantra	35 – 38
83	Hyundai Sonata	35 – 38
84	Hyundai Excel	35 – 38
85	Kia Shuma	35 – 38
86	Kia Ceed	38 – 42
87	Kia Leo	35 – 38
88	Kia Clarus	35 – 38
89	Kia Sephia	35 – 38
90	Kia Concord	35 – 38
91	Kia Sportage	0 – 3
92	Kia Mentor	35 – 38
93	MercedesBenz Sprinter	45
94	MercedesBenz A Class	45 – 50
95	MercedesBenz B-Class	47 – 52
96	MercedesBenz C-Class	43 – 47
97	MercedesBenz E-Class	48 – 54
98	MercedesBenz G-Class	43, 50, 63
99	MercedesBenz M-Class	46 – 50, 60
100	MercedesBenz S-Class	36 – 43,5
101	MercedesBenz SLK	45 – 50
102	MercedesBenz 600SL	18 – 25
103	MercedesBenz 280SL	18 – 25
104	MercedesBenz Vito	45 – 50
105	Mitsubishi Lancer	35 – 42

Источники

• https://Koleso-OZ.ru/articles/vylet_diska_et_chto_eto_takoe_i_na_chto_on_vliyaet/
• https://santavod.ru/vylet-diska-et-chto-eto/
• https://AutoVogdenie.ru/chto-takoe-vylet-diska-et-parametry-vliyanie-i-raschet.html
• https://mashinapro.ru/1794-vylet-diska-et.html
• https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/kolesa/vylet-diska-et.html
• http://motorstory.ru/care/diski/chto-takoe-vylet-diska-i-kak-ego-razmery-vliyayut-na-xarakteristiki-mashiny/

что это такое и на что влияет — Auto-Self.ru

Вылет колесного диска ET – это одна из его основных геометрических характеристик, от которой зависит сама возможность установки тех или иных дисков на автомобиль. Она отражает не только и не столько то, насколько колесо будет выступать за пределы кузова, хотя именно так понимают значение вылета многие автомобилисты. Главным назначением вылета является определение промежутка между привалочной плоскостью диска, которая прижимается к ступице колеса, и вертикальной линией, которая визуально делит колесный диск на 2 половины. При неправильном выборе величины вылета, допустимой для вашего автомобиля, установка купленных дисков может оказаться невозможной. Однако, даже если, на первый взгляд, новые колеса встают на ваше авто, их использование может привести к печальным последствиям.

Что такое вылет диска ET

Итак, под данной величиной понимается интервал от плоскости, которая прилегает непосредственно к ступице колеса, до вертикальной линии симметрии. Для каждой машины производителем определяются допустимые значения вылета, которые нужно строго соблюдать при выборе подходящих дисков.

Значение этого параметра может быть различным:

• диски с отрицательным вылетом ET отличаются с глубоко утопленной привалочной плоскостью;
• диски, в которых плоскость соприкосновения со ступицей проходит четко по центру, характеризуются нулевым вылетом;
• если же привалочная плоскость размещена ближе к внутренней части диска, то вылет положительный.

Одним из распространенных и малозатратных способов модернизировать внешний вид своего автомобиля является как раз установка дисков большей ширины, которые буквально выпирают из кузова машины. Достигается это за счет использования колес с большим значением вылета.

На что влияет вылет диска ET

Величина вылета оказывает влияние на работу всех узлов подвески автомобиля. При расчете допустимых нагрузок на нее должна учитываться величина плеча приложения силы, которым как раз и является промежуток от центра диска до колесной ступицы. Именно поэтому для каждой модели автопроизводители устанавливают свою величину вылета, которая не должна меняться при выборе дисков и покрышек разных размеров.

Если же установить колеса с не соответствующим паспортным требованиям значением вылета, то подвеска вашего автомобиля будет работать в условиях повышенных нагрузок. В результате такой эксплуатации значительно сократится ресурс элементов ходовой части.

Вот основные проблемы, к которым приводит использование дисков с нерегламентированным производителем значением вылета:

• смещение рулевой оси и изменение углов выворота руля;
• изменение моментов и векторов приложения сил;
• ухудшение управляемости автомобиля;
• интенсивный износ подшипников ходовой части;
• ускоренный износ покрышек;
• общее сокращение срока эксплуатации подвески.

Также нужно помнить, что различные комплектации автомобилей могут иметь разные рекомендованные величины вылета дисков ET. Объясняется это следующим:

• Двигатели отличающихся друг от друга версий обладают индивидуальной мощностью и, как следствие, различающейся динамикой разгона и максимальной скоростью.
• Кроме того, разные модели двигателей отличаются и массой. Это, в свою очередь, обусловливает изменение нагрузок на подвеску.
• Адаптация к конкретным условиям эксплуатации и обеспечения максимальной надежности ходовой части устанавливаются те или иные ее элементы.

Поэтому важно выбирать такие диски, величина вылета ET которых будет в точности соответствовать требованиям автопроизводителя.

Как определить вылет диска

Расчет вылета ET производится по формуле «x-y/2», в которой параметр «x» обозначает расстояние между привалочной плоскостью и внутренней поверхностью диска, а параметр «y» – ширину искомого диска. Измеряется вылет в миллиметрах.

Однако вам необязательно измерять колеса своего автомобиля, чтобы определить вылет, — производители используют для этого стандартизированную маркировку, которая указывается непосредственно на диске, а также в документации к нему. Она выглядит в виде ETXX, где XX – это числовое значение вылета.

Как уже отмечено выше, параметр ET может иметь самые разные значения, как положительные, так и отрицательные. В частности, маркировка ET30 указывает на то, что вылет такого диска составляет 30 мм. Для моделей с нулевым вылетом используется маркировка ET0. Если же вылет отрицательный, то перед числовым обозначением ставится знак «-». Например, маркировка ET-15 показывает, что вылет такого диска составляет -15 мм.

Таким образом, мы показали, что соблюдение предписанного производителем значения вылета диска ET является залогом долговечности и стабильности работы подвески вашего автомобиля, уверенной управляемости и безопасности движения. Малейшее отклонение от рекомендованных величин приведет к ухудшению контроля над автомобилем и повышенным нагрузкам на ходовую часть. В результате минимальным последствием такой эксплуатации автомобиля станет необходимость преждевременного ремонта подвески.

Видео на тему

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

Смещение постоянного тока — Руководство Audacity

Смещение постоянного тока — это смещение средней амплитуды от нуля. В Audacity это можно рассматривать как смещение записанной формы волны от центральной нулевой точки. Смещение постоянного тока является потенциальным источником щелчков, искажений и потери громкости звука.
На этой странице объясняются причины и опасности смещения, а также способы его устранения. В идеале любое имеющееся смещение постоянного тока должно быть удалено на первом этапе редактирования после записи звука или его импорта, прежде чем будет предпринято любое другое редактирование.

Фон

Смещение постоянного тока — это смещение сигнала от нуля. На форме волны Audacity это будет означать, что форма волны в представлении по умолчанию не центрируется на горизонтальной линии 0,0, как на верхней дорожке на этом изображении:

Причина почти всегда заключается в фиксированном смещении напряжения где-то в звуковой цепи до преобразования аналогового сигнала в цифровые значения. Например, напряжение может быть напрямую вызвано неисправным аудиоинтерфейсом или может исходить от другого устройства, подключенного к звуковой карте.Любое смещение обычно настолько мало, чтобы быть незаметным, но с дефектным или некачественным оборудованием оно может стать достаточно большим, чтобы стать проблемой.

Вы должны проверить и удалить смещение в любом звуке, с которым вы работаете , перед его редактированием , даже если звук не является вашей собственной записью, а является звуковым файлом, полученным в другом месте.

• Звук со смещением постоянного тока не будет иметь максимально возможной громкости при усилении или нормализации.Это связано с тем, что смещение уменьшает запас по уровню между пиковым уровнем звука и максимально возможным уровнем без ограничения. Эта проблема может распространяться на микс в целом, так как звук со смещением постоянного тока и звук без смещения постоянного тока будут иметь смещение постоянного тока при микшировании.
• Смещение постоянного тока может вызвать неслышимые искажения низкого уровня. Искажение может стать слышимым при применении эффектов, изменяющих частотный контент, или при экспорте звука в формат со сжатием, например MP3.
Смещение
• DC может вызывать слышимые щелчки при вырезании и вставке аудиофрагментов, а также может вызывать щелчки при воспроизведении в начале и в конце дорожки даже без редактирования.
• Смещение постоянного тока станет хуже, если запись будет усилена.

Удаление смещения постоянного тока

Эффект нормализации Audacity

Метод удаления DC

Audacity выполняет вычисление, чтобы уравнять средние положительные и отрицательные значения выборки. Чтобы выполнить удаление, выберите с установленной опцией « Удалить любое смещение постоянного тока (центр на 0 по вертикали) ».Снимите флажок «Нормализовать максимальную амплитуду …», если вы не хотите также запускать Нормализацию (см. «Усиление и нормализация», чтобы узнать, что делает нормализация и когда ее использовать).

LADSPA dcRemove

Альтернативный метод — использовать подключаемый модуль dcRemove в пакете подключаемых модулей swh LADSPA . Ссылки на пакет находятся на этой странице вики Audacity . Плагин dcRemove использует фильтр высоких частот для удаления составляющей постоянного тока (0 Гц) из звука.

Отмена смещения постоянного тока в звуковых устройствах в Windows

Более новые ПК с Windows могут иметь функцию отмены смещения постоянного тока при записи со встроенных звуковых входов. Чтобы проверить или включить это:

1. Щелкните правой кнопкой мыши значок динамика в области уведомлений в нижней части экрана и выберите. Щелкните вкладку.
2. Щелкните правой кнопкой мыши пустое белое пространство, отобразите отключенные и отключенные устройства, затем щелкните правой кнопкой мыши каждое устройство и включите его.
3. Щелкните правой кнопкой мыши или выберите каждое устройство, выберите «Свойства», затем посмотрите вкладку «Улучшения».
4. Если вкладки «Улучшения» нет, посмотрите на панели управления звукового устройства в разделе «Оборудование и звук».

Для более подробного выполнения вышеуказанных шагов для Windows (или, если это не работает для вашей версии Windows) , см. Windows: доступ к элементам управления звуком Windows.

Ограничения снятия смещения

Метод удаления смещения DC

Audacity может потенциально создать новое смещение и, следовательно, щелчок в некоторых редких случаях.Примечательны два случая:

• , где смещена только часть звука, например, если абсолютная тишина без смещения была вставлена ​​в запись смещения.

• где смещение непостоянно. Строго говоря, это не смещение DC , это дозвуковая модуляция или «медленно меняющееся смещение постоянного тока», но в течение короткого периода времени это очень похоже на смещение постоянного тока.

В случае, когда некоторые части звука явно смещены, а некоторые нет, решение в Audacity состоит в том, чтобы сначала тщательно выбрать каждый раздел звука без смещения, а затем использовать для разделения его на новую дорожку.Затем удалите смещение из оставшегося звука и вставьте несмещенный звук обратно. Используйте перед разделением и вставкой, если звук без смещения не является абсолютной тишиной.

Удаление DC High-Pass вполне может удалить смещение без добавления новых щелчков, если смещение не является постоянным.

Примечание. Удаление смещения после события не восстанавливает исходную потерю запаса по высоте. Без смещения можно было бы записывать громче, поэтому с большим динамическим диапазоном и большим отношением сигнал / шум.Всегда предпочтительно пытаться найти и исправить источник смещения в оборудовании. Также может помочь обновление драйверов звукового устройства.

Что это? — Noise Engineering

Видите, как это теперь по центру? Смещение было удалено, и теперь оно будет работать так, как мы хотим.

Как узнать, нужен ли мне сигнал постоянного или переменного тока?

Обычно, если вы намеренно не используете модуляцию скорости звука для таких вещей, как FM-синтез, предполагайте, что вашими источниками модуляции являются сигналы постоянного тока.Последовательности высоты тона, последовательности CV, конверты и даже LFO будут зарегистрированы в DC. Сигналы переменного тока будут чем угодно в нашем звуковом тракте.

Разве LFO не является сигналом переменного тока?

Вот где это странно. LFO, безусловно, выглядит как сигнал переменного тока , но это отражено в названии: они низкочастотные . Помните, что схема, связанная по переменному току, просто действует как фильтр верхних частот, поэтому обычно они отфильтровывают сигналы LFO. Если схема связана по переменному току, чтобы отфильтровать все, что ниже 10 Гц, 1 Гц LFO (что на самом деле относительно быстро для сигнала модуляции) все равно не пройдет.Даже если LFO движутся вперед и назад, думайте о них как о DC.

Разве мы иногда не хотим, чтобы DC в аудио?

Здесь все становится еще более странным. Иногда смещения постоянного тока в аудио могут изменить реакцию аудиопроцессора. Иногда мы хотим этого, по крайней мере, в части нашей сигнальной цепочки, поскольку это может дать интересные результаты. Типичный пример — папки с волнами: часто используется элемент управления смещением (обычно называемый чем-то еще, например, «симметрия»), который вводит смещение постоянного тока в аудиосигнал до того, как он попадет в папку с волнами для создания новых звуков.Однако, если это так, волновая папка, скорее всего, будет иметь связанный по переменному току выход , так что у следующего модуля в цепочке не будет никаких проблем. В принципе, сигналы AC и DC могут иметь свое место в аудио, но мы должны знать, как и когда их использовать.

Итог

В самом широком смысле любые достаточно высокочастотные сигналы считаются переменным током, а статические (или чрезвычайно низкочастотные) сигналы считаются постоянным током. Просто как тот.

Это наиболее важно для модульных пользователей при выборе модулей для исправления.Наиболее распространенное (и важное) место, где возникает эта проблема, — микшеры: если вы микшируете сигналы постоянного тока, вам нужен микшер со связью по постоянному току, который обычно будет продаваться как микшеры постоянного тока. Если вы микшируете аудиосигналы, вы, , можете использовать микшер постоянного тока , но, как правило, качество звука снижается из-за смещений, создающих уменьшенный запас, а иногда и искажения в аудиотракте. Из-за этого вам понадобится микшер со связью по переменному току, который будет продаваться как аудиомикшер.

Что делать, если вы не уверены, какие типы сигналов ожидает модуль?

Сначала проверьте руководство. Во многих руководствах указывается, является ли вход связью по переменному току, поэтому здесь могут быть подсказки. Если нет, спросите! Нам еще предстоит встретить производителя, который не хотел бы помогать пользователям в полной мере пользоваться своими модулями.

Сеть постоянного тока и трансформаторы

Сеть постоянного тока и трансформаторы

Elliott Sound Products

Блокировка смещения постоянного тока сети

© 2008, Род Эллиотт (ESP)
Страница создана 06 марта 2008 г.

верхний

---

Указатель статей
Основной указатель

---

Содержание

---

Введение

Изменяющееся смещение постоянного тока в сети переменного тока уже не редкость.Существует множество способов создания смещения постоянного тока, большинство из которых полностью не зависит от тех, кто пытается его устранить или мириться с механическим шумом, создаваемым (особенно) в тороидальных трансформаторах. Это может показаться нелогичным (а некоторые могут и вовсе не поверить в это [ ошибаются ]), но максимальная плотность магнитного потока в любом сердечнике трансформатора достигается без нагрузки. Это также условие, при котором даже небольшое смещение постоянного тока может вызвать тревожный рост тока холостого хода, как описано ниже.

Важно понимать, что это не «аудио-фигня», как утверждают некоторые «дизайнеры кресел» или те, кто никогда не сталкивался с этим. То, что вы, , сами не видели проблемы, не означает, что это нереально. Я не использую блокираторы постоянного тока ни на одном из своих устройств, потому что у меня нет питания от сети, которое могло бы вызвать смещение. Другим повезло меньше, и у них действительно есть проблемы. Эта статья была опубликована для того, чтобы люди, у которых есть проблемы со смещением постоянного тока, могли решить эту проблему.500 мВ смещения постоянного тока более чем достаточно, чтобы вызвать значительное увеличение холостого тока большого трансформатора.

На холостом ходу сердечник трансформатора уже имеет максимальную магнитную индукцию, и смещение постоянного тока вызывает частичное насыщение, но только одной полярности. Форма волны тока намагничивания трансформатора становится асимметричной, и когда сердечник насыщается таким образом, это приводит к магнитострикции, состоянию, при котором изменяется физический размер сердечника. Это всего лишь небольшое изменение, но оно часто вызывает «рычание» или гудение ядра.Это может быть очень слышно, и (что вполне предсказуемо) никому не нравится. Больше всего пострадают большие трансформаторы (500 ВА и выше), поскольку сопротивление обмотки очень низкое.

Обратите внимание, что представленные здесь описания и расчеты относятся к (номинальной) сети 240 В 50 Гц. Для Европы сеть 230 В 50 Гц (как и Австралия сейчас, но это номинальное значение, которое существует … иногда!), а в США используется 120 В (номинальное) при 60 Гц. Это не проблема — все формулы могут быть пересчитаны с частотой 60 Гц, где это необходимо, а окончательный Схема (см. рисунок 8) легко адаптируется — необходимые изменения описаны в тексте заключения. Напряжение сети более или менее несущественно, если только оно не повысится на более более 15%, что может вызвать чрезмерный ток намагничивания, даже если отсутствует постоянный ток.

Есть несколько старых бытовых приборов, которые могут создавать смещение постоянного тока, хотя большинство из них (вероятно) больше не разрешены из-за увеличения проблем, вызванных компонентом постоянного тока.Это более чем компенсируется различными производственными процессами, которым по той или иной причине удается разбалансировать сетевое питание в достаточной степени, чтобы вызвать проблемы. Даже простое включение большого трансформатора вызывает период асимметрии … Подробнее об этом явлении см. Раздел «Трансформаторы», часть 2, раздел 12.2, Пусковой ток. «Сочувственное взаимодействие» — вполне реальное явление.

В большинстве случаев смещение постоянного тока временное — оно появляется на короткое время, а затем снова исчезает.Когда он есть, тороидальные трансформаторы могут громко жаловаться, издавая рычание или жужжание. Важно понимать, как это происходит и что с этим делать, если это вызывает проблемы.

Хотя обычное решение, найденное в сети, кажется простым, оно намного больше, чем может показаться. Операция не является интуитивно понятной, поэтому, хотя вы можете подумать, что знаете, как она работает, вы легко можете ошибиться. Также остерегайтесь змеиного масла — есть поставщики, которые будут делать возмутительные заявления о том, как их «гаджет» загадочным образом улучшит звук, часто сопровождаемые «техническими пояснениями», которые квалифицируются только как словесный салат.

Также стоит отметить, что постоянный ток обычно не является проблемой для тороидальных трансформаторов 300 ВА или меньше. Их первичное сопротивление обычно достаточно велико, поэтому любой постоянный ток не окажет большого влияния. С более крупными трансформаторами (500 ВА и выше) сопротивление постоянному току обычно настолько низкое, что даже очень небольшое смещение вызовет механический шум из-за насыщения. Однако могут быть исключения, и даже некоторые трансформаторы меньшего размера пострадают (и будут создавать шум), если в сети присутствует постоянный ток.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В этой статье описывается электрическая схема, которая напрямую подключена к сети переменного тока, и контакт с любой частью цепи может привести к смерти или серьезным последствиям. травма, повреждение.Прочитав этот пункт, вы прямо принимаете на себя всю ответственность за любую такую ​​смерть или травму и защищаете Elliott Sound Products от судебных разбирательств или судебного преследования, даже если ошибки или упущения в этом предупреждении или в самой статье каким-либо образом способствуют смерти или травме. Вся электрическая проводка должна выполняться квалифицированным персоналом, и это может быть преступление в вашей стране для выполнения такой проводки без соответствующей квалификации. Могут применяться серьезные штрафы.

---

Как постоянный ток появляется в сети

Существует любое количество различных машин, которые могут создавать смещение постоянного тока в сети.Большинство из них будет полностью вне вашего контроля, многие «события» постоянного тока будут переходными по своей природе, но применяется одна общая тема — все они будут загружать сетевое питание асимметрично в течение периода времени, который варьируется от пары циклов до минут за раз. . На Рисунке 1 показан типичный (небольшой) пример, который может быть у вас даже в доме — трансформатор (показанный пунктирной линией) — это ваш тороидальный трансформатор. Многие старые фены (а также некоторые тепловые фены) имели переключатель «половинной мощности», который просто включал диод последовательно с сетью.Для элемента на 240 Вт при 240 В это соответствует сопротивлению 240 Ом (только для примера — фактическая мощность может сильно различаться).

Если диод включен последовательно с нагревательным элементом, это снижает напряжение и, следовательно, мощность (фактическая мощность будет почти ровно вдвое). Однако при полуволновом выпрямлении сети таким образом неизбежно взаимодействие с полным сопротивлением сети.

Рисунок 1 — Устройство полуволнового выпрямления, трансформатор и электропроводка

Схема, показанная выше, предполагает, что сеть имеет нулевое сопротивление.Фактическое сопротивление показано как R _{, сеть} , которое варьируется от одного дома к другому. Значение 800 миллиом было выбрано, потому что это то, что я измерил на своем рабочем столе. Ваша сеть может быть лучше или хуже этого. Rp и Lp — это первичное сопротивление и первичная индуктивность, а Rm представляет собой эффективное сопротивление тока намагничивания. Это в дополнение к току, протекающему через индуктивность (которая имеет импеданс 12,5 кОм при 50 Гц. Индуктивность сетевого трансформатора не является фиксированным значением, и я использовал оценку, основанную на измерениях (и опыте).

После того, как асимметричная (R _ext и D _ext ) нагрузка выполнила свою работу, моделирование показывает, что положительные пики формы сигнала 240 В переменного тока достигают 338,35 В, но (без нагрузки) отрицательные пики достигают надлежащего значения 339,28 В. Это немного меньше теоретического значения 339,41 В из-за сопротивления нагрузки трансформатора и разрешения симулятора. Разница между пиковыми напряжениями составляет 0,93 В, но среднее (среднее) напряжение постоянного тока составляет -275 мВ. Это среднее значение, которое отображается как «постоянный ток» в сети.Его также можно измерить, но для этого необходимо работать с живыми компонентами. Это не рекомендуется, так как это опасно по своей природе.

Однако, если вы должны (и , ПОЖАЛУЙСТА, проявите особую осторожность), вам понадобится резистор 100 кОм и неполяризованный конденсатор 10 мкФ, соединенные последовательно. Подключите эту цепь к электросети (выключите питание!) И подключите вольтметр постоянного тока к конденсатору. Это ослабляет переменный ток в достаточной степени, чтобы предотвратить перегрузку передней панели измерителя, а постоянное напряжение легко измерить.Ожидайте, что постоянный ток будет колебаться вокруг нулевого напряжения с нормальным изменением ± 25 мВ или около того (типично — в жилых районах). Альтернативный метод заключается в измерении постоянного тока в цепи диода / конденсатора в цепи, показанной на Рисунке 3. Не подключайте и не отключайте измеритель, когда цепь находится под напряжением, и используйте провода с зажимом типа крокодил для подключения.

При нагрузке с полуволновым выпрямлением средний уровень постоянного тока составляет 275 мВ, как описано выше — полярность не важна, потому что любая полярность будет такой же плохой, как и другая.Если трансформатор имеет сопротивление первичной обмотки постоянному току 2 Ом, эффективный постоянный ток в первичной обмотке составит 137,5 мА. Это во много раз больше тока, необходимого для насыщения сердечника в течение отрицательного полупериода сигнала переменного тока. Помните, что для тороидального сердечника насыщение — это «жесткий предел». Поскольку воздушный зазор (преднамеренный или иной) отсутствует, при достижении предела насыщения индуктивность падает, а ток быстро растет.

Испытания проводились с использованием тороидального трансформатора на 500 ВА с значениями, очень близкими к приведенным выше примерам.При питании от сети 240 В переменного тока, 50 Гц, смещении 264 мВ постоянного тока, создаваемом инжекцией постоянного тока (см. Рисунок 6), и при отсутствии нагрузки было замечено повышение тока с 16 мА до 218 мА. Тест проводился без нагрузки, потому что это наихудший случай. По мере увеличения нагрузки эффективное первичное напряжение падает — напряжение, падающее на сопротивлении обмотки, «теряется» для трансформатора. Смещение 264 мВ постоянного тока вызывает в первичной обмотке трансформатора постоянный ток 132 мА. Вероятно, это максимальное смещение, с которым вы столкнетесь в реальной жизни, хотя некоторые области могут быть хуже. У меня нет данных по этому поводу.

Обратите внимание, что все текущие измерения должны производиться с использованием истинного измерителя RMS. Все «нормальные» измерители используют схему среднего отклика, и это может вызвать серьезные ошибки, поскольку форма волны не является синусоидальной.

Полный набор измерений представлен в таблице 1.

Параметр	Нет постоянного тока	При постоянном токе 132 мА
Сопротивление первичной обмотки	2 Ом
Действующее значение тока намагничивания	15.7 мА	218 мА
Ток намагничивания PP	50 мА	1 А
Вторичное напряжение	31,8 В СКЗ	31 В СКЗ
Без нагрузки ВА	3,77 ВА	52,32 ВА
Импеданс первичной обмотки	15,3 кОм	1,1 к
Эффективная индуктивность	48,7 Гц	3,5 Гц

Таблица 1 — Измеренные характеристики тороидального трансформатора 500 ВА

Текущие формы сигналов показаны ниже. Они снимались с сетевого входа трансформатора с помощью встроенного монитора тока. Осциллограммы регистрировались с помощью осциллографа на базе ПК, а среднеквадратичные токи в таблице 1 были измерены с помощью цифрового осциллографа Tektronix.

Рисунок 2 — Ток холостого хода трансформатора

Слева показан нормальный ток холостого хода, справа — ток со смещением постоянного тока 132 мА. Асимметричная форма волны при наличии постоянного тока очень очевидна — ток в основном потребляется во время отрицательных полупериодов.Если полярность постоянного тока будет изменена, положительные полупериоды создадут насыщение. Обратите внимание, что правый текущий масштаб в 10 раз больше, чем левый.

Как видите, нормальный ток холостого хода не является синусоидальным. Небольшие пики на правой стороне полупериодов становятся больше по мере того, как трансформатор продвигается дальше в сторону насыщения, указывая на то, что трансформатор находится как раз на грани насыщения при нормальной работе. Это сделано намеренно. Если трансформатор построен с использованием достаточного количества витков первичной обмотки, чтобы гарантировать отсутствие видимых эффектов насыщения, он будет иметь очень плохую регулировку, поскольку сопротивление первичной обмотки будет слишком высоким.

Как и многое другое в электронике, обмотка трансформатора — это балансирующее действие. Есть много компромиссов — большее количество витков снижает магнитный поток сердечника, но увеличивает сопротивление обмотки, уменьшая регулирование. Меньшее количество витков дает лучшее регулирование, но трансформатор будет нагреваться без нагрузки, и даже небольшое перенапряжение (или смещение постоянного тока) вызовет еще более высокий ток холостого хода.

---

Используйте конденсатор

Логично, что использование последовательного конденсатора будет блокировать любой постоянный ток. Конденсаторы не могут пропускать постоянный ток, поэтому форма сигнала будет повторно центрирована, чтобы гарантировать отсутствие смещения. Это происходит независимо от того, как было создано смещение постоянного тока, и нечувствительно к искажению формы сигнала. Реальная проблема проявляется только тогда, когда мы делаем несколько вычислений. Естественно, мы хотим, чтобы на конденсаторе было как можно более низкое напряжение. Мы также хотим гарантировать, что не возникнет последовательного резонансного эффекта там, где емкость и первичная индуктивность трансформатора создают настроенный контур на частоте сети (или около нее). Такая схема будет выглядеть как чрезвычайно низкий импеданс в сети и может генерировать напряжения, достаточные для разрушения любого конденсатора (взрывоопасно!) И, возможно, даже изоляции обмотки трансформатора.Тогда предохранитель или автоматический выключатель перегорят, но повреждение будет нанесено.

Итак, нам нужен конденсатор (или схема), который будет …

• Максимальный ток, который будет потреблять трансформатор (высокий ток пульсаций)
• Падение минимально возможного напряжения (большое значение емкости)
• Не вызывает последовательных резонансных эффектов
• Последний на ожидаемый срок службы оборудования

Это сложная задача! Рассматривая каждый пункт по очереди, мы можем рассмотреть возможные требования. ..

---

Ток пульсации — Может показаться, что нам нужно знать номинальную мощность усилителя, а также мощность трансформатора. Мы уже знаем, что трансформатор будет подвергаться значительному пусковому току, как для установки тока намагничивания, так и для первоначальной зарядки крышек фильтра. На этом этапе настоятельно рекомендуется использовать схему плавного пуска (см. Проект 39).

Для упражнения мы будем использовать трансформатор на 500 ВА, как показано в таблице 1. Максимальный длительный входной ток равен…

I = ВА / В = 500/240 = 2,08 А

С точки зрения постоянного тока наиболее критичная область находится на холостом ходу. Эффекты насыщения значительно уменьшаются, когда мы потребляем значительный ток, поэтому мы надеемся, что сможем упростить схему. Однако было бы неразумно использовать конденсаторы с номинальным током пульсации менее (как минимум) пары ампер. Предлагаемые конденсаторы емкостью 4700 мкФ обычно имеют номинальный ток пульсаций от 3 до 5 А, что обычно вполне достаточно (предпочтительны более высокие значения пульсационного тока). Помните, что когда трансформатор потребляет большой ток от сети, диоды (или, предпочтительно, мостовой выпрямитель с высоким током) пропускают большую часть пикового тока, и конденсаторы не будут подвергаться воздействию особенно высокого тока. Поскольку в музыке есть переходные процессы, средний ток пульсаций обычно составляет менее 2 А, но его можно превышать на короткие периоды.

---

Падение напряжения — Теперь, когда у нас есть ток, мы можем рассчитать требуемую емкость. Удержание среднеквадратичного напряжения на конденсаторе ниже 1 В могло бы показаться разумной цифрой, и я бы предположил, что максимальный интересующий ток составляет около от тока полной нагрузки — около 500 мА.Мы можем сделать это с помощью усилителей мощности, потому что они не потребляют полную мощность постоянно. Для предусилителей или усилителей мощности класса A ток , а не меняется, поэтому емкость должна быть достаточной для поддержки полного сетевого тока при нормальной работе. В действительности, когда большинство трансформаторов работают с номинальной мощностью, близкой к максимальной, смещение постоянного тока обычно не вызывает проблем, и блокиратор обычно не требуется.

Если применяется «правило» 25%, это означает, что емкостное реактивное сопротивление должно быть 2 Ом или меньше.Помните, что мы можем использовать закон Ома для этих вычислений — по крайней мере, до этого момента. Расчет необходимой емкости означает, что мы используем формулу емкостного реактивного сопротивления, переставленную соответствующим образом …

C = 1 / (2 × π × f × Xc) , где f — частота, а Xc — емкостное реактивное сопротивление
C = 1 / (2 × π × 50 × 2) = 1,590 мкФ

Это довольно большая емкость, и ее можно экономично реализовать только с использованием электролитического конденсатора. Это создает новую трудность — электролитические колпачки могут работать многие годы без поляризующего напряжения, но только при очень низких напряжениях.Это означает, что максимальное напряжение на крышке (ах) должно быть ограничено, иначе они выйдут из строя. Чтобы быть разумным, необходимо будет использовать пару электролитических конденсаторов, соединенных «антипараллельно». Нормальное последовательное соединение с двумя соединенными отрицательными (или положительными) клеммами также будет работать, но уменьшит доступную емкость и максимизирует ток пульсаций через оба конденсатора. Тем не менее это предпочтительнее (см. Заключение). Традиционный способ ограничения напряжения заключается в использовании нескольких сильноточных диодов параллельно с крышками.

Цифра 1500 мкФ является гибкой, и я предлагаю использовать пару последовательно соединенных конденсаторов емкостью 4700 мкФ (номинал 2350 мкФ), которые будут хорошо работать в большинстве систем без необходимости возиться с вычислениями. Чрезмерная емкость может быть настолько же плохой, насколько и слишком маленькой, потому что время зарядки настолько велико, что многие из «событий» постоянного тока могут не длиться достаточно долго, чтобы конденсаторы могли зарядить и удалить компонент постоянного тока.

---

Резонанс серии — Индуктивность первичной обмотки может быть вычислена (достаточно близко), зная ток холостого хода. Весь первичный ток без нагрузки является результатом потерь на намагничивание, и это не что иное, как тот ток, который потребляется индуктором при подключении к сети. Можно рассчитать приблизительную эффективную индуктивность, и она обычно составляет порядка 40 Гн или более. Чтобы избавить кого-либо от неприятностей, мы уже определили, что нам нужно около 1500 мкФ, так что последовательный резонанс можно не учитывать. Величина емкости просто слишком велика, чтобы резонировать на частоте 50 Гц (или 60 Гц), если только индуктивность трансформатора не слишком мала.Однако проверить все же стоит!

f = 1 / (2 × π × √ (L × C)) где f — частота, L — индуктивность, а C — емкость
f = 1 / (2 × π × √ (40 × 1,500µ) = 0,649 Гц

Резонансная частота сети далеко от частоты сети, поэтому последовательный резонанс не является проблемой.

---

Долговечность — Пусковой ток может намного превышать номинальный ток полной мощности, поэтому конденсатор (ы) требует защиты от перегрузки по току.Уже упоминалось самое простое — диоды, ограничивающие максимальное напряжение на конденсаторах, также ограничивают ток конденсатора. По мере увеличения тока увеличивается и напряжение на конденсаторах. Диоды будут проводить, если напряжение превышает прямое напряжение любой пары из двух последовательных диодов. Эти диоды должны быть способны выдерживать ожидаемый максимальный пиковый ток . Она может кратковременно превысить 50 А, и снова используйте схему плавного пуска!

Рисунок 3 — Базовая схема ограничителя постоянного тока

Схема, показанная выше, удовлетворяет всем критериям.Емкости более чем достаточно, а указанные диоды имеют номинальный постоянный ток 3 А и максимальный ток 200 А (неповторяющийся). После включения этой цепи ток холостого хода снова падает до 16 мА, и видимые признаки асимметричного насыщения исчезают. По мере увеличения нагрузки трансформатора диоды заменяют колпачки, не позволяя пиковому напряжению на любом конденсаторе превысить 1,3 В — даже во время броска тока.

Хотя схема показана подключенной к активной (активной) линии, не имеет значения, активна она или нейтраль.Это также относится к электробезопасности — все электрические нормы классифицируют нейтраль как опасный проводник, потому что существует множество способов поменять местами активную и нейтраль. Такой же уровень изоляции требуется независимо от того, где электрически размещена цепь, и любое утверждение, которое вы видите, что это «безопаснее» в нейтральной линии, просто не соответствует действительности. В теории это правда, но на самом деле активные и нейтральные классифицируются как одинаково опасные.

Обратите внимание, что если схема плавного пуска не используется, настоятельно рекомендуются диоды большего размера.Независимо от того, используется ли плавный пуск или нет, мостовой выпрямительный блок на 25 А или 35 А — это простой и относительно недорогой способ получить очень сильноточные диоды, уже аккуратно упакованные и изолированные. При использовании моста помните, что + и — должны быть закорочены вместе, чтобы получить 4 диода в встречной параллели (как показано на рисунке 3).

Рисунок 4 — Ток холостого хода трансформатора с установленным ограничителем

После установки ограничителя постоянного тока в цепь с тем же трансформатором, который использовался выше, выше показан ток без постоянного тока (слева) и с постоянным током (справа).Сюжеты практически идентичны. Что не видно, так это колебания очень низкой частоты после включения или выключения постоянного тока. Это вызвано упомянутым выше последовательным резонансным контуром. Хотя это выглядит немного сбивающим с толку, это не повод для беспокойства, и его можно игнорировать. Частота рассчитана примерно 0,6 Гц (подробнее об этом ниже).

---

Ripple Current Revisited — Ситуация становится несколько менее ясной, если мы посмотрим на типичную форму волны тока на первичной обмотке трансформатора, питающего конденсаторный входной фильтр (99.99% всех транзисторных усилителей используют конденсаторный входной фильтр). Мы не можем пытаться устранить смещение постоянного тока на всех уровнях мощности — необходимая емкость просто становится слишком большой. Следовательно, при некотором значении тока напряжение на конденсаторе будет таким, что диоды проводят. Даже без превышения номинальной продолжительности нагрузки трансформатора пиковый ток, потребляемый трансформатором 500 ВА, может превышать 5,5 А. Это показано на рисунке 5. Большое количество усилителей (включая очень дорогие коммерческие бренды) вызовет перегрузку трансформатора, если оба канала одновременно работают на полную мощность.Это совершенно нормально — трансформаторы могут выдерживать огромные кратковременные перегрузки при условии, что среднее значение в ВА не будет превышено в течение длительного времени.

Рисунок 5 — Форма кривой тока при полной мощности

Если трансформатор 500 ВА работает на полную мощность (среднеквадратичный ток для показанной формы волны составляет 2,06 А), ток пульсации через конденсаторы будет таким же, как ток, потребляемый трансформатором, но мы определили емкость на основе небольшой нагрузки. При пике в 5,5 А даже сильноточные диоды могут иметь прямое напряжение не менее 1 В и значительно больше во время броска при включении.

Конденсаторы должны выдерживать максимальный ток в худшем случае. Ради упражнения стоит подобрать конденсаторы так, чтобы они выдерживали полный ток нагрузки — 2А. Исходя из этого, лучше выбрать гораздо более высокое напряжение, чем необходимо, чтобы обеспечить достаточно высокий номинальный ток пульсации. Хотя конденсаторы на 16 В кажутся совершенно нормальными, конденсаторы на 63 В будут иметь номинальный ток пульсации более чем вдвое больше, чем у низковольтного типа. Дополнительный размер помогает сохранять колпачок прохладным, увеличивая продолжительность жизни.

Допустимый ток пульсаций конденсатора зависит от одного основного критерия — физического размера компонента (при прочих равных). Физически маленькая крышка имеет небольшую площадь поверхности, поэтому она не может рассеивать тепло. Тепло генерируется комбинацией ESR конденсатора (эквивалентное последовательное сопротивление) и тока (P = I² × R), а маленькие конденсаторы также имеют сравнительно высокое ESR. При небольшой площади поверхности вызвать перегрев и последующий выход из строя несложно.

---

Как проводились испытания

Метод подачи постоянного тока, показанный выше (полуволновая выпрямленная нагрузка), хотя и вполне реалистичен, имеет недостаток в некоторой неконтролируемости.Кроме того, у меня нет нагнетателей горячего воздуха с диодом на половинную мощность, поэтому использованный тест несколько отличался от описания. Вместо полуволновой нагрузки я использовал небольшой источник питания и фактически вводил постоянный ток последовательно с входящей сетью. Схема тестирования показана на рисунке 6, и она позволила мне полностью контролировать параметры во время тестирования.

Рисунок 6 — Используемая испытательная цепь

Показанную выше схему не следует использовать, если вы не уверены в своей способности проводить полностью изолированные измерения и полностью осознаете серьезный риск для жизни, если вы сделаете что-то не так.Он может (и будет) убить вас, если вы что-нибудь коснетесь!

Вышеупомянутая схема использовалась для генерации сигналов, показанных на рисунках 2 и 4. Она также использовалась для проверки того, будут ли работать какие-либо варианты схемы ограничителя постоянного тока. Преимущество выполнения теста, как показано, заключается в том, что количество постоянного тока легко варьируется, и во время выполнения теста не требовалось никакой внешней нагрузки высокой мощности. Недостаток (и он серьезный) в том, что все находится в сетевом напряжении. Никогда. не предполагает, что нейтраль «безопасна» — это не так, и поэтому все правила проводки настаивают на том, чтобы с ней обращались как с токоведущим проводом.

Хотя используемый метод не вызывает асимметрии формы сигнала, ни сеть, ни цепь ограничителя постоянного тока фактически не заботятся о том, является ли форма сигнала асимметричной или нет. Либо прямая подача постоянного тока, либо асимметричная форма волны вызывают эффективное постоянное напряжение, и это все, что необходимо проверить. Когда в цепи включен стопор, нормальное циклическое поведение тока намагничивания исчезло. Эти циклы возникают естественным образом и вызывают (обычно) небольшие эффекты насыщения, которые становятся видимыми на положительном полупериоде, затем на отрицательном и затем снова.Даже удвоение размаха тока намагничивания (с 50 мА до 100 мА) заставит многие тороидальные трансформаторы тихонько рычать. Как видно из вышеизложенного, всего лишь 137 мА постоянного тока приведет к увеличению ВА в покое с 3,7 ВА до более 50 ВА, и это при нулевой вторичной нагрузке.

Рисунок 7 — Последовательные резонансные эффекты

Стоит показать эффект последовательного резонанса между конденсатором и первичной индуктивностью трансформатора. На приведенном выше графике показано поведение после применения DC.Период между пиками составляет 2,12 секунды, что составляет частоту 0,47 Гц. Расчет с использованием 2000 мкФ и приблизительно 40 Гц дает 0,56 Гц, и цифры достаточно близки, чтобы увидеть, что эффект реален.

---

Заключение

На рисунке 8 показан окончательный (и рекомендуемый) дизайн. Хотя электролитические колпачки могут выдерживать небольшое обратное напряжение (обычно около 1 В), в интересах долговечности, вероятно, лучше использовать колпачки последовательно. При последовательном подключении емкость каждого из них необходимо удвоить, и, как показано, общая эффективная емкость составляет 2350 мкФ.При желании можно использовать более крупные электролиты, и потребуется среднее напряжение, чтобы гарантировать, что они могут выдерживать ток пульсаций (этот должен быть проверен !). Убедитесь, что на крышках нет ничего, что может нагреваться во время работы.

Рисунок 8 — Рекомендуемая конструкция

Хотя вполне вероятно, что использование колпачков параллельно, как показано ранее, будет надежно работать в течение многих лет, это не то, что я могу гарантировать, потому что я не выполнял никаких форм ускоренного старения схемы.Я не использовал схему ни в одном своем оборудовании, поэтому у меня нет данных. В идеале отдельные диоды следует заменить на мостовой выпрямитель на 25-35 А. Это гарантирует, что пиковый ток (пусковой и при полной нагрузке) будет безопасным, даже при использовании мощных усилителей. В некоторых случаях может потребоваться использовать два моста последовательно (оба с закороченными вместе клеммами + ve и -ve).

Описанные здесь схемы и процессы проектирования подходят для трансформатора любого размера.В большинстве случаев схема, показанная на рисунке 3, подходит для любого трансформатора от 500 до 750 ВА. Ограничители постоянного тока обычно не нужны в меньших тороидальных трансмиссиях, потому что их первичное сопротивление постоянному току достаточно велико, чтобы ограничить (обычно небольшую) составляющую постоянного тока, поэтому постоянный ток оказывает очень небольшое влияние.

Есть что сказать об использовании только двух диодов, включенных в обратную параллель, в сочетании с большей емкостью (вдвое больше, чем показано здесь). Напряжения ниже, но конденсаторы большего размера будут физически меньше, потому что части с более низким напряжением могут использоваться для уменьшения тока пульсаций.Критическим компонентом является конденсатор — это ключ к блокировке постоянного тока.

В другом месте * было высказано предположение, что диоды имеют прямое напряжение, и этого достаточно, чтобы блокировать постоянную составляющую сигнала сети. Это совершенно верно для низкого напряжения постоянного тока само по себе, но не с одновременным присутствием переменного тока. Я тестировал схему, используя только диоды, и она … точно ничего . Диоды используются для защиты конденсаторной батареи, но именно конденсатор блокирует постоянный ток, а не диоды.Хотя схема может работать с небольшой емкостью, она все же должна быть достаточно большой, чтобы гарантировать, что нормальный ток холостого хода трансформатора не может вызвать падение напряжения, такое, что диоды проводят. Наименьшая емкость, которую можно было бы использовать с показанной выше схемой, вероятно, составляет около 440 мкФ (2 конденсатора по 220 мкФ), но это будет незначительно. Колпачки могут оказаться неспособными выдержать ток пульсаций к тому моменту, когда диоды проводят ток, и общая эффективность серьезно снижается.

* Примечание — Есть ветка, посвященная этому на сайте DIY Audio, и ссылка на это на форуме ESP.Именно они заставили меня подумать, что техника явно не очень хороша. понятно, и что немногие (если таковые вообще имеются) энтузиасты DIY провели серьезные испытания различных упомянутых комбинаций. Эта статья связана с сообщениями на форуме и очевидным недоразумением. в этом случае цепь может оказаться ненадежной или фактически не получить ничего полезного.

В дополнительных тестах, которые я провел, использовались только диоды (никакого эффекта) и конденсатор 22 мкФ и 1 мкФ, и оба они были совершенно бесполезны.На самом деле они были хуже, чем бесполезны, поскольку фактически создавали смещение постоянного тока! Без очень подробного изучения оказывается, что малая емкость способна только усреднить немного разные прямые напряжения диодов, что приводит к смещению в несколько милливольт. Поскольку колпачок недостаточно велик, чтобы поддерживать переменную составляющую на значении значительно ниже напряжения проводимости диода, это небольшое постоянное напряжение тогда становится смещением. При 1 мкФ ток холостого хода трансформатора вырос примерно до 25 мА без внешнего постоянного тока и составил 170 мА при добавлении постоянного тока (та же настройка, что и для всех других тестов).Ток холостого хода был немного меньше, чем этот с крышкой 22 мкФ, но не намного.

Стоит отметить, что наблюдаемый «постоянный ток» сети (измеренный в цепи диода / конденсатора) варьировался примерно на ± 25 мВ в худшем случае — по крайней мере, пока я смотрел !. Однако это было измерено в жилом районе, и нет сомнений в том, что время от времени возникают гораздо более высокие напряжения. Я ожидаю, что схема, которая была протестирована на работу с напряжением более 250 мВ, как показано здесь, будет более чем достаточной для большинства установок.

Показанная схема также отлично работает с 120 В 60 Гц, но было бы разумно увеличить емкость (удвоить значение, показанное здесь). Хотя конденсаторы будут работать лучше с более высокой частотой, ток холостого хода трансформатора будет почти вдвое больше, чем у трансформатора 220–240 В.

Обратите внимание, что для (например, вентильных) усилителей, предусилителей и других устройств, которые потребляют максимальный ток непрерывно , вы не можете (и не должны) предполагать, что необходимая емкость может быть уменьшено.При непрерывном токе емкость должна быть достаточно большой, чтобы поддерживать непрерывный ток. Как и прежде, пусковой ток не является проблемой, и диоды будут проводить в тот период. Чрезвычайно важно, чтобы диоды проводили , а не во время нормальной работы, иначе блокировка по постоянному току будет нарушена. Как правило, большинство усилителей, работающих на постоянный высокий ток не требует блокиратора постоянного тока, поскольку ток нагрузки имеет тенденцию смягчать эффекты смещения постоянного тока.

Существует много неправильных представлений об использовании блокираторов постоянного тока, причем некоторые самопровозглашенные «эксперты» настаивают на том, что это змеиное масло, потому что постоянный ток не может пройти через распределительные трансформаторы сети.Это показывает полное отсутствие понимания распределения сети, того, как можно создать смещение, и насколько мало смещения постоянного тока необходимо, чтобы вызвать проблемы с более крупными тороидальными трансформаторами. Это , а не , то, что я только что придумал — я смог измерить смещение постоянного тока, и, как описано выше, фена, в котором используется диод для половинной мощности, может быть достаточно, чтобы большой тороидальный трансформатор взорвал сеть предохранитель или даже автоматический выключатель распределительного щита!

Точно так же я не могу слышать / читать настоящих продавцов змеиного масла, утверждающих, что вы получите «более чистые максимумы», «больше авторитета в басу» или любую другую глупость, которую вы можете прочитать в другом месте.Цель состоит в том, чтобы не дать трансформатору рычать (обычно при нулевой или небольшой нагрузке). В этом нет никакого волшебства, и это не улучшает ничего, кроме уменьшения акустического шума от трансформатора (ов). Любой, кто утверждает обратное, вероятно, лжет.

Вам нужно добавить блокиратор постоянного тока только , если вы слышите прерывистое рычание силовых трансформаторов, когда усилители работают, но при отсутствии (или очень низкой) выходной мощности. Добавление единицы , а не , «улучшит» звук, это чисто профилактическая мера, которая гарантирует, что смещения постоянного тока в сети не будут вызывать слышимый (механический) шум.Это не панацея, но если у вас есть проблемы, то это достаточно дешевый (и эффективный) способ минимизировать шум трансформатора. Могут быть случаи, когда блокиратор постоянного тока может не работать (трансформаторы также могут рычать, если напряжение в сети выше нормального).

---

Безопасность

Электрическая безопасность имеет первостепенное значение для такой схемы, как описанная здесь. Никогда. не полагается на внешнюю пластиковую втулку электролитического конденсатора для изоляции. Все части должны быть тщательно смонтированы с особым вниманием к личной защите от компонентов, находящихся под напряжением, и отделению всех проводов низкого напряжения от всего, что находится под напряжением сети.

В идеале, вся цепь должна иметь заземленную металлическую крышку. Это защищает от случайного контакта и гарантирует, что если конденсатор взорвется, его внутренности будут ограничены небольшой площадью, а не разбросаны по шасси усилителя.

Независимо от того, установлена ​​ли схема в активном (под напряжением) или нейтральном проводнике, требования к изоляции не меняют . Нет гарантии, что нейтраль всегда будет иметь потенциал земли .Неправильно подключенный сетевой шнур, силовая плата, удлинитель или розетка — все это сделает активный нейтралью и наоборот. Из-за этого вы должны учитывать худший случай и соответствующим образом изолировать.

При тестировании вашего нового блокиратора постоянного тока вы должны использовать изолированные провода с зажимом типа «крокодил» для мультиметра. Все подключения должны выполняться при выключенном питании. Выводы с зажимом позволяют выполнять соединения, которые не требуют удержания датчиков на месте. Скольжение может нанести большой ущерб !.

Если возможно, используйте Variac для питания цепи в первый раз. Это позволяет вам контролировать все, и в случае ошибки можно отключить питание до того, как будет нанесен какой-либо ущерб. Если Variac недоступен, используйте лампу накаливания мощностью 100 Вт последовательно с сетевым шнуром. В идеале вторичные обмотки трансформатора должны быть отключены на время тестирования. Аналогичным образом, изоляцию между активным (под напряжением) и нейтралью относительно земли / земли следует по возможности проверять с помощью высоковольтного тестера изоляции.Не многие любители будут иметь один доступный, но если у вас есть, используйте его .

---

---

Указатель статей
Основной индекс

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта (Elliott Sound Products) и защищена авторским правом © 2008 — все права защищены. Воспроизведение или переиздание любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещено международным законодательством об авторском праве.Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Страница создана и Авторские права © 6 марта 2008 г. Род Эллиотт. / Обновлено в октябре 2018 г. — незначительные изменения, дополнительные предупреждения.

Смещение

Doffset DC Offset Remover — подключаемый модуль VST

текущая версия: 1.1

Doffset — это бесплатный плагин для коррекции смещения постоянного тока.

Аудиосигналы часто содержат смещение постоянного тока. Смещение постоянного тока часто нелегко распознать при использовании аудиоредактора. Коррекция смещения может уменьшить амплитуду сигнала при сохранении громкости. Это потенциально полезный прием при мастеринге трека или во время войны за громкость.

Doffset специально разработан, чтобы минимизировать любое окрашивание сигнала и, в то же время, быстро настроить сигнал, чтобы удалить любое смещение постоянного тока.Doffset предлагает три режима работы, каждый из которых дает немного другой компромисс между низкими частотами и нулевым временем конвергенции постоянного тока.

Три режима
super low: в этом режиме больше всего басов, но требуется больше времени для настройки нового смещения. Он справится с экстремальными басами и подходит для любых ситуаций.

bass drop: этот режим имеет промежуточное количество низких частот и требует промежуточного количества времени для настройки нового смещения.Этот режим предназначен для обработки глубоких басов, и он должен подходить для большинства ситуаций.

гитара: в этом режиме меньше всего басов, но требуется самое короткое время для настройки нового смещения. Этот режим предназначен для звуков, в которых отсутствуют глубокие басы. Он подходит для звуков гитары.

Загрузить:
Doffset.zip (Все версии)

Операционная система:
Окна

Поддерживаемые частоты дискретизации:
22050, 32000, 44100, 48000, 88200, 96000, 176400, 192000, 352800, 384000

Хост-программа:
VST3-совместимая хост-программа или хост-программа, поддерживающая более поздние версии VST2.

Цена:
бесплатно

Сообщение об ошибке:
Если будут обнаружены ошибки, сообщите о них на нашей странице контактов.

Кривые зависимости I от V для диодов

[Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этого упражнения — исследовать текущую vs.вольт-амперные характеристики диода с PN переходом.

Материалы:

ADALM2000 Active Learning Module
Макетная плата без пайки
1 — Резистор (1 кОм или любое аналогичное значение от 1 кОм до 5 кОм)
1 — малосигнальный диод (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Характеристики тока и напряжения диода с PN переходом можно измерить с помощью платы ADALM2000 и следующих подключений. Зеленые поля указывают, где подключить плату ADALM2000.Установите макет с выходом генератора сигналов W1, прикрепленным к одному концу резистора. Сюда также подключается вход осциллографа 2+. Другой конец резистора подключен к одному концу диода, как показано на первой схеме. Вход 2 осциллографа, а также вход осциллографа 1+ также подключены ко второму концу резистора. Другой конец диода соединен с землей вместе со входом 1-осциллографа.

Рисунок 1. Схема подключения диода I / V, кривые

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен для треугольной волны 100 Гц с размахом амплитуды 6 В и смещением 0 В.Дифференциальный вход канала 2 осциллографа (2 +, 2-) используется для измерения тока в резисторе (и диоде). Несимметричный вход канала осциллографа 1 (1+) используется для измерения напряжения на диоде (вход 1 может быть заземлен). Осциллограф должен быть настроен с каналом 1 на 500 мВ на деление и каналом 2 также на 500 мВ на деление. Ток, протекающий через диод, I _D , представляет собой напряжение, измеренное каналом 2, деленное на номинал резистора (1 кОм в этом примере). Используйте режим отображения XY для построения графика зависимости напряжения на диоде (канал осциллографа 1) по оси X отток в диоде (канал осциллографа 2) по оси Y.

Рисунок 2. Зависимость тока от напряжения, линейные шкалы.

Процедура:

Рис. 3. Зависимость тока от напряжения, линейные масштабы. Копия графика.

Рисунок 4. Зависимость тока от напряжения, линейная шкала График в Excel.

Загрузите полученные данные в программу для работы с электронными таблицами, такую ​​как Excel, и вычислите ток диода I _D . Постройте график текущего vs.напряжение на диоде. Отношение напряжения диода к току логарифмическое. При нанесении на логарифмическую шкалу линия должна быть прямой, как показано на втором графике.

Рисунок 5. Зависимость тока от напряжения в логарифмической шкале.

Вопросы:

Каково математическое выражение для тока диода I _D , учитывая напряжение на диоде В, _D ?

Дальнейшее исследование характеристик диодов:

Измерьте характеристики диода, В _D при фиксированном I _D , из нескольких диодов 1N914; их четыре должны быть включены в комплект аналоговых деталей ADALP2000, и попросить обменять их с помощником по лаборатории, чтобы получить еще больше образцов.Вычислите среднее значение и коэффициент вариации (CV) ваших измерений (CV определяется как стандартное отклонение, деленное на среднее значение в процентах). Обсудите количество наблюдаемых вами отклонений, которые часто являются мерой того, что инженеры-полупроводники называют изменением процесса.

Замените диоды 1N914 на светодиод, либо на светодиод. В комплекте аналоговых деталей ADALP2000 должны быть красный, желтый, зеленый и инфракрасный светодиоды. Имеют ли светодиодные диоды аналогичные математические выражения для тока диода I _D , учитывая напряжение на диоде В, _D , что и на IN914? Чем они похожи и чем отличаются? Красный, желтый и зеленый светодиоды «включаются» при одинаковом прямом напряжении?

Цель:

Целью этого упражнения является исследование использования диода в качестве полуволнового выпрямителя.

Материалы:

1 — Резистор (4,7 кОм или аналогичное значение)
1 — малосигнальный диод (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Установите на макетной плате выход W1 генератора сигналов, прикрепленный к одному концу диода. Другой конец диода подсоединяется к одному концу нагрузочного резистора, как показано на рисунке 6. Другой конец резистора подсоединяется к земле. Несимметричный вход канала 2 (2+) осциллографа также подключен к концу резистора, не связанному с землей (вход 2 может быть заземлен).

Рисунок 6. Схема подключения однополупериодного диодного выпрямителя.

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен на синусоидальную волну 100 Гц с размахом амплитуды 6 В и смещением 0 В. Канал осциллографа 2 (2+) используется для измерения напряжения на нагрузочном резисторе R _L . Оба канала осциллографа должны быть установлены на 500 мВ на деление.

Рисунок 7. Схема макетной платы полуволнового диодного выпрямителя.

Процедура:

Постройте две формы сигнала, используя функцию осциллографа из инструмента Scopy.

Рисунок 8. Форма полуволнового выпрямленного сигнала.

Вопросы:

Почему пиковое значение выпрямленного выхода меньше пикового значения входа переменного тока и насколько? В какой точке входного сигнала выпрямленный сигнал становится положительным , то есть , отличным от нуля? Что произойдет, если направление диода поменять местами? Повторите эксперимент с обратным направлением диода.

Дальнейшие исследования:

Замените диод 1N914 на светодиод, либо на светодиод.Вероятно, вам нужно увеличить амплитуду AWG1 до 10 В от пика до пика, чтобы приспособиться к более высокому прямому падению напряжения светодиода. 1. Как форма волны выпрямленного выхода соотносится с вашими предыдущими результатами с диодом 1N914? Насколько увеличивается падение напряжения прямого смещения? 2. Поэкспериментируйте с тремя различными формами сигналов, пока генератор сигналов остается установленным на 100 Гц, обратите внимание на яркость светодиода. Обсудите свои наблюдения за формой и яркостью сигнала и свяжите эти наблюдения с измеренными эффективными значениями постоянного тока для каждой формы сигнала.3. Уменьшите частоту генератора сигналов и поэкспериментируйте со значениями 0,2 Гц (один цикл каждые пять секунд). Обсудите поведение светодиода для каждой из трех форм сигнала, когда частота генератора сигналов составляет 1 Гц или меньше. 4. С какой частотой мигающий светодиод перестает мигать и начинает светиться постоянной интенсивностью?

Цель:

Целью этого мероприятия является исследование использования двух диодов в качестве двухполупериодного выпрямителя.

Материалы:

1 — Резистор (4,7 кОм или аналогичное значение)
2 — Слабосигнальные диоды (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Установите макет так, чтобы W1 был присоединен к одному концу первого диода, D ₁ , а W2 — к одному концу второго диода, D ₂ . Оба диода должны быть направлены в одну сторону. Другой конец каждого диода подсоединен к одному концу нагрузочного резистора, как показано на рисунке 9. Другой конец резистора подсоединен к земле.Несимметричный вход канала 2 (2+) осциллографа подключен к соединению резистора и двух диодов.

Рисунок 9. Схема подключения двухполупериодного диодного выпрямителя.

Настройка оборудования:

Первый генератор сигналов, W1, должен быть настроен на синусоидальную волну 100 Гц с размахом амплитуды 6 В и смещением 0 В. Второй генератор AWG, W2, также должен быть настроен для синусоидальной волны 100 Гц с размахом от пика до пика 6 В и смещением 0 В, но с фазой, установленной на 180 градусов.Несимметричный вход канала осциллографа 2 (2+) используется для измерения напряжения на нагрузочном резисторе. Оба канала осциллографа должны быть установлены на 500 мВ на деление.

Рисунок 10. Схема макетной платы полноволнового диодного выпрямителя.

Процедура:

Постройте две формы сигнала с помощью осциллографа, предоставляемого инструментом Scopy. Если доступны фазы входа переменного тока как 0 градусов, так и фазы 180 градусов, то второй диод может заполнить недостающую полуволну входа и сформировать двухполупериодный выпрямленный сигнал, показанный на этом графике.Опять же, прямое напряжение диодов очевидно, и форма выходного сигнала не достигает резкой точки при пересечении нуля из-за ненулевого напряжения включения диодов.

Рис. 11. Форма волны полного выпрямления.

Вопросы:

1. Что произойдет, если направление диодов поменять местами? Повторите эксперимент с обратным направлением обоих диодов.

2. Что произойдет, если направление одного диода противоположно другому? Повторите эксперимент с обратным направлением одного диода (D ₁ ).

3. Каким образом можно создать фазы 0 и 180 градусов из одного источника (трансформатора?)?

Дальнейшее исследование:

Замените D ₁ и D ₂ красными и зелеными светодиодами. Увеличьте амплитуду AWG1 до 10 В от пика до пика (чтобы приспособиться к более высокому напряжению включения светодиодов). Уменьшите частоту AWG1 до 5 Гц или меньше. Горят ли два светодиода одновременно? 1. Как форма сигнала для выпрямленного выхода соотносится с вашими предыдущими результатами с диодами 1N914? Насколько увеличивается падение напряжения прямого смещения? 2.Поэкспериментируйте с тремя различными формами сигналов, когда генератор сигналов установлен на 100 Гц, обратите внимание на яркость светодиодов. Обсудите свои наблюдения за формой и яркостью сигнала и свяжите эти наблюдения с измеренными эффективными значениями постоянного тока для каждой формы сигнала. 3. Уменьшите частоту генератора сигналов и поэкспериментируйте со значениями 0,2 Гц (один цикл каждые пять секунд). Обсудите поведение светодиода для каждой из трех форм сигнала, когда частота генератора сигналов составляет 1 Гц или меньше.4. С какой частотой мигающие светодиоды перестают мигать и начинают светиться постоянной интенсивностью?

Цель:

Целью этого мероприятия является исследование использования четырех диодов в качестве мостового выпрямителя.

Материалы:

1 — Резистор (4,7 кОм или аналогичное значение)
4 — Диоды слабого сигнала (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Четыре диода могут быть организованы в виде моста для обеспечения двухполупериодного выпрямления от одной фазы переменного тока, как показано здесь.Однако также можно увидеть, что только вход переменного тока или нагрузка могут быть связаны с землей.

Рисунок 12. Схема подключения диодного моста выпрямителя.

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен для синусоидальной волны 100 Гц с размахом от пика до пика 6 В и смещением 0 В. Канал осциллографа 2 (2+. 2-) используется для измерения напряжения на нагрузочном резисторе R _L . Оба канала осциллографа должны быть установлены на 500 мВ на деление.

Рисунок 13. Схема макетной платы выпрямительного диодного моста

Процедура:

Постройте две формы сигнала с помощью осциллографа, предоставляемого инструментом Scopy. Недостатком этой схемы является то, что теперь два диодных выпадения соединены последовательно с нагрузкой, и пиковое значение выпрямленного выхода меньше, чем входного переменного тока на 1,2 В, а не 0,6 В в предыдущих схемах.

Рис. 14. Формы сигналов полноволнового мостового выпрямителя.

Вопросы:

Как бы вы перенастроили эту схему, чтобы один конец нагрузочного резистора можно было подключить к земле, а не так, как показано на рис. 4, с заземленным одним концом источника переменного тока?

Дальнейшее исследование:

Замените все четыре диода D ₁ , D ₂ , D ₃ и D ₄ на красный и зеленый светодиоды.Увеличьте амплитуду AWG1 до 10 В от пика до пика (чтобы приспособиться к более высокому напряжению включения светодиодов). Уменьшите частоту AWG1 до 5 Гц или меньше. Горят ли два светодиода одновременно? Если да, то каких двух? 1. Как форма сигнала для выпрямленного выхода соотносится с вашими предыдущими результатами с диодами 1N914? Насколько увеличивается падение напряжения прямого смещения? 2. Поэкспериментируйте с тремя различными формами сигналов, когда генератор сигналов установлен на 100 Гц, обратите внимание на яркость светодиодов.Обсудите свои наблюдения за формой и яркостью сигнала и свяжите эти наблюдения с измеренными эффективными значениями постоянного тока для каждой формы сигнала. 3. Уменьшите частоту генератора сигналов и поэкспериментируйте со значениями 0,2 Гц (один цикл каждые пять секунд). Обсудите поведение светодиода для каждой из трех форм сигнала, когда частота генератора сигналов составляет 1 Гц или меньше. 4. С какой частотой мигающие светодиоды перестают мигать и начинают светиться постоянной интенсивностью?

Цель:

Целью этого упражнения является исследование использования диода в качестве цепи ограничения амплитуды или фиксации.

Материалы:

1 — Резистор 10 кОм (или любое подобное значение)
2 — Диоды слабого сигнала (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Установите на макетной плате выход генератора сигналов (W1), подключенный к одному концу резистора 10 кОм, как показано на рисунке 15. Один диод (D ₁ ) подключен между другим концом резистора 10 кОм и выходом второй функции. генератор. Второй диод D ₂ подключен между землей и верхней частью D ₁ , как показано.Канал осциллографа 2 (2+) подключен к общему соединению резистора и двух диодов.

Рисунок 15. Схема подключения диодных зажимов.

Настройка оборудования:

Первый генератор сигналов должен быть настроен на синусоидальную волну 100 Гц с размахом от пика до пика 6 В и смещением 0 В. Второй генератор сигналов должен быть настроен на запуск с амплитудой 0 и смещением 0. Смещение второго генератора будет изменяться, и будет наблюдаться влияние на выходной сигнал.Канал осциллографа 2 (2+) используется для измерения фиксированного / ограниченного напряжения и должен быть установлен на 500 мВ / дел.

Рисунок 16. Схема макетной платы диодных зажимов

Процедура:

Установив значение смещения постоянного тока генератора сигналов 2 на ноль, наблюдайте минимальное и максимальное значения напряжения, наблюдаемые на канале осциллографа 2 (2+). Отрегулируйте смещение постоянного тока генератора 2 в диапазоне от -2 В до + 2 В и соблюдайте минимальное и максимальное напряжение, видимое на осциллографе. Поменяйте направление обоих диодов, D ₁ и D ₂ .Повторите развертку смещения постоянного тока и обратите внимание на минимальное и максимальное напряжения, видимые на осциллографе. Как сравнить два набора измерений?

Рисунок 17. Осциллограммы диодных клещей.

Вопросы:

Что произойдет с пределами напряжения, если оба диода, D ₁ и D ₂ , будут подключены ко второму выходу генератора?

Цель:

Целью этого мероприятия является исследование связи по переменному току и использование диода в качестве схемы восстановления постоянного тока.Многие сигналы содержат составляющую постоянного тока. Часто этот постоянный ток необходимо удалить и, возможно, позже на пути прохождения сигнала восстановить до другого уровня постоянного тока.

Материалы:

1 — Конденсатор 1,0 мкФ (или любое подобное значение)
1 — Диод слабого сигнала (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Установите макетную плату, подключив W1 к одному концу конденсатора 1,0 мкФ, как показано на рисунке 18. Диод (D ₁ ) подключен между другим концом конденсатора 1,0 мкФ и выходом второго генератора сигналов, W2. .Несимметричный вход канала 2 (2+) осциллографа подключен к общему соединению конденсатора и диода.

Рисунок 18. Схема подключения цепи восстановления постоянного тока.

Настройка оборудования:

Первый генератор сигналов должен быть настроен для запуска синусоидальной волны 1 кГц с размахом амплитуды 2 вольта и смещением 0 вольт. Смещение будет изменяться, и будет наблюдаться влияние на результат. Второй генератор сигналов должен быть настроен на запуск с амплитудой 0 и смещением 0.Смещение будет изменяться, и будет наблюдаться влияние на результат. Канал осциллографа 2 (2+) используется для измерения напряжения и должен быть установлен на 500 мВ / дел.

Рисунок 19. Схема макетной платы восстановления постоянного тока

Процедура:

Постройте две формы сигнала с помощью осциллографа, предоставляемого инструментом Scopy.

Рисунок 20. Формы сигналов восстановления постоянного тока

Заменить в цепи диод D ₁ резистором 10К.Используя вкладку «Измерение» на Осциллографе, считайте и запишите положительные и отрицательные пиковые значения и среднее значение канала 2 (2+), поскольку смещение канала 1 генератора сигналов изменяется между -1 и +1 вольт. Теперь снова установите канал 1 генератора сигналов на прямоугольную волну с размахом амплитуды 2 В. Как это было сделано ранее, считайте и запишите положительные и отрицательные пиковые значения и среднее значение, поскольку рабочий цикл прямоугольной волны изменяется между 10% и 90%. Теперь снимите резистор 10 кОм и верните диод D ₁ на место.Повторите те же измерения, регулируя смещение постоянного тока и рабочий цикл, которые были только что сняты с резистором. Как они сравниваются? Измените направление диода D1 и снова повторите те же измерения. Как они соотносятся с двумя предыдущими?

Вопросы:

Что произошло, когда направление D ₁ изменилось на противоположное? Каков эффект от установки различных значений постоянного тока для выхода генератора 2 (W2)?

Цель:

Целью этого упражнения является создание, определение характеристик и анализ переменного аттенюатора малых сигналов с использованием диода.

Материалы:

1 — 2,2 кОм Резистор
1 — 4,7 кОм Резистор
1 — 10 кОм резистор
1 — 5 кОм Переменный резистор, потенциометр
2 — Конденсаторы 0,1 мкФ
1 — малосигнальный диод (1N914 или аналогичный)

Проезд:

Установите макет так, чтобы первый генератор сигналов был прикреплен к одному концу конденсатора 0,1 мкФ, как показано на рисунке 21. Резистор R ₁ подключен между вторым концом C ₁ и переходом D ₁ , R _{. 2} и С ₂ .Другой конец D ₁ подключен к земле. Второй конец резистора R ₂ подключен к дворнику потенциометра R ₃ . Концы R ₃ подключены к земле и Vp (5 В) соответственно. Осциллограф канал 2 (2+) подключен к общей клемме конденсатора С ₂ и нагрузочного резистора R ₄ .

Рисунок 21. Схема подключения переменного аттенюатора.

Настройка оборудования:

Генератор сигналов W1 должен быть настроен на синусоидальную волну 10 кГц с размахом 200 мВ (или меньше) и смещением, установленным на 0.Установленный канал осциллографа 1+ на 100 мВ на деление и канал осциллографа 2+ подключили R4 при 100 мВ на деление. Установите вкладку измерений для отображения пик-пик канала 2 и пик-пик канала 3.

Рисунок 22. Схема макетной платы переменного аттенюатора.

Процедура:

Постройте две формы сигнала с помощью осциллографа, предоставляемого инструментом Scopy.

Рисунок 23. Формы сигналов переменного аттенюатора.

Назначение C ₁ (и C ₂ ) — блокировать постоянный ток от входных и выходных цепей, чтобы не влиять на рабочую точку диода.Аттенюатор использует тот факт, что сопротивление «слабого сигнала» диода r _D является функцией постоянного тока, протекающего в диоде I _D . См. Уравнения ниже: Где:
n — масштабный коэффициент площади (размера) диода
V _T — тепловое напряжение
I _D — ток диода
k — постоянная Больцмана
q — заряд электрона
T — абсолютная температура

В схеме установлен делитель напряжения между R ₁ и сопротивлением D ₁ .Ток в D ₁ изменяется путем изменения тока в R ₂ . Когда ток в D ₁ мал, r _D велик, и доля входного сигнала, видимого на выходе, большая. По мере того, как ток в D ₁ увеличивается, его сопротивление уменьшается, и доля входа, видимого на выходе, уменьшается.

Вопросы:

Каков максимальный уровень входного сигнала, который можно использовать без искажения выходного сигнала? Какой параметр схемы определяет верхнюю границу входного сигнала?

Цель:

Целью этого упражнения является исследование схем абсолютных значений.Выпрямители, или схемы «абсолютного значения», часто используются в качестве детекторов для преобразования амплитуд сигналов переменного тока в значения постоянного тока, чтобы их было легче измерить. Для этого типа схемы сигнал переменного тока сначала фильтруется по верхним частотам, чтобы удалить любые составляющие постоянного тока, а затем выпрямляется и, возможно, фильтруется по нижним частотам. Как мы видели в простых выпрямительных схемах, построенных на диодах, схема плохо реагирует на сигналы с амплитудой меньше диодного падения (0,6 В для кремниевых диодов). Это ограничивает их использование в конструкциях, в которых должны измеряться малые амплитуды.Для схем, в которых требуется высокая степень точности, операционные усилители могут использоваться в сочетании с диодами для создания прецизионных выпрямителей.

Материалы:

1 — Двойной операционный усилитель (например, ADTL082 или аналогичный)
Резисторы 5 — 10 кОм
2 — Диоды малой мощности (1N914 или аналогичные)
2 — Разделительные конденсаторы 4,7 мкФ

Проезд:

Схема инвертирующего операционного усилителя может быть преобразована в «идеальный» (линейной точности) однополупериодный выпрямитель путем добавления двух диодов, как показано на рисунке 24.Для отрицательной половины входного диода D ₁ смещено в обратном направлении, а диод D ₂ смещено в прямом направлении, и схема работает как обычный инвертор с коэффициентом усиления -1. Для положительной половины входа диод D ₁ смещен в прямом направлении, замыкая обратную связь вокруг усилителя. Диод D ₂ смещен в обратном направлении, отключая выход от усилителя. Выход будет иметь виртуальный потенциал земли (- входной терминал) через резистор 10 кОм.

Рисунок 24. Схема подключения прецизионного полуволнового выпрямителя.

Настройка оборудования:

Рисунок 25. Схема макетной платы прецизионного полуволнового выпрямителя.

Процедура:

Пик выпрямленного выхода, как видно на графике здесь, теперь равен пиковому значению входа. Также есть резкий переход, когда вход пересекает ноль. Экспериментатор должен исследовать формы сигналов в различных точках схемы, чтобы объяснить, почему эта схема работает лучше, чем простой диодный полуволновой выпрямитель.

Рисунок 26. Формы сигналов прецизионного полуволнового выпрямителя.

Проезд:

Схема, показанная на рисунке 27, представляет собой схему абсолютного значения, которую часто называют прецизионным двухполупериодным выпрямителем. Он должен работать как двухполупериодная схема выпрямителя, построенная на идеальных диодах (напряжение на диоде при прямой проводимости равно 0 вольт). Фактические диоды, используемые в схеме, будут иметь прямое напряжение около 0,6 В .

Рис 27.Схема подключения цепи абсолютного значения

Настройка оборудования:

Рисунок 28. Схема макетной платы абсолютного значения

Процедура:

Для этого лабораторного упражнения вам необходимо:
a) Изучить схему и определить, как она работает. Существует очень фундаментальная концепция, которая должна помочь понять, как работает эта схема. Учитывая, что операционный усилитель настроен с отрицательной обратной связью, инвертирующие и неинвертирующие входные клеммы будут пытаться достичь одного и того же уровня напряжения, что часто называется виртуальным коротким замыканием.
б) Запланируйте несколько тестов, чтобы убедиться, что эта схема действительно является схемой абсолютного значения. Выполните эти тесты, полностью документируя все тесты и результаты.
c) Сделайте входное напряжение синусоидой с амплитудой 6 В на частоте 1 кГц. Тщательно измерьте и запишите напряжения на всех узлах цепи.

Рисунок 29. Осциллограммы абсолютного значения

Вопросы:

Сообщайте о своих экспериментах, полностью документируя все тесты и результаты.

Удвоители напряжения очень полезны в ситуациях, когда ток нагрузки относительно невелик, а требуемое напряжение постоянного тока выше, чем то, которое доступно от источника питания системы.

Рисунок 30. Схема подключения удвоителя напряжения.

Принцип работы этой схемы не такой простой, как схемы диодного выпрямителя, которые мы исследовали ранее. Чтобы понять эту схему, нам нужно взглянуть на нее во время последовательных полупериодов переменного тока на входе от W1. Мы начнем с предположения идеальных компонентов и того, что C ₁ = C ₂ .

1. Во время первого отрицательного полупериода D ₁ будет смещен в прямом направлении и будет удерживать правый конец C ₁ при падении одного диода под землю.Следовательно, C ₁ будет заряжаться до напряжения, почти равного пиковому напряжению (v _пик ) входа переменного тока, при этом его левый конец будет отрицательным по отношению к земле.

2. Во время следующего положительного полупериода D ₁ будет иметь обратное смещение и не будет проводить ток. Напряжение на C ₁ добавится к входному напряжению переменного тока, поэтому на левом конце D ₂ появится напряжение примерно 2 В _{пиковое значение} . Поскольку C ₂ еще не заряжен, это вызовет прямое смещение D ₂ и позволит приложить напряжение на правом конце C ₁ к верхней части C ₂ .C ₂ будет заряжаться по мере разряда C ₁ , пока два конденсатора не перестанут иметь прямое смещение D ₂ . Для первого положительного полупериода напряжение на C ₂ будет равно v _{, пиковое значение} , а C ₁ будет полностью разряжено, так что все напряжение на левом конце D ₂ будет происходить от вход переменного тока.

3. В следующем отрицательном полупериоде C1 снова заряжается до v _{, пик} , через D ₁ .Если нет нагрузки для разряда C ₂ , его выход останется на + v _{, пиковое значение} .

4. Во втором положительном полупериоде C ₂ все еще заряжен до + v _{, пик} , в то время как напряжение на левом конце D ₂ снова равно + 2v _{, пик} . Опять же, C ₁ передает часть своего заряда на C ₂ , но на этот раз они останавливаются, когда C ₂ заряжается до напряжения +1,5 В _{пиковое значение} .

5. Это действие продолжается цикл за циклом, при этом C ₁ полностью перезаряжается до v _p в каждом отрицательном полупериоде, а затем заряжается C ₂ до напряжения, находящегося на полпути между его начальным напряжением и пиком +2v .C ₂ никогда не будет полностью заряжаться до + 2v _пик , но он будет очень близко.

В случае неидеальных компонентов при прямом смещении на каждом диоде наблюдается небольшое падение напряжения (0,6). Это снизит максимальное выходное напряжение без нагрузки удвоителя. Любая нагрузка в этой цепи, такая как R _L , будет постоянно потреблять ток от C ₂ , таким образом, до некоторой степени разряжая этот конденсатор. В каждом положительном полупериоде C ₁ будет перезаряжать C ₂ от напряжения, которое он имел в начале полупериода на полпути, до +2v _пика .Пульсация на выходе будет больше, а среднее значение постоянного тока будет ниже.

Обратите внимание, что выходная токовая нагрузка этой схемы составляет лишь половину от текущей выпрямительной схемы. Любой дополнительный ток нагрузки, полученный от удвоителя напряжения, просто приведет к более быстрой разрядке C ₂ , что снизит выходное напряжение. Невозможно получить от удвоителя напряжения больше мощности, чем уходит в него.

Зарядку и подзарядку C ₂ можно сделать быстрее, если C ₁ сделать больше, чем C ₂ .Например, если C ₁ = 10 мкФ и C ₂ = 1 мкФ, C ₁ может передавать намного больше заряда на C ₂ за каждый положительный полупериод, и напряжение на C ₂ значительно возрастет. быстрее, чем напряжение на C ₁ будет уменьшаться. Конечно, это также означает, что емкость выходного тока еще более ограничена, поскольку C ₂ будет быстро разряжаться, а также быстро заряжаться.

Настройка оборудования:

Рисунок 31.Схема макетной платы удвоителя напряжения

Процедура:

Постройте две формы сигнала с помощью осциллографа, предоставляемого инструментом Scopy.

Рисунок 32. Формы сигналов удвоителя напряжения.

Вопросы:

1. Эта схема создает положительное выходное напряжение постоянного тока. Как его можно перенастроить на отрицательное выходное напряжение? Нарисуйте схему инвертора напряжения. Создайте инвертор напряжения и повторите эксперименты / отчеты, которые вы выполнили с удвоителем напряжения.2. Какое минимальное пиковое напряжение на входе переменного тока, ниже которого цепь больше не функционирует? 3. Попробуйте разные формы входного сигнала. Что лучше: Синус, Квадрат, Треугольник и почему? Как рабочий цикл входа переменного тока влияет на выход постоянного тока и почему?

Ограничение схемы удвоителя напряжения состоит в том, что она использует только половину (положительную в предыдущем примере) входа переменного тока. В следующей схеме диоды и конденсаторы немного переставлены и управляются двухтактным или Н-мостом.В результате теперь на нагрузку подаются два импульса тока за цикл. Выходное напряжение будет на половину выше напряжения питания драйвера. Выходной сигнал будет в 2,5 раза больше мощности за вычетом двух диодных падений.