【導(dǎo)讀】考慮一個大的高頻正弦波磁化信號。即使有遲滯，記錄信號的平均值也將為零。如果該信號現(xiàn)在與另一個信號存在 DC 偏移，則 HF（高頻）信號現(xiàn)在將基本上圍繞該偏移信號擺動，而與死區(qū)無關(guān)，因為大信號始終驅(qū)動磁化穿過死區(qū)。盡管高頻信號具有波形失真，但情況確實如此。
模擬磁帶失真
我們上一篇文章中討論的模型可用于分析當(dāng)高頻正弦波偏置信號添加到要記錄的模擬信號時模擬磁帶錄音機 的失真減少情況。
對于一階，考慮磁帶不會進入飽和狀態(tài)，使得該模型確實形成真實磁芯的合理一階模型。也就是說，死區(qū)反映了磁芯的剩磁，并且這種磁滯導(dǎo)致正弦波模擬信號按照我們之前文章中圖 1 和圖 2 所示的方式被削波，磁滯如圖 3 和圖 4 所示。
圖 1.從左上角開始順時針方向，本系列第 1 部分中的圖 1 至圖 4 。
正如您所看到的，這些遲滯特性顯然會導(dǎo)致明顯的失真。
高頻 (HF) 信號示例
考慮一個大的高頻正弦波磁化信號。即使有遲滯，記錄信號的平均值也將為零。如果該信號現(xiàn)在與另一個信號存在 DC 偏移，則 HF（高頻）信號現(xiàn)在將基本上圍繞該偏移信號擺動，而與死區(qū)無關(guān)，因為大信號始終驅(qū)動磁化穿過死區(qū)。盡管高頻信號具有波形失真，但情況確實如此。
因此，HF偏置信號的平均值將等于偏移信號，正是這個平均值形成了用于回放的記錄信號。這樣，偏移信號就不會像它是應(yīng)用的信號那樣經(jīng)歷死區(qū)失真。高頻偏置的波形并不重要，只要其頻率足夠高，使得所有雜散信號都在所需信號的帶寬之外，因為它們可以被濾除。
下面顯示了說明這一點的示意圖。二極管和電容器模擬直流磁滯和非線性死區(qū)。正是死區(qū)導(dǎo)致了失真。
您將看到高頻振蕩器偏置如何減少抽頭錄音失真。如果沒有高頻偏置，遲滯會嚴重扭曲輸出信號。當(dāng)信號改變方向時，輸出直流磁化滯后于輸入。然而，強制輸入正負擺動會覆蓋滯后，并允許輸出取決于滯后曲線的平均值。輸入信號由兩個頻率構(gòu)成，表明THD（總諧波失真） 和 IMD（互調(diào)失真）均被消除。
圖 2. 減少磁帶失真原理圖
該示意圖顯示了三個正弦波電壓的總和。兩個信號代表多頻輸入，另一個信號是高頻偏置信號。這兩個信號說明了互調(diào)失真的影響。非線性系統(tǒng)將顯示和頻和差頻。
原始輸入/輸出信號
典型的原始單輸入/輸出信號如下所示：
圖 3. 單頻信號，VIN=1V
圖 4. 單頻信號，VIN=12V
圖 3 和圖 4 顯示了有效磁化信號“電壓滯后”其輸入，并且由于信號改變方向時出現(xiàn)的磁滯而導(dǎo)致嚴重失真。正如我們在上一篇文章中談到的，產(chǎn)生電壓滯后的標準 SPICE 技術(shù)不會對波形峰值的這種失真進行建模。
混合原始信號
混合的原始信號如下所示：
圖 5.混合頻率信號，VINA=1V，VINB=1V
圖 5 顯示輸入信號存在明顯失真。
圖 6.無偏混合信號 FFT VINA=1V，VINB=1V
圖 7.無偏混合信號 FFT，VINA=6V，VINB=6V
這些顯示在無偏條件下存在顯著的 500 Hz、1kHz 和 1k5 互調(diào)失真。
混合高頻信號
混合的高頻偏置信號如下所示：
圖 8. 高頻偏置、混合信號
混合高頻偏置信號的 FFT 如下所示：
圖 9.高頻偏置混合信號 FFT
因此，添加高頻偏置表明互調(diào)產(chǎn)物大大減少。
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