【導讀】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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