【導讀】考慮一個(gè)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。如果該信號現在與另一個(gè)信號存在 DC 偏移，則 HF（高頻）信號現在將基本上圍繞該偏移信號擺動(dòng)，而與死區無(wú)關(guān)，因為大信號始終驅動(dòng)磁化穿過(guò)死區。盡管高頻信號具有波形失真，但情況確實(shí)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(shí)模擬磁帶錄音機 的失真減少情況。
對于一階，考慮磁帶不會(huì )進(jìn)入飽和狀態(tài)，使得該模型確實(shí)形成真實(shí)磁芯的合理一階模型。也就是說(shuō)，死區反映了磁芯的剩磁，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(kāi)始順時(shí)針?lè )较?，本系列?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(huì )導致明顯的失真。
高頻 (HF) 信號示例
考慮一個(gè)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。如果該信號現在與另一個(gè)信號存在 DC 偏移，則 HF（高頻）信號現在將基本上圍繞該偏移信號擺動(dòng)，而與死區無(wú)關(guān)，因為大信號始終驅動(dòng)磁化穿過(guò)死區。盡管高頻信號具有波形失真，但情況確實(shí)如此。
因此，HF偏置信號的平均值將等于偏移信號，正是這個(gè)平均值形成了用于回放的記錄信號。這樣，偏移信號就不會(huì )像它是應用的信號那樣經(jīng)歷死區失真。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(shuō)明這一點(diǎn)的示意圖。二極管和電容器模擬直流磁滯和非線(xiàn)性死區。正是死區導致了失真。
您將看到高頻振蕩器偏置如何減少抽頭錄音失真。如果沒(méi)有高頻偏置，遲滯會(huì )嚴重扭曲輸出信號。當信號改變方向時(shí)，輸出直流磁化滯后于輸入。然而，強制輸入正負擺動(dòng)會(huì )覆蓋滯后，并允許輸出取決于滯后曲線(xiàn)的平均值。輸入信號由兩個(gè)頻率構成，表明THD（總諧波失真） 和 IMD（互調失真）均被消除。
圖 2. 減少磁帶失真原理圖
該示意圖顯示了三個(gè)正弦波電壓的總和。兩個(gè)信號代表多頻輸入，另一個(gè)信號是高頻偏置信號。這兩個(gè)信號說(shuō)明了互調失真的影響。非線(xiàn)性系統將顯示和頻和差頻。
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(shí)出現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(huì )對波形峰值的這種失真進(jìn)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(wú)偏混合信號 FFT VINA=1V，VINB=1V
圖 7.無(wú)偏混合信號 FFT，VINA=6V，VINB=6V
這些顯示在無(wú)偏條件下存在顯著(zhù)的 500 Hz、1kHz 和 1k5 互調失真。
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產(chǎn)物大大減少。
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