如何将同频率的正弦和余弦信号分开？在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压...

dongyaobin

maychang

楼主提出的是两个问题。
第一个是“在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的音频信号电压一般只有几伏到几十伏，如果需要的音频信号电压达几千伏，该如何做？”
第二个是“变压器输出信号中含有两项同频率的正弦和余弦信号，相互干扰，如何将它们分开？”

maychang

第一个问题：音频信号电压达到几千伏，可以做，但相当困难。主要原因是普通MOS管耐压只有一千伏左右，必须用多支高耐压MOS管串联。困难之处在于串联的管子之间电压的平均分配。

maychang

第二个问题：同频率的一个正弦信号和一个余弦信号(不论幅度)就是频率相同但相位不同的两个正弦信号，而这样的两个相位不同但频率相同的信号相加后仍是一个正弦信号，其频率与这两个信号相同，相位与这两个信号均不同。所以“变压器输出信号中”的“两项同频率的正弦和余弦信号”无法分开。

maychang

文中提到“现在做了个音频变压器进行电压放大，其原理如图所示”，并且提到“导线ab的加速度……”。
我只能说：不知所云。

maychang

“一：请问这样设计的变压器，原理上是否正确？如果不正确，错在哪里？”

从原理上就是错误的。变压器靠磁通变化工作，不是靠导线运动工作的。

dongyaobin

maychang 发表于 2018-7-7 17:43
“一：请问这样设计的变压器，原理上是否正确？如果不正确，错在哪里？”

从原理上就是错误的。变压器靠 ...

你好，这种电压放大的办法和通常的利用互感原理工作的变压器是不一样的，我说的意思是这种变压器原理是否正确，不是说与通常的变压器原理是否一样

captzs

正如M大所说，同频正、余弦波复合成为一个正弦波。楼主的所谓“分开”，实际是将一个正弦波分解成两个相位相差90度的正弦波而已，用两阶截止频率电路就移相90度，如果有幅度要求，再放大。

dongyaobin

maychang 发表于 2018-7-7 17:29
楼主提出的是两个问题。
第一个是“在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的 ...

在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的音频信号电压一般只有几伏到几十伏，如果需要的音频信号电压达几千伏，该如何做？”这个是材料中的叙述，不说本问题所要提问的，本贴提问的问题确实是两个：
问题一：材料上所述的变压器原理上是否正确？
问题二：如果正确，变压器输出信号中含有两项同频率的正弦和余弦信号，相互干扰，如何将它们分开？
谢谢

maychang

dongyaobin 发表于 2018-7-7 18:13
你好，这种电压放大的办法和通常的利用互感原理工作的变压器是不一样的，我说的意思是这种变压器原理是否 ...

你的这个设计(我不称之为变压器，以免混淆)，原理上是正确的，但效率估计很低。
不知道你是否了解动圈式扬声器的结构？如果了解，那么你这个设计就是将两个动圈式扬声器纸盆拆下，两个音圈粘结在一起。如果对动圈式扬声器结构不了解，那么也可以用电动机带动发电机来比喻，只不过电动机和发电机都不是连续旋转而是摆动。

maychang

dongyaobin 发表于 2018-7-7 18:17
在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的音频信号电压一般只有几伏到几十伏 ...

问题一：材料上所述的变压器原理上是否正确？
10楼已经回复。

问题二：如果正确，变压器输出信号中含有两项同频率的正弦和余弦信号，相互干扰，如何将它们分开？
并无“相互干扰”。
如果一定要把某个正弦信号分成相位相差90度的两个信号，见8楼captzs回复。

maychang

dongyaobin 发表于 2018-7-7 18:17
在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的音频信号电压一般只有几伏到几十伏 ...

之所以不把你的设计称为变压器，乃是因为你的设计第一步是将电能转换成机械能(ab段导线驱动“绝缘框”)，第二步是将“绝缘框”运动的机械能转换成电能。
正因为如此，我在10楼才说“电动机带动发电机”。

dongyaobin

maychang 发表于 2018-7-7 18:42
你的这个设计(我不称之为变压器，以免混淆)，原理上是正确的，但效率估计很低。
不知道你是否了解动圈式 ...

你说得对，原理上可以等效成动圈式扬声器的两个音圈粘结在一起。关键是从原理上可以放大，也找不出错误，但实验检测结构和理论推理不符，检测到cd棒输出信号电压很低，两次求导后的信号电压还没测量。我估计是两部分信号在时域上同时存在，相互叠加，最后使得测得的信号电压很低。所以才要求把这两部分信号分开

dongyaobin

captzs 发表于 2018-7-7 18:15
正如M大所说，同频正、余弦波复合成为一个正弦波。楼主的所谓“分开”，实际是将一个正弦波分解成两个相位 ...

两阶截至频率电路？能具体说说吗？

captzs

按照定义正弦波在它的截止频率电路传输，一阶移相45度，两阶就是90度。对任何一个正弦波都是一样。所以楼主要“分离”同一频的两个不同相位的正弦波是不可能的，这是通信界的难题。

maychang

dongyaobin 发表于 2018-7-7 22:22
你说得对，原理上可以等效成动圈式扬声器的两个音圈粘结在一起。关键是从原理上可以放大，也找不出错误， ...

我在10楼说过：“你的这个设计(我不称之为变压器，以免混淆)，原理上是正确的，但效率估计很低。”
效率低，是因为电能转换成机械能，机械能又转换成电能，两次转换，损失太大。

maychang

dongyaobin 发表于 2018-7-7 22:22
你说得对，原理上可以等效成动圈式扬声器的两个音圈粘结在一起。关键是从原理上可以放大，也找不出错误， ...

回到首帖。
“在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的音频信号电压一般只有几伏到几十伏，如果需要的音频信号电压达几千伏，该如何做？”
如果对带宽要求不是很高，建议使用普通硅钢片铁心变压器，但各绕组绕法很讲究。普通绕法(类似工频变压器的绕法)相对带宽(通带高端频率与低端频率之比)可以做到几十倍，再宽就不行了。特殊绕法可以上百倍。若是要求20Hz～20kHz这么宽，那么变压器作不到。

bigbat

可以参考等离子音箱的设计，就是一个“空气芯的变压器”特斯拉线圈，电压可以很高的，形成等离子放电

bigbat

第二个问题，可以使用二个高频的互相差90°的脉冲采样，把信号分成两路分别输入高频的采样通道，互相关断信号，这样不就可以分开了吗，但是信号相位和频率要求比较稳定。

dongyaobin

maychang 发表于 2018-7-8 08:27
回到首帖。
“在音响系统中有些特殊场合需要小电流、高电压的音频信号，但功放输出的音频信号电压一般只 ...

就是因为在整个音频范围保证对信号线性放大，对变压器的材料、工艺要求太高，同时体积也太大，由于绕组饶法太讲究，只能是人工操作，这样量产有限且成本高，所以要想别的办法。按照附件上所述的方法理论上可以放大，但实际测量结果和理论不符，不知是实验条件不完善还是理论推导有问题。