Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Видання створене з метою активізації обговорення адмінстративно-теріторіальної реформи серед широких кіл громадськості через оприлюдення інформації, н...полностью>>
'Документ'
Предстоящие общественные слушания и круглый стол по проблемам добровольной сертификации персонала были анонсированы на брифинге, состоявшемся 24 февр...полностью>>
'Документ'
Проект «Методологические и логико-семантические основы исследования социального противоречия и переходных периодов развития современного российского ...полностью>>
'Документ'
5 мая 1998 года Российская Федерация ратифицировала, а значит, признала частью своей правовой системы Европей­скую Конвенцию о защите прав человека и...полностью>>

Иосеф Боздех конструирование дополнительных устройств к магнитофонам

Главная > Книга
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

Смотреть полностью

Иосеф Боздех

КОНСТРУИРОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ К МАГНИТОФОНАМ

© Josef Bozdech. 1977 Перевод на русский язык, Энергоиздат, 1981 с изменениями

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Книга чехословацкого специалиста в области звукозаписи Иосефа Боздеха, русский перевод которой предлагается советскому читателю, по своему содержанию и кругу затронутых вопросов не имеет ана­лога среди книг, изданных у нас на эту тему.

Автор, адресуясь к радиолюбителям, любителям звукозаписи и «домашнего» кино, а также, не забывая почитателей техники, тех­ники «высокой верности воспроизведения», пытается в рамках одного издания собрать, систематизировать и поделиться с чи­тателем своим огромным опытом создания в домашних условиях и своими силами самых разнообразных вспомогательных устройств к магнитофонам, которые купить в магазине в готовом виде нельзя, но без которых немыслимо существование домашней любительской студии звукозаписи.

Здесь можно найти все или почти все необходимое для занятий этим увлекательным видом техники: от рекомендаций по изготовле­нию простого блока питания от сети для магнитофона с автономным (батарейным) питанием до схемы и описания конструкции шумопо­нижающей компандерной системы Долби, собрать и настроить кото­рую под силу только радиолюбителю самой высокой квалификации; от советов по использованию микрофона для записи речи до обору­дования в своей квартире объемной квадрафонической системы вос­произведения, способной удовлетворить самого притязательного ме­ломана.

Правда, надо заметить, что автор ориентируется на читателя-соотечественника и рассчитывает на то, что им будет использоваться аппаратура чехословацких фирм и приобретаться радиодетали чехословацкого производства. Поэтому пользоваться книгой И. Боз­деха советскому радиолюбителю следует творчески, черпая из нее в основном лишь принципиальные решения схем и конструкций и не раз заглядывая в справочники по аналогам советских и зарубежных радиодеталей (транзисторов, диодов и т. п.).

В русском издании книги сохранены некоторые, не соответству­ющие нашим стандартам обозначения деталей электрических схем. Так, например, отличаются от принятых у нас обозначения пере­ключателей и разъемов внешних соединений. Изображение их в виде, близком к натуре, по нашему мнению, может несколько облегчить работу с книгой радиолюбителя-практика.

Мы надеемся, что книга И. Боздеха найдет своего читателя и станет хорошим пособием для многих советских радиолюбителей са­мой различной подготовки и квалификации.

Б. Я. Меерзон

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА

Книга содержит ряд руководств по изготовлению в любительских условиях всевозможных дополнений к бытовым магнитофонам. Это полезный сборник, который расширит область применения магнито­фона и увеличит его эксплуатационные возможности. Все разъемы устройств (входы, выходы, а в некоторых случаях и питание) при­способлены для подключения к магнитофону.

Многие дополнения можно использовать самостоятельно, напри­мер в сочетании с низкочастотным усилителем мощности, низкоча­стотной частью радиовещательного приемника и т. д. В книге описаны самые различные дополнения: от весьма простых, которые может изготовить начинающий радиолюбитель и для налаживания которых не требуются никакие измерительные приборы, до весьма сложных, изготовление которых требует от радиолюбителя опыта и знаний, а налаживание не может быть осуществлено без измерительных при­боров.

Все описанные устройства собраны на современных кремниевых полупроводниковых приборах, которые обеспечивают их надежную работу в широком диапазоне температур. Только в нескольких слу­чаях применены германиевые полупроводниковые приборы из сооб­ражений удобства или простоты схемы.

Описание каждой конструкции содержит вводную часть, в кото­рой поясняется назначение и электрическая схема устройства, реко­мендацию по его монтажу, инструкцию по налаживанию схемы, ре­зультаты измерений и советы по использованию устройства.

Приводимые в некоторых параграфах рекомендации по приме­нению повторяются в других разделах. Это сделано для тех случаев, когда описываются конструкции, аналогичные по характеру. В книге подробно описывается электрическая часть устройства и приводятся основные рекомендации по механической конструкции. В большинст­ве конструкций механические работы сводятся к изготовлению про­стого кожуха. При этом приводить детальные чертежи нецелесооб­разно, так как исполнение будет зависеть от индивидуальных потреб­ностей владельца, наличия материала, возможностей и опыта. Не­большие устройства в большинстве случаев можно смонтировать в бакелитовых или пластмассовых коробочках, продающихся в соот­ветствующих магазинах. Если к внешнему виду или к размерам уст­ройства предъявляются индивидуальные требования, то кожух его можно изготовить самому из жести, листовой стали или другого ма­териала.

Корпуса устройств, работающих с низкими уровнями сигналов, обязательно должны быть снабжены электростатическим экраном. Если кожух изготавливается из жести или стали, он должен быть соединен с земляным потенциалом схемы, если же кожух изготавливается из изоляционного материала, то внутри его следует оклеить станиолью, которая соединяется с земляным потенциалом схемы. Станиолью оклеивается также и съемное дно кожуха, при этом его заземляют с помощью тонкого гибкого проводника.

Некоторые устройства предназначены для питания от сети и имеют силовьГе трансформаторы.

Для безопасности работы с устройством совершенно необходимо, чтобы первичная обмотка имела надежную изоляцию от вторичной обмотки и сердечника трансформатора. Поэтому во всех приведен­ных в книге таблицах моточных данных трансформаторов указан порядок намотки трансформаторов. Намотку необходимо произво­дить в последовательности, соответствующей расположению граф таблиц сверху вниз: непосредственно на каркас трансформатора рекомендуется на­кладывать слой изоляционного материала, на который навивается первая обмотка; далее (если это необходимо) даются указания о необходимости изолировать слои витков обмоток, обмотки между собой и, наконец, о наложении на обмотки внешней изоляции (см., например, табл. 1). Изоляция испытывается переменным напряжени­ем с действующим значением 2500 В и частотой 50 Гц. Этот способ испытания установлен нормой CSN, но он не может быть применен в радиолюбительских условиях. Для повышения безопасности и с целью увеличения срока службы трансформатор рекомендуется пропитать каким-нибудь изолирующим лаком. Поэтому предпочти­тельно заказать такой трансформатор в соответствующей мастерской, где имеется возможность пропитать и провести его электрические ис­пытания. Если же мы производим намотку трансформатора самостоя­тельно, то по крайней мере следует отдать его в такую мастерскую на электрические испытания. В противном случае существует опас­ность поражения электрическим током.

Вместо потенциометров с вращающимися ручками, отверстия для которых предусмотрены в печатных платах, можно применить и про­фильные потенциометры. В этом случае их закрепляют отдельно и соединяют изолированным проводом с соответствующими выводами на печатных платах. Чтобы при длинных соединительных проводах избежать паразитных обратных связей, следует поместить провода в экранирующую оплетку.

В некоторых случаях приводится несколько вариантов схем од­ного и того же устройства, различающихся своими параметрами или особенностями. Достоинства и недостатки каждой из них приве­дены в тексте, так что радиолюбитель решает сам, на какой из них остановить свой выбор.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ПИТАНИЕ

Большинство описанных в книге устройств — приспособлений к бытовым магнитофонам — требует для эксплуатации источник по­стоянного напряжения. Если приспособление будет использоваться совместно с сетевым транзисторным магнитофоном, выгодно питать его непосредственно от магнитофона. Так как потребляемый ток обычно мал, это не нарушает работу магнитофона.

Некоторые типы магнитофонов ТЕСЛА имеют вывод питающего напряжения 12 В на разъем для подключения дополнительного уси­лителя воспроизведения. Выведенное напряжение можно использо­вать при максимальном потреблении тока — не свыше 2 мА.

Для устройств с большим током потребления питающее напря­жение нужно вывести от другой точки схемы фильтрующих цепей выпрямителя магнитофона. Наиболее удобным является электроли­тический конденсатор фильтра, от которого питается оконечная сту­пень магнитофона. Здесь напряжение составляет 17 В. От этой точ­ки схемы делается отвод, который через фильтрующее звено, состоя­щее из резистора 100 Ом (0,5 Вт) и электролитического конденсатора 500 МКФХ35 В, подпаивается на свободный контакт любого разъ­ема, а лучше на отдельный разъем, который дополнительно встраива­ется в магнитофон. Фильтрующие и нагрузочные резисторы в опи­сываемых приспособлениях рассчитаны на напряжение питания 17 В, которое обычно используется в большинстве сетевых магнитофонов ТЕСЛА. В магнитофонах другого типа, с напряжением питания, от­личающимся от указанного, сопротивления резисторов должны быть соответственно изменены.

Многие устройства, однако, можно использовать в сочетании не с сетевым магнитофоном, а например, с батарейным или с различны­ми усилителями и т. п. В этих случаях выгодно снабдить дополни­тельное устройство собственным источником питающего напряжения. Таким источником могут быть сухие батареи или аккумуляторы. Встроить их можно непосредственно в устройство, которое обяза­тельно должно иметь выключатель питания. Так как купить миниа­тюрные выключатели бывает сложно, можно выключатель питания объединить с каким-нибудь другим органом управления прибором, например с потенциометром или переключателем. В описаниях неко­торых схем не приводится тип батарей или аккумуляторов. Их сле­дует выбирать самому, исходя из значений питающего напряжения и потребляемого тока. При этом следует выбирать емкость источни­ка тока в зависимости от того, как часто будет использоваться дан­ное устройство. Если оно будет использоваться лишь время от вре­мени, следует выбирать источник тока, у которого максимально допустимый ток будет приближаться к току потребления данного уст­ройства. Если устройство предполагается использовать часто, следует выбрать источник питания большей емкости, чтобы увеличить срок его службы. Если имеются, например, никель-кадмиевые аккумуля­торы, то использовать их удобно потому, что их можно подзаряжать по мере разрядки.

В приведенных здесь конструкциях мы будем отдавать предпоч­тение сухим элементам и батареям, предназначенным для питания электробритв, механических игрушек, батарейных магнитофонов, ки­нокамер и других потребителей электрического тока. Они имеют большую емкость и лучшую кривую разряда, т. е. в течение длитель­ного времени напряжение сохраняется почти неизменным и лишь в конце разряда наступает его заметное понижение. Некоторые типы источников питания собраны в жестяных корпусах, которые препят­ствуют испарению электролита, портящего приборы.

Сухие элементы и батареи, предназначенные для переносных фонарей или миниатюрных лампочек, ток потребления которых не превышает 0,3 А, также можно применить для питания наших уст­ройств.

Если вы не собираетесь работать с устройством длительное вре­мя, выньте из него батареи, чтобы испарения электролита не приве­ли к коррозии деталей.

Очень хорошо подходят для наших целей никель-кадмиевые ак­кумуляторы, которые имеют «пуговичную» или цилиндрическую фор­му. Аккумуляторы эти имеют хорошие кривые разряда. Их можно многократно заряжать и работать с ними при температуре окружаю­щей среды до — 25° С.

Все типы этих аккумуляторных элементов продаются в полуза­ряженном состоянии. Перед установкой в схему их следует прежде всего зарядить. Лучше всего сделать это при температуре +20° С постоянным током, равным одной десятой емкости аккумулятора. Через 16 ч элемент будет полностью заряжен и готов к применению. Этот способ заряда можно применять без учета степени разряженно-сти аккумулятора. Перезаряд ему не повредит. При подключении аккумулятора к зарядному устройству обратите внимание на хоро­ший контакт. Отрицательный полюс аккумулятора обозначен эмбле­мой изготовителя Bateria и знаком минус. Подключаем его к отри­цательной клемме зарядного устройства. На положительном полюсе аккумулятора обозначен тип аккумулятора и стоит знак плюс. Под­ключим его к положительной клемме зарядного устройства.

При ошибке в подключении аккумулятор может быть испорчен. В качестве примера приведем элемент NiCd 100, имеющий собствен­ную емкость 100 мА-ч. Его следует заряжать в течение 16 ч посто­янным током, равным одной десятой собственной емкости элемента, т.е. 10 мА. Зарядный ток ни в коем случае нельзя превышать.

1.1. РУКОВОДСТВО ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ДЛЯ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ТИПОВ МАГНИТОФОНОВ С ПИТАНИЕМ ОТ АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Одним из удобств магнитофонов с питанием от автономных ис­точников является их независимость от электрической сети, что поз­воляет пользоваться ими в дороге, на загородном отдыхе и т. п. Однако многие пользуются ими и дома, где имеется электрическая сеть. В этом случае удобнее питать магнитофон от сети по следую­щим соображениям: питание от сети дешевле, чем от батарей; ра­бота магнитофона более стабильна, так как стабильно и питающее напряжение; отпадает необходимость частой смены батарей.

Здесь приводится несколько указаний заводов-изготовителей по конструированию выпрямителей для магнитофонов с питанием от батарей производства ЧССР. В схемы этих выпрямителей внесены лишь незначительные изменения относительно заводских рекоменда­ций.

Каждое указание содержит рекомендации по изготовлению уни­версального регулируемого стабилизированного источника питания с электронной защитой, пригодного для питания любого типа батарей­ных магнитофонов при их эксплуатации, измерениям параметров и налаживанию. Каждая из рекомендаций содержит таблицу, в кото­рую сведены необходимые данные для изготовления силового транс­форматора. Если трансформатор требуется наматывать самостоятель­но, следует обращать особое внимание на то, чтобы изоляция между первичной обмоткой и сердечником, а также между первичной и вто­ричной обмотками трансформатора была выполнена весьма тщатель­но. Каркас обмоток не должен иметь повреждений. Бумажные про­кладки, служащие для изоляции между первичной и вторичной об­мотками, должны быть на 5 — 6 мм шире каркаса. Края их следует надрезать ножницами. Витки вторичной обмотки не должны иметь контакты с первичной обмоткой у боковых стенок каркаса.

Выпрямитель для питания магнитофонов ТЁСЛА ANP 402 СТАРТ и ANP 405 БЛЮЗ. Выпрямитель двухполупериодный, собран по схеме, приведенной на рис. 1. Данные для изготовления силового трансформатора сведены в табл. 1.

Для вывода постоянного напряжения применяется концентри­ческий разъем, который позволяет использовать для подключения вы­прямителя к магнитофону соединительный кабель из комплекта маг­нитофона. Концентрический разъем обычно .используется редко, и может случиться, что достать его не представится возможным. В этом случае можно использовать широко применяющийся пятикон­тактный разъем, который следует включить в выпрямитель вместо концентрического. Из магнитофона нужно удалить концентрический разъем и заменить его пятиконтактным разъемом. Его контакты распаяем так же, как и на разъеме выпрямителя, т. е. положительный вывод на контакты 1 и 4, отрицательный — на 5 и 5. Для соедине­ния выпрямителя с магнитофоном следует изготовить соединительный кабель согласно рис. 2. Конец кабеля нужно распаять на пятикон­тактный разъем (вилку).

Таблица 1

Силовой трансформатор для питания магнитофонов ТЕСЛА ANP 402 Старт и ANP 405 Блюз

Вьмод обмот­ки

Числе витков

Диа­метр прелю­да, мм

Изоляция

Напряже­ние, В

Примечание

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

1 — 2

3700

0,071

Каждый слой проложить одним витком конден­саторной бумаги 0,05 мм

220

Для напряже­ния сети 220 В

1 — 2

2000

0,Н

120

Для напряже­ния сети 120В

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм

3 — 4

270

0,2

14,7

4 — 5

270

0,2

14,7

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

Рис. 1. Принципиальная схема сетевого источника питания для маг­нитофонов Тесла ANP 402 Старт и ANP 405 BLUES.

Для подключения к сети используется двойной провод мини­мального сечения. На холостом ходу на выходе источника должно быть напряжение до 23 В, после подключения к магнитофону 12-В.

Выпрямитель для питания батарейных магнитофонов ТЕСЛА ANP 401 УРАН и ANP 404 Плутон. Выпрямитель нестабилизиро­ванный, в простом двухполупериодном исполнении. Его электричес­кая схема приведена на рис. 3. Конденсаторы С1 и С2 — помехопо-давляющие.

Выпрямитель можно изготовить в двух вариантах.

Вариант первый. Выпрямитель предназначен для размещения внутри магнитофона в отсеке для батареи. Его внешние габариты в этом случае должны быть 120X104X35 мм, а на кожухе выводы постоянного напряжении питания размешаются таким образом, что­бы, поместив выпрямитель в отсек батарей, можно было легко под­ключить напряжение питания к магнитофону. В выпрямителе преду­сматривается выключатель сети Вк и сигнальная неоновая лампоч­ка Л.

Вариант второй. Выпрямитель представляет собой отдельную конструкцию, его собирают в кожухе произвольных размеров, выпрямитель упрощает число манипуляций при подключении магнито­фона, так как батареи можно оставить в магнитофоне. Выпрямитель соединяется с магнитофоном при помощи концентрического разъема, предназначенного для подключения автомобильного аккумулятора. На конце соединительного кабеля, подводящего к магнитофону пи­тание от выпрямителя, имеется концентрический штекер, выключаю­щий батарею магнитофона при подключении его к ответной части разъема. Положительный полюс выпрямителя припаивается к внеш­ней части штекера, отрицательный — к внутренней. На другом конце соединительного кабеля может быть разъем или штекер любого ти­па. Можно применить также пятиконтактные вилки. На выпрями­теле в этом случае устанавливается пятиконтактное гнездо. Чтобы получить надежное соединение, на разъемах включают в параллель по два контакта так, как это изображено на рис. 1 и 2.

Рис. 2. Схема соединительного кабеля к сетевому источнику пита­ния для магнитофонов ТЕСЛА ANP 402 СТАРТ и ANP 405 Блюз.

Рис. 3. Принципиальная схема сетевого источника питания для ба­тарейных магнитофонов ТЕСЛА ANP 401 УРАН и ANP 404 ПЛУ­ТОН.

Таблица 2

Силовой трансформатор для питания батарейных магнитофонов ТЕСЛА ANP 401 УРАН и ANP 404 ПЛУТОН

Вывод обмот­ки

Число

БИТКОВ

Диа­метр прово­да, мм

Изоляция

Напряже­ние, В

Примечания

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

1 — 2

2950

0,112

Каждый слой проло­жить конденсаторной бумагой 0,05 мм

220

Для напряже­ния сети 220 В

1 — 2

1600

0,16

120

Для напряже­ния сети 120В

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм

3 — 4

250

0,4

17,4

4-5

250

0,4

17,4

Данные для изготовления силового трансформатора приведены в табл. 2. Деталей в выпрямителе очень мало, поэтому невыгодно применять для монтажа печатную плату.

При изготовлении выпрямителя прежде всего закрепляются вы­воды силового трансформатора, держатель предохранителя, элект­ролитические конденсаторы. Детали можно соединять с помощью монтажных шин с необходимым количеством пистонов. Вместо них можно использовать обыкновенные дутые заклепки.

На выходных зажимах ненагруженного выпрямителя постоян­ное напряжение должно составлять 25 В. При токе нагрузки 400 мА, который соответствует потреблению магнитофона, выходное напря­жение уменьшается до 14 В. Переменное напряжение пульсаций, из­меренное на выходе нагруженного выпрямителя, не должно пре­вышать 0,65 В. В противном случае можно сделать вывод, что мала емкость конденсатора или неисправен диод.

Стабилизированный выпрямитель для питания кассетных бата­рейных магнитофонов ТЕСЛА ANP 410, ANP 4106 и ANP 419 A3 VKV.

Электрическая схема выпрямителя приведена на рис. 4. После двухполупериодного выпрямления и фильтрации с помощью электролитических конденсаторов С1 и С2 постоянное напряжение ста­билизируется простым стабилизатором, собранным на транзисторе Т1 и стабилитроне ДЗ. Резистором R2 устанавливается его рабочая точка. Он определяет напряжение на базе транзистора Т1, а значит, и выходное напряжение источника. Резистор R1 уменьшает ток кол­лектора транзистора при перегрузках и ограничивает пики тока при заряде конденсатора фильтра, находящегося в магнитофоне. Ре­зистор R3 является предварительной нагрузкой источника питания. Электрические детали выпрямителя размещают на печатной плате, приведенной на рис. 5. Расположение деталей приведено на рис. 6. (Точки 3 и 5 трансформатора соединены).

Рис. 4. Принципиальная схема сетевого источника питания для кас­сетных магнитофонов ТЕСЛА ANP 410 (6) A3 и ANP 419. A3 VKV.

Рис. 5. Печатная плата источника питания со­гласно рис, 4.

Рис. 6. Монтажная схема источника питания согласно рис. 4.

Транзистор Т1 устанавливается на радиаторе площадью 70 см2. Для изготовления радиатора использован мягкий алюминий толщи­ной 1,5 мм; радиатор укрепляется на кожухе лучше всего в верти­кальном положении изолированно от транзистора. Вентиляционные отверстия в верхней и нижней части кожуха обеспечат циркуляцию воздуха, а следовательно, и хорошее охлаждение.

Рис. 7. Стабилизация сетевого источника питания согласно рис. 4.

а — при постоянном напряжении сети и изменяющейся нагрузке; б — при по­требляемом токе 360 мА и изменении напряжения сети от 200 до 240 В.

Силовой трансформатор изготавливается по данным, приведен­ным в табл. 3. В таблице приведены данные для напряжения сети 220 В и 120 В. Напряжением сети будет определяться тип сигналь­ной неоновой лампочки.

После проверки правильности монтажа ненагруженный выпрями­тель нужно подключить к сети и измерить напряжения в отдельных его точках (значения этих напряжений приведены на принципиаль­ной схеме). Затем следует нагрузить выпрямитель проволочным ре­зистором 220 Ом мощностью 6 Вт или подключить магнитофон. По­требление тока при этом будет около 360 мА. Снова нужно измерить постоянное напряжение. Если выходное напряжение будет ниже 7,9 В, выберем стабилитрон с большим напряжением стабилизации (вместо 4NZ 70 возьмем 5NZ 70). Выходное напряжение не должно превышать 9,5 В. Одновременно нужно измерить пульсации выходного на­пряжения, которые должны быть меньше 40 мВ. Зависимость вы­ходного напряжения от нагрузки и от изменения напряжения сети приведена на рис. 7.

Для соединения выпрямителя с магнитофоном используем двух­жильный сетевой провод, оба конца которого заканчиваются шести­контактными разъемами. Одна жила кабеля соединяет контакты 2, другая — контакты 6 обоих разъемов. При соединении разъема кабеля с соответствующим разъемом магнитофона батарея автоматически отключается.

Стабилизированный выпрямитель для питания кассетного дик­тофона ТЕСЛА ANP 305 D8. Он выполнен как стабилизатор на двух транзисторах, который выравнивает изменения выходного напряже­ния как при изменении нагрузки, так и при изменении напряжения сети. Его электрическая схема приведена на рис. 8. Напряжение с силового трансформатора выпрямляется диодами Д1 и Д2 и сгла­живается электролитическим конденсатором С1. После этого оно при­кладывается к стабилизирующей ступени, собранной на транзисторах Т1 и Т2 и работающей следующим образом.

Таблица

Силовой трансформатор для питания кассетных магнитофонов ТЕСЛА ANP 410(в) A3 и ANP 419 A3 VKV

Вывод обмот­ки

Число витков

Диаметр провода

мм.

Изоляция

Напряже­ния, В

Примечания

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

1 — 2

2900

0,132

Каждый слой проложить конденсаторной бу­магой 0,05 мм

220

Для напряже­ния сети 220 В

1 — 2

1600

0,18

120

Для напряже­ния сети 120 В

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм

3 — 4

170

0,45

13

4 — 5

170

0,45

13

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

Рис. 8. Принципиальная схема источника питания для кассетного диктофона ТЕСЛА ANP 305 D8.

При подключении к сети выпрямленное напряжение с конденса­тора С1 через резистор R2 попадает на потенциометр R3. При этом через базу транзистора Т1 начнет проходить ток возбуждения. Он вызовет коллекторный ток, который одновременно является током базы транзистора Т2. Транзистор Т2 открывается и на выходе ста­билизатора (коллекторе транзистора Т2) начнет повышаться напря­жение. Повышение напряжения будет происходить до тех пор, пока его значение не достигнет напряжения стабилизации диода ДЗ и через него не начнет проходить ток. Диод включен последовательно с резистором R1, на котором протекающий ток вызовет увеличение падения напряжения. Последнее подзакроет транзисторы Т1 и Т2 и выходное напряжение установится на уровне, заданном положе­нием движка потенциометра R3.

Если уменьшится напряжение сети или увеличится нагрузка на выходе стабилизатора, уменьшится и выходное напряжение. Вслед­ствие этого уменьшится и ток, протекающий через стабилитрон ДЗ и резистор RJ. Это изменит напряжение смещения транзистора Т1 и вызовет увеличение коллекторного тока обоих транзисторов, одно­временно повысится выходное напряжение до первоначального зна­чения. Восстановится равновесие схемы. При уменьшении выходного напряжения одновременно уменьшится и ток, протекающий через по­тенциометр R3 и базу транзистора Т], что является недостатком. Однако благодаря крутому ходу вольт-амперной характеристики стабилитрона ДЗ изменение напряжения смещения на резисторе R1 в закрытом направлении много больше. Это обеспечивает хорошую степень стабилизации.

При повышении напряжения сети или разгрузке источника пи­тания процесс будет обратным.

Печатная плата источника питания приведена на рис. 9, распо­ложение деталей на печатной плате — на рис. 10. (Точки 3 и 5 тран­сформатора соединены).

Данные для изготовления силового трансформатора приведены в табл. 4.

Таблица 4

Силовой трансформатор дли витания кассетиого диктофона ТЕСЛА ANP 305 D8

Вывод об-

мотки

Число

витков

Диаметр провода.

мм

Изоляция

Напряже­ние, В

Примечания

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

1—2

3700

0,09

Каждые 2 слоя проло-

жить конденсаторной бумагой 0,05 мм

220

Для напряже­ния сети 220 В

1-2

2000

0,125

120

Для напряже­ния сети 120 В

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм

3—4

150

0,335

1

8

4—5

150

0,335

8

Рис. 9. Печатная плата источнике питания согласно рис. 8.

Транзистор Т2 крепится винтом МЗ к охлаждающей алюминиевой пластине тол­щиной 1 мм с площадью по­верхности 12 см2. В кожухе выпрямителя можно размес­тить и громкоговоритель, который должен иметь вход­ное сопротивление 25 Ом. Громкоговоритель может быть малогабаритным, по­скольку электрическая мощ­ность на нем не превышает 100 мВт.

После подключения к сети следует установить с помощью потенциометра R3 выходное напряжение, рав­ное 6 В. При нагрузке ре­зистором 60 Ом или диктофоном (ток нагрузки 100 мА) выходное напряжение не должно из­мениться. На конденсаторе фильтра должно быть напряжение 9 В, Для подсоединения выпрямителя к сети можно использовать, на­пример, кабель для подключения стереофонических магнитофонов или сделать нужный кабель самим. Для этого потребуется два пя­тиконтактных разъема, у которых обозначенные одними и теми же цифрами контакты соединяются неэкранированным проводом в мяг­кой полихлорвиниловой изоляции сечением 0,15 мм2. Предварительно на провода надевают изоляционную трубочку. К диктофону кабель подключается, через разъем, предназначенный для головных телефо­нов. На выпрямителе можно использовать или разъем диктофон — головные телефоны, если к нему подключено только напряжение пи­тания диктофона, или разъем диктофон — головные телефоны — громкоговоритель, если к нему подключено напряжение питания дик­тофона, а к его выходу громкоговоритель, встроенный в источник питания. В обоих случаях можно к свободным разъемам подключить другое оборудование диктофона, например ножное ди­станционное управление, головные телефоны или электромагнитный микрофон АММ 100.

Рис. 10. Монтажная схема источника питания согласно рис. 8.

Приставка для питания кассетного диктофона Тесла ANP 305 D8 от автомобильного аккумулятора с напряжением 6 или 12 В. Электрическая схема приставки приведена на рис. 11. Приставку можно использовать для работы от автомобильных аккумуляторов с напряжением 6 или 12 В без всяких переключений. Высокочастот­ные дроссели Др1, Др2 и электролитический конденсатор С1 служат для защиты от помех, возникающих в бортовой сети автомобиля, например, при работе прерывателя, при искрении щеток генератора и т. п. Принцип работы стабилизатора тот же, что и у стабилизиро­ванного выпрямителя для кассетною диктофона Тесла D8.

Рис. 11. Принципиальная схема приставки для питания кассетного диктофона ТЕСЛА ANP 305 D8 от автомобильного аккумулятора от 6 до 12 В.

В целях уменьшения размеров приставки, а также учитывая от­носительно высокую температуру, которая может быть внутри ав­томобиля при эксплуатации его в летний период, в стабилизаторе можно использовать кремниевый мощный транзистор Т1. При максимальной допустимой мощности в цепи коллектора Рк<1,2 Вт ох­лаждающий радиатор не нужен.

Если габариты приставки не имеют существенного значения, можно использовать в схеме более дешевый транзистор с меньшей допустимой мощностью коллектора. В этом случае будет необходим радиатор. Это соответственно увеличит размеры устройства.

Рис. 12. Печатная плата приставки согласно рис. 11.

Печатная плата приставки приведена на рис. 12, расположение деталей — на рис. 13. Транзистор Т] закреплен на печатной плате с помощью двух винтов М4 с гайками и шайбами на двух стойках высотой 8 мм. Проводящий слой печатной платы в месте контакта с гайками следует зачистить, так как винты, крепящие транзистор, являются кроме того контактами между печатной платой и коллек­тором транзистора.

Высокочастотные дроссели и Др1 и Др2 намотаны на феррито-вых стержнях диаметром 2,5 и длиной 25 мм эмалированным про­водом диаметром 0,3 мм. Провод наматывается на ферритовом стержне виток к витку в один слой так, чтобы длина намотки состав­ляла 17 мм, т. е. начало и конец обмотки были удалены от концов стержня на 4 мм каждый.

Рис. 13. Монтажная схема приставки согласно рис. 11.

Начало и конец обмотки закрепляются на стержне несколькими каплями асфальтового лака или другим способом. (При этом надо стараться не повредить изоляцию провода.) Готовые высокочастотные дроссели приклеивают к печатной плате эпоксидным клеем, который наносится на оба конца стержня. После затвердения клея припаива­ют выводы дросселей к печатной плате. Кабель для подключения при­ставки к автомобильному аккумулятору распаивают на коаксиаль­ный разъем, чтобы его можно было подключить к бортовой сети автомобиля через разъем на панели приборов. Разъем не указан на схеме, так как его распайка будет зависеть от того, какой полюс аккумулятора соединен с массой автомобиля. Стабилизированное напряжение выводится также кабелем, заканчивающимся пятикон­тактным разъемом. Для обоих кабелей используется двухжильный сетевой провод минимального диаметра.

При налаживании схемы движок потенциометра следует устано­вить в нижнее положение (он должен быть соединен с нижним кон­цом резистора R2) и подключить преобразователь к автомобильному аккумулятору с напряжением 12В. К выходу приставки нужно под­ключить диктофон, включенный на воспроизведение, и потенциомет­ром R4 установить выходное напряжение 6 В. Работу диктофона следует проверить во всех режимах, контролируя одновременно зна­чение выходного напряжения приставки. Выходное напряжение дол­жно оставаться постоянным.

1.2. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ОТ 4 ДО 14 В НА 0,5 А И С ЭЛЕКТРОННЫМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕМ

Выпрямители, описанные в предыдущих параграфах, рассчитаны на постоянное напряжение и предназначены для питания определен­ного типа магнитофонов. В некоторых случаях гораздо удобнее иметь выпрямитель, позволяющий изменять напряжение питания ма­гнитофона. Такой выпрямитель можно применить, например, для питания различных типов батарейных магнитофонов, напряжение питания которых может составлять от 6 до 12 В. Кроме того, такой выпрямитель удобен при проверке и регулировке электрических и механических параметров магнитофонов при пониженном или повы­шенном напряжении питания и т. п.

Выпрямитель, о котором пойдет речь, имеет такой диапазон вы­ходного напряжения и тока нагрузки, что его можно использовать для питания всех существующих типов батарейных магнитофонов.

Рис. 14. Принципиальная схема стабилизированного регулируемого источника питания от 4 до 14 В (0,5 А) с электронным предохра­нителем.

Кроме того, выпрямитель оборудован электронным предохранителем, который выключит его при закорачивании выходных зажимов или при увеличении тока нагрузки выше расчетного.

Электрическая схема стабилизированного выпрямителя приве­дена на рис. 14. Силовой трансформатор Тр имеет плавкий трубча­тый предохранитель Пр. Схема выпрямителя — двухполупериодная, мостовая, состоящая из диодов Д1Д4 и сглаживающего электро­литического конденсатора С1. С выпрямителя напряжение подводится к регулирующей схеме, состоящей из транзисторов Т1ТЗ и резисто­ров R1 — R5.

Резисторы R1 и R2 задают рабочий режим транзистора Т1, от коллекторной цепи которого питается база транзистора Т2. Послед­ний вместе с транзистором ТЗ образует так называемую схему Дар­лингтона, характеризующуюся большим коэффициентом передачи тока (Л21Э(Г2, тз) — Л21Э(Г2) Л21Э(ГЗ))- Этим улучшается стабилизи­рующее действие схемы. Транзистор Т2 можно из схемы исключить, соединив базу транзистора ТЗ непосредственно с коллектором тран­зистора Т1, но при этом ухудшаются и параметры выпрямителя.

База транзистора Т1 подключена к движку потенциометра R4, который является частью делителя напряжения, подключенного к вы­ходу стабилизатора.

Изменением положения движка изменяется ток базы транзисто­ра Т1, а следовательно, и выходное напряжение стабилизатора. Если движок потенциометра сдвинут к резистору R5, ток базы транзисто­ра 77 уменьшается, напряжение на его коллекторе повышается и через цепь базы транзистора Т2, а значит, и через ТЗ пойдет больший ток.

Падение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора ТЗ уменьшится, а выходное напряжение возрастет. Если сдвинуть дви­жок потенциометра R4 в направлении к резистору R3, то процесс будет обратным. Подключение базы транзистора Т1 с помощью де­лителя к выходному напряжению стабилизатора ограничивает регу­лирующую цепь и колебания выходного напряжения. Если, напри­мер, повысится выходное напряжение из-за уменьшения нагрузки или повышения напряжения сети, го повысится также и напряжение на движке потенциометра R4. Это приведет к увеличению тока балы транзистора Т1 и уменьшению напряжения на его коллекторе. Это, в свою очередь, понизит ток базы транзисторов Т2 и ТЗ, увеличит па­дение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора T3f и выходное напряжение выпрямителя возвратится к исходному зна­чению.

Следующей цепью выпрямителя является электронный предо­хранитель, образованный резистором R6, тиристором, Т, диодом Д5, лампой Л и кнопкой Кн1. Ток, потребляемый нагрузкой, проходит через резистор R6, создавая на нем падение напряжения. Пока по­требляемый ток не превысит определенного значения (в нашем слу­чае 0,6 А), падение напряжения не сможет возбудить управляющий электрод тиристора и он будет находиться в закрытом состоянии.

Катод диода через лампу Л подключен к положительному вы­воду выпрямителя. Диод также находится в закрытом состоянии и не пропускает ток. Если потребляемый ток не превысит 0,6 А, воз­никшее напряжение возбудит управляющий электрод тиристора и он замкнется. При этом диод Д5 откроется и база транзистора Т2 через тиристор Т подсоединится к точке с отрицательным потенциа­лом выпрямителя. Это, в свою очередь, приведет к закрыванию тран­зисторов Т2 и ТЗ и выходное напряжение скачком уменьшится до нуля. Чтобы транзисторы Т2 и ТЗ закрывались надежно и выходное напряжение достигало нулевого уровня, необходимо, чтобы падение напряжения на диоде Д5 и тиристоре Т было минимальным. Поэтому не следует применять в качестве диода Д5 кремниевый диод. Паде­ние напряжения, которое возникнет на тиристоре, будет приблизи­тельно втрое больше, чем на диоде Д5, а это не позволит надежно заблокировать транзисторы Т2 и ТЗ.

Одновременно с выключением напряжения загорится лампа Л, свидетельствующая о том, что выпрямитель выключился из-за ни-регрузки. В этом состоянии выпрямитель будет оставаться до тех пор, пока не будет устранено короткое замыкание или не будет от­ключена нагрузка.

Для запуска выпрямителя служит кнопка Кн1, работающая на размыкание и обозначенная «Старт». При ее нажатии разорвется цепь тока, удерживающего тиристор в закрытом состоянии, катод диода Д5 опять подсоединится к положительному потенциалу, а лампа Л погаснет. Выпрямитель готов к дальнейшей работе.

Удобство этого предохранителя заключается в том, что он ра­ботает весьма быстро. Таким образом, даже прямое закорачивание выходных зажимов выпрямителя не приведет к выходу из строя мощ­ного транзистора ТЗ.

В выпрямитель встроен измерительный прибор М, который кнопкой Кн2 переключается для работы либо в качестве вольтмет­ра, либо амперметра. Резистор R8 служит в качестве дополнительно­го сопротивления вольтметра, проволочный резистор R7 является шунтом амперметра.

Таблица 5

Силовой трансформатор для стабилизированного регулируемого источника питания

Вывод об­мотки

Число ви тков

Диаметр провода,

мм

Изоляция

Напряже­ние, В

Примечания

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

1 — 2

2300

0,15

Каждый слой проложить конденсаторной бу­магой 0,05 мм

220

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм

3 — 4

200

0,6

17

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

Силовой трансформатор наматывается и собирается в соответ­ствии с данными, приведенными в табл. 5.

Лампа Л может быть коммутаторной или миниатюрной.

При установке выходного напряжения 4 В и потребляемом то­ке 0,5 А мощность в цепи коллектора транзистора ТЗ достигает 10 Вт. Это тяжелый режим для работы транзистора, а поэтому необходимо увеличить размеры охлаждающей поверхности радиа­тора. Для изготовления его можно использовать мягкий алюминий толщиной не менее 1,5 мм. Поверхность радиатора должна быть около 100 см2. Форма пластины согласуется с размерами кожуха выпрямителя, однако таким образом, чтобы она приблизительно бы­ла квадратней. Если форма пластины будет представлять собой вытянутый прямоугольник, ее охлаждающие свойства даже при той же площади будут ниже. Заусенцы отверстий, просверленных для крепящих винтов и выводов транзистора, должны быть тщательно зачищены, чтобы транзистор лежал на пластине раднатора всей сво­ей поверхностью. Транзистор следует разместить возможно ближе к середине охлаждающей пластины и закрепить его винтами М4. Если этого потребует механическая конструкция выпрямителя, ох­лаждающую пластину можно согнуть в форме Г или П. Этим часто можно достигнуть лучшего использования пространства. Охлаждающую пластину следует располагать по отношению к шасси по воз­можности вертикально. Под и над пластиной нужно в кожухе про­сверлить отверстия для охлаждения пластины потоком воздуха. Через резистор R6 проходит весь ток, потребляемый от выпря­мителя, поэтому он должен быть рассчитан на большую мощность рассеяния. Резистор R6 изготавливается из кокстантана диаметром около 0,4 мм, имеющего удельное сопротивление 3,98 Ом/м, что соответствует длине провода 251 мм на 1 Ом. Сопротивление I Ом, указанное в схеме, получено для случая выключения выпрямителя при достижении током нагрузки 0,6 А. Практически сопротивление резистора R6 следует подобрать индивидуально в соответствии с особенностями примененного тиристора.

Рис. 15. Печатная плата источника питания согласно рис. 14.

В качестве измерительного прибора использован миллиампер­метр с током отклонения 1 мА и внутренним сопротивлением 185 Ом. Резистор R7 является шунтом, расширяющим шкалу мил­лиамперметра до 0,6 А. Для его изготовления использован тот же провод, что и для резистора R6, т. е. константан диаметром 0,4 мм. Резистор R8 является добавочным сопротивлением для шкалы вольт­метра на 15 В.

Для прибора можно изготовить новую шкалу с двумя диапазо­нами: 0,6 Аи 15 В. Обе шкалы будут иметь равномерное деление. Можно использовать миллиамперметр и с другим током отклонения. При этом сопротивления резисторов R7 и R8 будут другими. Их рассчитывают по формулам: R7=R0I0/(II0) и R8 = U/l0Ra, где R7 — сопротивление шунта амперметра; R5 — сопротивление добавочного резистора вольтметра; R0 — сопротивление рамки из­мерительного прибора; I — ток полного отклонения; I0 — начальный ток отклонения измерительного прибора; V — напряжение полного отклонения.

Печатная плата и расположение на ней деталей изображены на рис. 15 и 16 (на рис. 16 у трансформатора подсоединены выво­ды 3 и 4).

Таблица 6

Постоянные напряжения регулируемого стабилизированного выпрямителя

Точка изме­рения

Напряжение в точке при напряжении на выходе, В

Точка изме­рения

Напряжение в точке при напряжении на выходе, В

6 В

12 В

6 В

12 В

С1

25

25

Т2 (Э)

6,6

12,6

t2

15

17,5

Tl (Б)

0,58

0,5

Спайка R3 , R4

1,35

2,7

Т1 (К)

7,2

13,1

Спайка R4, R5

0,25

0,5

СЗ

6

12

При исправных деталях и тщательном монтаже выпрямитель начинает работать при первом включении. В табл. 6 приведены по­стоянные напряжения выпрямителя. Напряжения измерены при не­нагруженном выпрямителе. При нагрузке выпрямителя током 0,5 А напряжение на конденсаторе С1 уменьшается до 18В.

При налаживании выпрямителя необходимо подобрать сопро­тивление проволочного резистора R6. Для его изготовления исполь­зуется константан, изолированный окислом диаметром 0,4 мм и дли­ной 380 мм, который имеет сопротивление 1,5 Ом. Его нужно при­паять к соответствующим отверстиям в печатной плате. Затем сле­дует включить ненагруженный выпрямитель в сеть и проверить воз­можность получения на выходе выпрямителя напряжения от 4 до 14 В при вращении потенциометра R4. При пониженном напряже­нии следует подобрать сопротивление резистора R3, при повышен­ном — сопротивление резистора R5.

Рис. 16. Монтажная схема источника питания согласно рис. 14. (Распайка кнопки Кн2 не показана. Резистор R8 размещен вне платы.)

Рис. 17. Зависимость выходного напряжения источника питания по схеме на рис. 14 от изменения нагрузки и напряжения сети, с — при выходном напряжении 6 В; б — при выходном напряжении 12 В.

Будем постепенно нагружать выпрямитель, одновременно изме­ряя ток нагрузки и определяя, при каком токе предохранитель вы­ключит выпрямитель. Постепенно закорачивая провод резистора R6, установим ток выключения равным 0,6 А. Теперь совьем провод в спираль и укрепим его на печатной плате. Затем подберем сопро­тивление резисторов R7 и R8. Для изготовления резистора R7 нуж­но использовать константановый провод диаметром 0,4 мм, длиной 90 мм, чему соответствует сопротивление 0,36 Ом. Постепенным за­корачиванием провода установим диапазон измерительного прибора О — 0,6 А. Добавочное сопротивление лучше всего изготовить путем подбора нескольких резисторов так, чтобы диапазон прибора был О — 15 В. Для калибровки шкалы используем другой измерительный прибор.

Можно измерить режимы работы выпрямителя в соответствии с данными, приведенными на рис. 17. При выходном напряжении 6 В и токе нагрузки 0,5 А напряжение пульсации должно состав­лять 1,7 мВ, при выходном напряжении 12 В — 5,5 мВ. При нена­груженном выпрямителе обычными способами напряжение пульса­ции измерить нельзя.

1.3. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ СЕТЕВЫХ МАГНИТОФОНОВ ОТ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА

Сетевые магнитофоны работают от электрической сети перемен­ного напряжения. Но иногда можно сетевые магнитофоны исполь­зовать с преобразователем, который из постоянного тока, получае­мого от батареи, вырабатывает переменный ток для питания маг­нитофона. Так как сетевые магнитофоны потребляют срав-нительно большую энергию, этот способ можно применить, только получая энергию от автомобильного аккумулятора. В литературе было опи­сано несколько типов преобразователей. Здесь описывается преоб­разователь, на выходе которого получается синусоидальное напря­жение 220 В, частотой 50 Гц. Преобразователь был сконструирован для напряжения питания 12 В и надежно работает от 10 до 16 В (во время движения, т. е. при постоянном подзаряде, напряжение на клеммах автомобильного аккумулятора равно 14,5 — 15 В).

Преобразователь пригоден для питания всех современных маг­нитофонов Тесла. Максимальная мощность преобразователя 40 Вт в постоянном режиме, кратковременно (при включении магнитофо­на) до 50 Вт.

Поскольку выходное напряжение генерируется непосредственно в преобразователе, помехи ни для собственно магнитофона, ни для других близких к нему устройств (радиовещательных или телевизи­онных приемников) возникнуть не могут. Стабильность частоты достигается применением RС-генератора, а стабилизированное выход­ное напряжение поддерживает качественные показатели магнитофо­на даже при колебании напряжения питания в диапазоне от 10 до 16 В, т.е. в промежутке от — 16,5 до +33% номинального значения 12 В. В табл. 7 приведены технические параметры преобразователя как для нагрузки, имеющей чисто активный характер, так и для нагрузки магнитофонами В4 и В5. Поскольку магнитофон представ­ляет собой индуктивную нагрузку, необходимо с точки зрения по­вышения КПД и улучшения характера нагрузки транзисторов пре­образователя выровнять индуктивную составляющую нагрузки пу­тем включения на выход преобразователя конденсатора емкостью 1 мкФ (например, конденсатор 400 В/50 Гц) или 3 — 4 мкФ (напри­мер, конденсатор 250 В/50 Гц или 400 В/50 Гц (табл. 13). При работе с преобразователем следует сначала включить магнитофон и только потом преобразователь. Запуск преобразователя в этом случае происходит более плавно, так как он не нагружается из­лишними импульсами тока. По окончании работы следует сна­чала выключить преобразователь, чтобы предотвратить его ра­боту в режиме холостого тока заряда компенсирующего конденса­тора.

При Ск=4 мкФ преобразователь потребляет от аккумулятора ток, равный 7 А. При этом потребляемая мощность составит 84 Вт. Эта мощность почти полностью рассеивается на оконечных транзи­сторах.

Транзисторы KD501 имеют допустимую мощность рассеяния 65 Вт (для двух транзисторов она составит 130 Вт) при темпера­туре корпуса транзистора 100° С. При мощности 84 Вт перегрузка транзисторов еще не наступает, но сами транзисторы, а также кор­пус и детали преобразователя будут нагреваться.

Таблица 7

Технические параметры преобразователя 12 В/220 В/50 Гц

Uбат, В

Iбат,

А

Нагрузка

UВЫХ,

В

N вых, Вт

Иска­жения,

%

Примечания

10

3,6

2,2 кОм

210

20

6,8

Выходное на­пряжение установлено 220 В при нагрузке 2,2 кОм и IW=12B

12 ( ном . )

3,6

220

22

7

14

3,6

220

22

7,1

16

3,6

225

23

8

10

6,3

1,1 кОм

202

37,2

9

12

6,3

212

41

7,3

(ном.)

14

6,3

212

41

7,8

16

6,3

215

42

8,3

10

3,2

Магнитофон ТЕСЛА В4 (1 мкФ)

216

19

6,5

Магнитофоны в работе без сигнала; с сигналом и полной вы­ходной мощ­ностью Iбат увеличится еще на 0,5 А

12 (ном.)

3,2

220

20

16

3,2

225

21

10

4,5

Магнитофон ТЕСЛА В5 (3 — 4 мкФ)

205

26

6S9

12 (ном.)

4,5

218

29,5

16

4,5

220

30

При Ск= 1 мкФ потребляемый преобразователем от аккумуля­тора ток составит только 2 А. При этом улучшатся и условия для работы преобразователя.

Рис. 18. Принципиальная схема преобразователя 12 В/220 В/50 Гц/40 Вт,

На рис. 18 приведена принципиальная схема преобразователя. Преобразователь представляет собой мощный двухтактный усили­тель, работающий в режиме Б. Оконечные транзисторы Т8 и Т9 возбуждаются эмиттерными повторителями Т6 и 77, работающими также в режиме Б. Транзисторы Т4 и Т5, работающие в режиме А, связаны общим сопротивлением в цепи эмиттеров и работают как фазовращатель. Симметрия выходного напряжения фазовращателя тем лучше, чем больше полное сопротивление в цепи эмиттеров. Это сопротивление образуется большим внутренним сопротивлени­ем транзистора ТЗ, которое еще увеличивается до 1,5 Юм за счет обратной связи по току через резистор R24. При общем токе эмит­теров транзисторов Т4 и Т5 63 мА на сопротивлении 1,5 кОм об­разуется падение напряжения 64-1,5=96 В. В этом случае напря­жение питания 12 В оказывается недостаточным. На транзисторе ТЗ падение постоянного напряжения будет лишь 2,3 В. Так как транзисторы от T3 до T9 связаны по постоянному току, то рабо­чую точку оконечных транзисторов можно установить путем изме­нения напряжения на базе транзистора ТЗ (потенциометром R25).

Потенциометром R26 устанавливается симметрия рабочих точек оконечных транзисторов.

Сопротивления нагрузки транзисторов Т4 и Т5 образованы па­раллельным соединением резисторов R27 (R28) с терморезистором R29 (R30). Терморезистор с отрицательным температурным коэф­фициентом компенсирует влияние изменений окружающей темпера­туры на рабочие точки оконечных транзисторов. Влияние изменений напряжения питания на рабочих точках транзисторов компенсиру­ется за счет питания транзисторов ТЗ — Т5 стабилизированным напряжением со стабилитрона Д7.

Напряжение для возбуждения оконечной ступени подается на базу транзистора Т5, а на базу транзистора Т4 — отрицательная обратная связь с отдельной вторичной обмотки через делитель R23, R22. «Холодный» конец обмотки (вывод 3 на выходном трансфор­маторе) и делители R23, R22 не заземлены, а подключены к стаби­лизированному напряжению +7,3 В. Этим достигается, что конден­саторы связи С8 и СЮ при включении напряжения питания заря­жаются постепенно так, чтобы при этом не возникают импульсы тока, которые могли бы вывести из строя оконечные транзисторы.

Резисторы R31, R32 и демпфирующие цепи R33, СИ и R34, С12 обеспечивают стабильность усилителя в диапазоне от режима холостого хода до полной нагрузки.

Транзистор Т2 работает как предварительный усилитель, уси­ливающий входное напряжение до уровня, необходимого для воз­буждения транзистора Т5.

Генератор собран на транзисторе Т1. В цепь обратной связи с коллектора на базу включен фазовращатель (C3R3C2R2 Cl R1 + +входное сопротивление транзистора). На определенной частоте, определяемой параметрами деталей, возникает положительная об­ратная связь. Генератор начнет генерировать колебания. Частоту генератора в небольших пределах можно изменять путем подбора сопротивления резистора R3. При изменении сопротивления резис­тора с 10 до 3,3 кОм частота генератора изменяется от 40 до 60 Гц.

Рис. 19. Печатная плата преобразователя согласно рис. 18.

При сопротивлении резистора R3, меньшем, чем 3,3 кОм, начи­нает уменьшаться амплитуда колебаний вплоть до срыва генерации. Рабочую точку транзистора, а значит, и амплитуду колебаний и их форму можно устанавливать потенциометром R5. Напряжение на базе транзистора 77 дополнительно стабилизировано диодами Д1, Д2, включенными в направлении проводимости. Выходное напря­жение генератора постоянно во всем диапазоне питающих напря­жений.

Поскольку выходное напряжение преобразователя в значитель­ной степени зависит от сопротивления нагрузки и в еще большей мере от изменений напряжения питания, а стабилизировать напря­жение питания оконечных транзисторов экономически невыгодно, в схему преобразователя введена регулировка напряжения возбуж­дения в зависимости от выходного напряжения.

Выходное напряжение генератора, делится делителем, состоя­щим из резистора R8 и внутреннего сопротивления кремниевых дио­дов ДЗ, Д5. Внутреннее сопротивление диодов зависит от протека­ющего через них постоянного юка. Часть выходного напряжения преобразователя (с делителя R16, R15) выпрямляется диодами Д4, Д6 и после фильтрации конденсаторами С5, С6 подводится к дио­дам ДЗ, Д5.

При повышении выходного напряжения преобразователя уве­личится ток, протекающий через диоды ДЗ, Д5 (диоды откроются больше), их внутреннее сопротивление уменьшится, а значит, уменьшится также и напряжение возбуждения усилителя так, что выходное напряжение уменьшится почти до первоначального. По­тенциометром R15 можно регулировать выходное напряжение.

Управляющие диоды ДЗ, Д5 включены во взаимно противопо­ложных направлениях проводимости, что компенсирует кривизну их характеристик, которая иначе способствовала бы возникнове­нию искажений. Регулирование выходного напряжения должно осу­ществляться достаточно быстро, чтобы своевременно выравнивать влияние быстрой смены нагрузки. Поэтому постоянная времени фильтрующих звеньев не должна быть слишком большой (соответ­ственно подбираются емкости конденсаторов С5, С6). Чтобы избе­жать неблагоприятного влияния колебаний напряжения на выходе, следует включить цепь обратной связи таким образом, чтобы эта связь была отрицательной. Для этого среднюю точку выходной обмотки трансформатора заземляют и на выводах 1 и 12 трансфор­матора получают дза взаимно противофазных напряжения 110 В. Резистор R16 подключается к выводу 12 трансформатора.

Все электрические детали, кроме выходного трансформатора, конденсатора CJ3 и транзисторов Т8, Т9, располагают на печатной плате (рис. 19). Расположение деталей преобразователей показано на рис. 20.

Оконечные транзисторы должны быть укреплены на теплоотво-дящей пластине достаточных размеров. Температура полупроводни­кового перехода транзисторов ни в коем случае не должна превы­шать 155 С. Нагрузка транзисторов будет наибольшей при макси­мальной нагрузке преобразователя и максимальном напряжении питания. Мощность, потребляемая преобразователем, равна 16 ВХ Х6,3 А. Если вычесть приблизительно 0,3 А, потребляемых возбу­дителем и стабилитроном, то мощность, потребляемая двумя око­нечными транзисторами, равна 16-6=96 Вт. Отдаваемая мощность 42 Вт, потери на одном транзисторе составляют (96 — 42)/2=27 Вт.

Рис. 20. Монтажная схема преобразователя согласно рис. 18.

Внутреннее температурное сопротивление транзистора KD501 максимально (0,866° С/Вт), температурное сопротивление слюдяной изолирующей подложки 0,5° С/Вт, суммарное — 1,366° С/Вт. При температуре +50° (летом в автомобиле такая температура реальна) общее температурное сопротивление между полупроводниковым пе­реходом и окружающим воздухом максимально: Rto=(tпtoкр)/P= = (155 — 50)/27=3,9° С/Вт, а температурное сопротивление собствен­но теплоотводящей пластины должно быть максимально: Rtn= 3,9 — 1,366=2-534° С/Вт. Такое сопротивление имеет алюминиевая черненая пластина толщиной 3 мм с площадью одной стороны 140 см2, т.е. квадрат со стороной около 120 мм (для одного тран­зистора), на котором будет приблизительно в середине изолирован­но укреплен транзистор.

Общую пластину для охлаждения оконечных транзисторов (со­ответственно с удвоенной площадью) следует согнуть таким обра­зом, чтобы она образовала три стенки корпуса преобразователя. Над транзисторами нужно укрепить винтами небольшую пласти­ну, предохраняющую их от короткого замыкания. Охлаждающая пластина должна стоять вертикально на достаточном расстоянии от остальных предметов (по крайней мере в 10 — 15 мм), чтобы ох­лаждающий воздух мог свободно циркулировать.

Схема обмоток выходного трансформатора представлена на рис. 21, данные обмоток приведены в табл. 8. (Трансформаторное железо Ш32, набор 40 мм следует собрать попеременно, сечение сердечника 32X40 мм. Готовый трансформатор следует пропитать.) Измерительный и защитный резисторы R37, R38 сопротивлением 0,05 Ом можно изготовить из высокоомного провода диаметром не менее 1 мм (через них проходит ток в среднем 3,5 А). Например, при использовании константана диаметром 1 мм и длиной 80 мм сопротивление будет равно 0,05 Ом (удельное сопротивление кон­стантана 0,5-10-6 Ом/м). Провод совьем в спираль диаметром 5 — 6 мм (4 — 5 витков) и припаяем к печатной плате так, чтобы витки не касались платы, а имели промежуток около 2 мм. Оба резистора R37, R38 должны иметь одинаковые сопротивления (максималь­ный разброс 5%).

Таблица 8

Выходной трансформатор для преобразователя

Вывод об­мотки

Выводы

Число вит. ков

Диаметр провода, мм

Изоляция

2 витка бумаги 0,05 мм

I

1 — 2

660

ПЭВ 0,4

1 виток бумаги 0,1 мм

II

3 — 4

20

ПЭВ 0,4

1 виток бумаги 0,1 мм

III-IV

5 — 6 7 — 8

39 39

ПЭВ 1,5

1 виток бумаги 0,1 мм

V

9 — 10

20

ПЭВ 0,4

1 виток бумаги 0,1 мм

VI

11 — 12

660

ПЭВ 0,4

2 витка бумаги 0,1 мм

Стабилитрон Д7 снабдим небольшой U-образной теплоотводя-шей пластиной толщиной 1 мм с размерами 60X30 мм (рис. 22). Транзисторы KU611 закрепим на печатной плате винтами через прокладки таким образом, чтобы выводы транзисторов выступали над поверхностью платы для удобства подпаивания.

После монтажа и проверки правильности распайки в соответ­ствии со схемой приступаем к налаживанию схемы. Прежде всего отключим базы оконечных транзисторов Т8, Т9. Все потенциометры поставим в среднее положение и включим напряжение питания 12 В.

Таблица 9

Постоянные напряжения в преобразователе

Точка

Напряже­ние, В

Точка

Напряжение, В

Точка

Напряже­ние, В

С 13

,2

ТЗ(К)

4,7

T6(K)

12

С9

7,3

ТЗ(Э)

7

T7(3)

0,47

Д2(Э)

Т1(К)

1,3

4,2

Т4(K) Т5(Э)

1,1

4,7

Т8(К)

Т9(Э)

12

70 — 80 мВ

Т2(К)

3,9

Измерим постоянные напряжения на диодах Д7, Д1, Д2 и на электродах транзисторов Т1 Т5 (относительно отрицательного полюса источника тока). Проверим соответствие напряжений зна­чением, указанным в табл. 9. Измерения проведены относительно земли вольтметром с Ri>50 кОм/В при преобразователе, нагружен­ном резистором 2,2 кОм/25 Вт и Uбат=:12 В. Напряжение на коллекторах транзисторов Т4 и Т5 предварительно установим равным 1 В потенциометрами R25 (устанавливаем оба напряжения) и R18 (в небольших пределах можно выровнять оба напряжения).

Потенциометром R5 установим рабочую точку транзистора Т1 так, чтобы постоянное напряжение генератора, измеренное на отри­цательном полюсе конденсатора С4 относительнб земли, было около 1,5 В. На осциллографе при этом не должны быть заметными иска­жения синусоиды. Частоту 50 Гц устанавливаем потенциомет­ром R3.

После выключения напряжения питания подключим базы око­нечных транзисторов, выход преобразователя нагрузим резистором 2,2 кОм/25 Вт, а параллельно резистору R9 подключим подгоноч­ное сопротивление (потенциометр) величиной от 4,7 кОм до 10 кОм, которое установим в положение короткого замыкания (этим будет замкнуто накоротко напряжение возбуждения усилителя).

Рис. 21. Обмотки выходного трансформатора преобразователя (Обмотки II и V разделить на две секции по 10 витков в каждой).

Рис. 22. Радиатор для стабилитрона (материал — алюминий 1 мм).

Подключим к положительному выводу источника напряжения питания амперметр со шкалой 10 А. После включения питания мед­ленно поворачиваем потенциометр R25, йока общий ток потребления не достигнет 0,3 — 0,35 А (отсюда 0,12 А потребляет предвари­тельный усилитель вместе со стабилитроном Д7, остальное — ток покоя оконечных транзисторов). Затем можно измерить падение напряжения на резисторах R37, R38, которое должно быть равным приблизительно 5 мВ. Для дальнейших измерений подключим к на­грузочному резистору 2,2 кОм вольтметр переменного напряжения со шкалой 300 В и постепенно будем повышать напряжение воз­буждения путем увеличения сопротивления, временно подключен­ного к резистору R9, до тех пор, пока выходное напряжение (меж­ду выводами 1 — 12 трансформатора) не достигнет 100 В. Падение переменного напряжения на резисторе R9 должно быть равным 16 мВ. Выходное напряжение должно иметь синусоидальную фор­му без выбросов и резких переходов. Если чувствительность су­щественно больше (например, напряжение возбуждения на резисто­ре R9 было бы 5 мВ), значит, нарушена цепь обратной связи (R22, R23 и соединения) или обмотка обратной связи выходного транс­форматора включена наоборот. Если все в порядке, можно отклю­чить сопротивление нагрузки 2,2 кОм. Выходное напряжение повы­сится на 160 В и при этом должно остаться синусоидальным без выбросов.

Таблица 10

Переменные напряжения в преобразователе

Точка

Напряжение

Примечания

С4 — земля

1,5 В

Устанавливается резистором R5

12 — 1 — выходной трансформатор

220 В

Устанавливается резистором R15

3 10 — выходной трансформатор

7 В

Коллектор Т4 — земля

490 мВ

Коллектор Т5 — земля

490 мВ

База Т4 — земля

230 мВ

База Т5 — земля

270 мВ

R9 — земля

39 мВ

Выход преобразователя снова нагрузим сопротивлением 2,2 кОм и отключим потенциометр, временно припаянный параллельно ре­зистору R9. Потенциометром R15 установим выходное напряжение равным 220 В. Проконтролируем симметрию переменного тока, по­требляемого оконечными транзисторами, путем измерения падения напряжения на резисторах R37, R38 (от 70 до 80 мВ). Необходи­мые напряжения установим потенциометром R18. Замкнем нако­ротко резистор R9 (усилитель без возбуждения) и измерим общее потребление тока от источника питания (от 0,3 до 0,35 А), в случае необходимости заново установим это значение потенциометром R25. Ток покоя каждого из оконечных транзисторов без возбуждения может составлять от 50 до 200 мА (падение напряжения на рези­сторах R37 или R38 от 2,5 до 10 мВ). Он не может быть одина­ковым у обоих транзисторов. Одинаковое значение (симметрия) устанавливается в возбужденном и нагруженном преобразователях (табл. 10). (Напряжения измерены вольтметром с Ri>1 кОм/В при преобразователе, нагруженном резистором 2,2 кОм/25 Вт и Uбат = 12В.)

Сняв закорачивающую перемычку с резистора R9, можно про­верить работу преобразователя при различных значениях питаю­щего напряжения и нагрузки.

Параметры преобразователя при работе в этих режимах долж­ны соответствовать приведенным в табл. 7 и 8. При напряжении питания 10 В минимальное выходное напряжение генератора, из­меренное на отрицательном полюсе конденсатора С4, равно 1,2 В.

При подключении магнитофона (или другой индуктивной на­грузки) подберем емкость компенсирующего конденсатора таким образом, чтобы потребляемый преобразователем ток от аккумуля­тора был минимальным. Емкости конденсатора при питании магни­тофонов ТЕСЛА приведены в табл.7.

Перед тем как вставить преобразователь в кожух, проверим частоту выходного напряжения (50 Гц) методом сравнения с час­тотой сети. Затем зафиксируем положение установочных потенцио­метров, закрасив их лаком.

Для ориентации в табл. 10 приведены переменные напряжения в отдельных точках схемы.

При старом аккумуляторе не следует включать преобразователь на стоянке автомобиля на длительное время, так как это может привести к затруднениям при последующем запуске двигателя (см. потребляемые токи в табл. 7).

ГЛАВА ВТОРАЯ

ЗАПИСЬ С РАДИОВЕЩАТЕЛЬНОГО ПРИЕМНИКА

2.1. УСТАНОВКА РАЗЪЕМА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ МАГНИТОФОНА К РАДИОВЕЩАТЕЛЬНОМУ ПРИЕМНИКУ

При большом количестве транслируемых по радио программ и широком распространении радиовещательных приемников приемник часто является источником сигнала для записи на магнитную ленту. Современные приемники имеют специальный разъем для подключе­ния магнитофона. С помощью резисторного делителя к магнитофону подводится низкочастотный сигнал прямо с детектора радиовеща­тельного приемника.

Такое подключение удобно тем, что в этом случае на выход­ной сигнал не оказывают влияние различные органы управления низкочастотной частью приемника (регуляторы громкости, темб­ра и т.п.), которые следуют за детектором. Такое подключение од­новременно позволяет воспроизводить через низкочастотную часть приемника программу, записанную на магнитной ленте. Это удобно потому, что встроенный в магнитофон громкоговоритель обычно бывает малых размеров и предназначен только для целей контроля. При воспроизведении записи через низкочастотную часть радиове­щательного приемника качество воспроизведения обычно бывает значительно более высоким, так как есть возможность дополнитель­но обработать воспроизводимый сигнал частотной коррекцией радиовещательного приемника. Громкоговоритель магнитофона при этом выключается или встроенным специально для этого выключателем, или при подключении разъема внешнего динамика.

Другой, менее удобный способ подключения заключается в том, что на усилитель записи магнитофона подается сигнал, снимаемый с разъема приемника для включения дополнительного громкоговори­теля. В этом случае сигнал к магнитофону подводится или через разъем для подключения электрофона, или через делитель к разъе­му для подключения микрофона. Этот способ подведения сигнала применяйся в магнитофонах старых типов (например, «Сонет»). Рекомендаций для осуществления этого способа подключения мы здесь не приводим, так как в сравнении с предыдущим этот способ имеет ряд недостатков: большие искажения (как линейные, так и нелинейные) выходного сигнала, которые возникают в низкочастот­ной части приемника; зависимость выходного сигнала от положений регуляторов низкочастотной ступени (регулятор громкости и час­тотной коррекции); больший уровень .помех из-за худшей фильт­рации напряжения питания оконечных каскадов радиовещательного приемника и т. д.

Иногда для записи радиовещательных программ используют микрофон, установленный перед динамиком радиовещательного при­емника. Этот способ плох, поэтому применять его не рекомендуется. На результат такого способа записи обычно отрицательно влияют отражения звуков приемника от стен помещения, искажения, воз­никающие в динамике приемника, случайные звуковые помехи, по­павшие в микрофон извне.

Если нужно записать на магнитофон радиовещательную про­грамму со старого или любительского радиовещательного приемни­ка, следует вмонтировать в них разъем, подключенный непосредст­венно к детектору. Прежде чем начать эту работу, нужно как сле­дует обдумать: обеспечит ли качество приемника хороший техниче­ский уровень будущих записей. Разъем нужно устанавливать толь­ко в те сетевые приемники, которые имеют силовой трансформатор с отдельной первичной обмоткой, т. е. в те приемники, в которых ни каркас, ни шасси, ни электрические цепи не имеют контакта с сетью. Ни в коем случае нельзя вмонтировать разъем в так называемые универсальные приемники без силового трансформатора или с ав­тотрансформатором, или с накальным трансформатором. Можно вмонтировать разъем в транзисторные приемники, питаемые от ба­тарей. Однако не имеет смысла использовать для этих целей ма­ленькие переносные приемники; их невысокое качество не позволит сделать хорошую запись программы.

Рис. 23. Примеры распайки разъемов для магнитофона и звукосни­мателя электрофона в бытовых ламповых радиовещательных при­емниках.

На рис. 23 приведены примеры включения общего разъема для подключения магнитофона и электрофона так, как это сделано во многих типах бытовой электронной аппаратуры. На рис. 23, а изо­бражен вариант, когда для магнитофона и электрофона использо­ван только один разъем. В этом случае можно подключить одно­временно только один из источников сигнала. Контакты переклю­чателя Кн1 и КнГ расположены на общем толкателе кнопки, которой включается электрофон или магнитофон. На рисунке приведен случай, когда кнопка не нажата. Тогда с детектора приемника низ­кочастотный сигнал через контакты КнГ переключателя подводится к регулятору громкости, а с него к входу усилителя низкой часто­ты. Одновременно через делитель напряжения, состоящий из рези­сторов R1 и R2, сигнал подводится на контакт 1 разъема, а оттуда кабелем ко входу усилителя записи магнитофона. При нажатии кнопки контакт Кн.1 замкнет выход детектора приемника на землю, чтобы сигнал с детектора не мог попасть на управляющую сетку низкочастотной лампы. Контакт КнГ соединит контакт 3 разъема, а значит, и выход усилителя воспроизведения магнитофона (или электрофона) с потенциометром регулятора громкости. Теперь мож­но воспроизводить через приемник запись с магнитной ленты или с граммофонной пластинки. Недостатком такого соединения является невозможность подключения к радиовещательному приемнику одновременно и магнитофона и электрофона.

На рис. 23, б приведена более удобная схема распайки, поз­воляющая одновременно подключать к приемнику и магнитофон и электрофон. Контакт Кн1 соответствует кнопке для включения элект­рофона, контакт Кн2 — кнопке для магнитофона. Обе кнопки на схеме находятся в отжатом состоянии: сигнал с детектора радиове­щательного приемника приходит на вход низкочастотной части приемника и на вход усилителя записи магнитофона так же, как и в предыдущем случае. При нажатии кнопки электрофона замкнет­ся контакт Кн1, при этом отключится детекторная часть приемника и электрофон подключится к его низкочастотной части, а через ре-зисторный делитель R1 и R2 ко входу усилителя записи магнито­фона. Теперь можно воспроизводить грамзапись через радиовеща­тельный приемник и одновременно записывать ее на магнитную ленту. Такое соединение удобно потому, что при записи программы с грампластинки на магнитную ленту без одновременного воспроиз­ведения ее через радиовещательный приемник не нужно отключать эти устройства от приемника и соединять непосредственно между собой. Для этого достаточно при выключенном приемнике нажать кнопку электрофона и начать проигрывание. Если в магнитофоне отсутствует возможность звукового контроля записи, можно исполь­зовать для этого радиовещательный приемник.

При нажатии кнопки магнитофона контакты Кн2 отключат де­текторную часть приемника, отсоединят электрофон, а выход уси­лителя воспроизведения магнитофона подключат к регулятору громкости низкочастотной части приемника.

Рис. 24. Распайка разъема для магнитофона в ламповом при­емнике.

Для радиолюбительских целей удобна также схема распайки, приведенная на рис. 24. Схема дает возможность одновременно подключать магнитофон и электрофон, не устанавливая при этом в приемник отдельного переключателя для магнитофона. Определен­ное неудобство представляет при этом то, что сигнал с электрофона ослабляется делителем, образованным резисторами R1 и R2. Одна­ко запас чувствительности низкочастотной части приемника обычно бывает вполне достаточным.

Конденсаторы С1 и С2 выравнивают частотную характеристику на высоких частотах, где может произойти их завал из-за влияния емкости экранированных цепей. Их емкость является приблизитель­ной и будет изменяться в зависимости от разных условий. Подо­брать точно емкость конденсаторов можно только при измерении завала частотной характеристики. Если экранированные цепи будут короткими, их емкостью можно пренебречь. Резисторы R3 и R4 образуют делитель для записи на магнитофон. Сопротивления ре­зисторов выбраны так, чтобы, не изменяя их, можно было подклю­чать для записи и ламповые магнитофоны старых выпусков с боль­шим входным сопротивлением усилителя записи и современные транзисторные магнитофоны с малым входым сопротивлением. Все резисторы минимальной мощности.

Рис. 25. Пример распайки разъема для магнитофона и звукоснима­теля электрофона в бытовых транзисторных приемниках.

Переключатель на схеме находится в положении приема радио­вещательных программ, В положение «Грамзапись» его переключают в следующих случаях: при воспроизведении через приемник грам­пластинки; при воспроизведении через приемник записи с магнито­фона; при переписи с электрофона на магнитофон, при этом прием­ник может быть или выключен, или использоваться как усилитель для контроля.

Рис. 26. Распайка разъема для магнитофона в транзисторном при­емнике.

Пример включения разъема для подключения магнитофона в бытовых транзисторных приемниках приведен на рис. 25. Здесь использован шестиконтактный разъем с разрывным контактом (вы­воды 6 и 7). Если вилка не вставлена в гнездо, его контакт замкнут и низкочастотный сигнал с детектора приемника приходит на регу­лятор громкости. Если шестиконтактный разъем (вилка) соедини­тельного кабеля вставлен в гнездо, контакт разъема разомкнется и отсоединит детектор приемника от регулятора громкости. Через разделительный резистор R2 детектированный сигнал подводится к контакту 1, а оттуда через кабель на вход усилителя записи маг­нитофона, входное сопротивление которого вместе с резистором R2 образует делитель напряжения для получения необходимого вход­ного сигнала. После переключения магнитофона в режим воспроиз­ведения выход усилителя воспроизведения через контакт разъема 3 и разделительный резистор R1 соединится с регулятором громкости и затем с низкочастотной частью приемника. Резистор R1 вместе с регулятором громкости образуют делитель напряжения, который согласует чувствительность низкочастотной части приемника с вы­ходным напряжением магнитофона. Одновременно увеличивается входное сопротивление усилителя при использовании его для вос­произведения грамзаписи. При воспроизведении с магнитофона низкочастотная часть транзисторного приемника используется лишь тогда, когда ее качественные показатели заведомо лучше качест­венных показателей оконечной ступени магнитофона.

Установить разъем для подключения магнитофона в любитель­ских условиях можно по схеме, приведенной на рис. 26. Для этого потребуется трехконтактный фланцевый разъем и два резистора по 0,1 МОм, рассчитанных на минимальную мощность. На схеме даны два варианта включения регулятора громкости, применяемых в транзисторных приемниках.

На рис. 26, а показано такое включение регулятора громкости, при котором он регулирует уровень напряжения на вхоДе усили­теля записи магнитофона, на рио. 26, б регулятор громкости на этот уровень не влияет. В обоих случаях при записи низкочастотная часть приемника не отключается от его детекторной части и можно использовать ее для прослушивания и контроля записываемой про­граммы. В обеих схемах резистор R1 снижает уровень напряжения, снимаемого с выхода усилителя воспроизведения магнитофона, на значение, соответствующее входному уровню усилителя низкой ча­стоты приемника. Резистор R2 понижает выходное напряжение де­текторной части приемника до входного напряжения усилителя записи магнитофона. Одновременно изменяется выходное сопротив­ление приемника таким образом, чтобы можно было без всяких из­менений подключать к нему как ламповые, так и транзисторные магнитофоны.

2.2. УСТРАНЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СВИСТОВ

При записи радиовещательной программы, транслируемой в диа­пазоне средних или длинных волн, на магнитную ленту может слу­читься так, что после включения магнитофона в режим записи по­явится сопровождающий программу, воспроизводимую радиовеща­тельным приемником, интерференционный свист.

Его частота и уровень могут быть различными, тем не менее качественная запись будет невозможна.

Как возникает эта интерференция? При нажатии кнопки записи на магнитофоне начнет работать его генератор стирания и щэдмаг-ничивания. Частота стирания в зависимости от типа магнитофона составляет 50 — 80 кГц. С точки зрения обеспечения хороших пара­метров записи необходимо, чтобы форма колебаний вырабатывае­мых генератором стирания и подмагничивания была строго сину­соидальной. Несмотря на все старания, искажения все-таки отчасти остаются и поэтому генератор стирания любого магнитофона выра­батывает кроме полезной основной частоты еще и побочные часто­ты в виде ряда высших гармонических частот. Они всегда бывают кратными основной частоты. Магнитофон как передатчик излучает в эфир этот частотный спектр. Излучать может, например, контур генератора, стирающая головка, анод электронной лампы генерато­ра стирания или недостаточно хорошо экранированные провода, по которым подводится в магнитофоне частота стирания. По емкост­ным связям частота стирания и ее гармонические составляющие че­рез силовой трансформатор могут попасть даже в электросеть, а через нее и в радиовещательный приемник. Поэтому некоторые ти­пы магнитофонов имеют нп входе сети специальный высокочастот­ный фильтр, который в простейшем случае представляет собой кон­денсаторы, включенные между контактами сетевого разъема и шасси магнитофона. Следует сказать, что такие фильтры реже встречаются у транзисторных магнитофонов, чем у ламповых, по­скольку напряжение питания, а значит, и напряжение генератора стирания у транзисторных магнитофонов значительно ниже.

При нажатии кнопки записи магнитофон начинает излучать целый спектр частот, перекрывающих весь диапазон длинных волн и часть средневолнового диапазона, Эти частоты улавливаются антенной радиовещательного приемника, и если они ненамного от­личаются от частоты радиовещательной станции, на которую на­строен радиовещательный приемник, в громкоговорителе будет слышна интерференционная частота, которая вынудит нас выклю­чить кнопку записи магнитофона. Частота помехи не обязательно может улавливаться антенной, она может попасть и непосредст­венно на управляющую сетку лампы смесителя и образовать по­стоянные биения с промежуточной частотой приемника (независи­мые от настройки). Частота биений может случайно возникнуть и в других каскадах приемника.

Для устранения этого явления достаточно расположить магни­тофон возможно дальше от радиовещательного приемника. При этом, однако, мы ограничены длиной соединительного кабеля. Во всяком случае, нельзя ставить магнитофон на корпус приемника.

Надежную помошь окажут простые устройства, которые легко вмонтировать в любой магнитофон., Например, можно изменить ча­стоту генератора стирания, выбрав ее достаточно высокой для надежного устранения интерференционного свиста, но не настолько вы­сокой, чтобы при этом не изменились параметры записи магнитофона. Генератор стирания обычно представляет собой LC-генератор, собран­ный по различным схемам. Изменения частоты наиболее просто можно достигнуть, например, изменением емкости конденсатора кон­тура генератора, подключая к нему другой конденсатор и снижая, таким образом, частоту стирания, Так как ширина полосы пропус­кания усилителя промежуточной частоты современного супергете­родина около 4,5 кГц, достаточно, чтобы частота помехи измени­лась на это значение. На рис. 27 наглядно графически изображено, какие частоты генератора стирания попадают в радиовещательный диапазон длинных и средних волн. График построен для частоты генератора 50 (ось В) и 80 кГц (ось С). Из графика видно, что при основной частоте генератора 50 кГц в полосу длинных волн попадают его третья, четвертая, пятая и шестая гармоники, а при частоте 80 кГц вторая и третья гармоники. Их уровень и число определяются качеством генератора стирания и другими параметра­ми магнитофона.

Рис. 27. Расположение высших гармонических частот генератора стирания магнитофона с частотой 50 и 80 кГц в полосе длинных и средних волн радиовещательного диапазона (числа на осях бис обозначают порядок гармонических частот генератора стирания).

Третья гармоника основной частоты 50 кГц составляет 150 кГц. В соответствии со сказанным эту частоту можно менять на 5 кГц. Однако достаточно будет изменить основную частоту на значение, в 3 раза меньшее, т.е. на 1,67 кГц. Это соответствует изменению на 3,35%. Вторая гармоника основной частоты 80 кГц составляет 160 кГц. Поступая так же, как и в предыдущем случае, получаем изменение основной частоты на 2,5 кГц, т.е. на 3,12%.

Рис. 28. Упрощенная принципиальная схема генератора стирания магнитофона ТЕСЛА В4 (без цепи трюковой кнопки) при нажатых кнопках «Запись» и «Дорожка А».

Отсюда видно, что в обоих случаях для устранения интерфе­ренции потребуется примерно одинаковое в процентном отношении изменение частот генераторов стирания, которое будет настолько не­существенным, что не изменит параметров записи магнитофона, Здесь имелось в виду изменение низшей гармонической частоты, появляющейся в радиовещательном диапазоне. На высших гармо­никах изменение частот будет большим.

При определении емкости дополнительного конденсатора будем исходить из емкости основного., указанной в схеме устройства. Да­лее из технических данных, приведенных изготовителем магнитофо­на в руководстве по обслуживанию определим частоту генератора стирания или измерим ее сами. Определим низшую гармоническую частоту, которая лежит в диапазоне длинных волн, и подсчитаем необходимую расстройку основной частоты генератора стирания. Для расчета емкости дополнительного конденсатора можем исполь­зовать упрощенную формулу, которая справедлива для малых рас­строек резонансных контуров:

ДС=2.3С Дf/f ,

где ДС — емкость дополнительного конденсатора, нФ; С — емкость конденсатора генератора стирания магнитофона, нФ; Дf — требуемое изменение частоты генератора стирания, кГц; f — основная частота генератора стирания, кГц.

Например, магнитофон ТЕСЛА типа В 4 имеет генератор сти­рания, в котором в качестве индуктивности настройки используется обмотка стирающей головки. Упрощенная схема генератора стира­ния приведена на рис. 28. Частота стирания определяется конденса­тором емкостью 2,2 нФ и находится согласно данным завода-изго­товителя в полосе от 65 до 75 кГц. Последовательно соединенные конденсаторы 0,1 мкФ и 22 нФ представляют собой емкостный де­литель для согласования по мощности настроечных цепей с входом транзистора GC500. На конденсаторе 0,1 мкФ возникает напряже­ние возбуждения обратной связи, необходимое для нормальной работы генератора. Обе эти емкости практически не оказывают влияния на частоту стирания, поэтому ими можно пренебречь. Для вычисления емкости ДС используем среднюю частоту f — 70 кГц. В диапазоне длинных волн в этом случае возникает третья гармо­ника частоты 210 кГц, которую требуется снизить до 205 кГц. На основной частоте этому соответствует изменение частоты Дf = 1,67 кГц. Рассчитаем емкость конденсатора расстройки

ДС = 2,3C Дf/f = 2,3*2,2 * 1,67/70 = 0,12 нф= 120 пФ.

В качестве конденсатора расстройки используем конденсатор емкостью 120 пФ, его включение на рис. 28 показано толстой лини­ей. Конденсатор должен быть высококачественным, лучше всего слюдяным, чтобы его подключение не ухудшило добротности коле­бательного контура.

Если нужно записывать радиовещательные программы только в диапазоне средних волн, расстройка контура может быть соответст­венно меньшей.

2.3. ПРИСТАВКИ ДЛЯ ЗАПИСИ ПРОГРАММ СРЕДНЕВОЛНОВОГО ИЛИ ДЛИННОВОЛНОВОГО МЕСТНОГО ПЕРЕДАТЧИКА

Для записи любой программы на магнитную ленту стараются использовать всегда наиболее высококачественный источник сигна­ла. Это относится и к записи радиовещательных программ. Лучше всего, если возможно, использовать для этих целей радиовещатель­ный приемник с диапазоном УКВ, с частотной модуляцией сигнала. Достоинства этого способа передачи и приема радиовещательных программ в сравнении с амплитудно-модулированным сигналом ши­роко известны.

Если же нужно записать на магнитную ленту программу, пе­редаваемую некоторой радиовещательной станцией, работающей на средних или длинных волнах с амплитудной модуляцией, то при ис­пользовании обычного бытового супергетеродина придется довольст­воваться худшим качеством записи. Это в основном обусловлено передачей узкой полосы частот, которая определяется полосой про­пускания УПЧ радиовещательного приемника (обычно около 5 кГц) и тем, что передатчик работает на полной полосе частот, а при этом увеличивается возможность возникновения радиопомех атмосферного характера. Кроме того, помехи могут попадать на запись через электросеть от различных, создающих помехи, потре­бителей электрической энергии. В более выгодном положении на­ходятся те слушатели, чьи радиоприемники находятся вблизи от мощного радиовещательного передатчика. У них нет необходимости пользоваться чувствительными приемниками, с хорошей селектив­ностью, и достаточно иметь простой одноконтурный приемник. Его невысокая селективность обеспечит передачу достаточно широкой полосы частот, а в сильном сигнале передатчика исчезнет и боль­шинство помех. Именно для этих слушателей и предназначены схе­мы трех простых приставок, предназначенных для записи радиове­щательных программ на магнитную ленту.

Для того чтобы отнести тот или иной радиовещательный пере­датчик к близко или далеко расположенным, недостаточно знать только его физическую удаленность от приемника, но следует учи­тывать и мощность, излучаемую его антенной. Для приблизительно­го определения этой зависимости можно использовать формулу

l=0,5P,

где l — максимальная удаленность приемника от передатчика, км; Р — мощность, излучаемая антенной передатчика, кВт.

Таблица 11

Формулы для расчета длины волны, частоты, индуктивности и емкости контура

Для настройки приставки на частоту той или иной радиовеща­тельной станции нужно знать длину полны или несущую частоту передатчика. В табл, 11 приведено несколько наиболее важных фор. мул, необходимых для расчета резонансного контура и приведенных к виду, удобному для практического использования.

Рис. 29. Принципиальная схема радиовещательной приставки с ди­одным удвоителем.

Радиовещательная приставка с диодным удвоителем (рис. 29). Это весьма простая схема без усилителя. Сигнал с антенны при­ходит на одно из антенных гнезд. Гнездо А1 предназначено для короткой, например комнатной, антенны, гнездо А2 — для наруж­ной антенны. Последовательно с антенной включен укорачивающий конденсатор С1. Отсюда сигнал приходит на входной параллельный резонансный контур L1C2. При параметрах элементов, приведенных на схеме, входной контур настроен на средневолновую станцию. Конденсатор настройки — с твердым диэлектриком, катушка имеет резьбовой карбонильный или ферритовый сердечник для точной на­стройки контура на требуемую частоту. Обмотка настроечной ка­тушки L1 имеет отвод, с которого сигнал подается на диодный де­тектор.

Для повышения чувствительности приставки применено двух-полупериодное детектирование диодами Д1 и Д2. Это подобие удвоителя Делона, часто применяемого в источниках питания. Даль­нейшее повышение чувствительности достигается тем, что для детектирования используется криволинейная часть вольт-амперных ха­рактеристик диодов. Ход криволинейной части зависит от напря­жения на диоде. Путем подведения постоянного тока определенного значения сдвигаем рабочую точку диода на криволинейный участок его характеристики, улучшая детектирующие свойства. Напряжение питания получаем непосредственно с магнитофона, а необходимый ток устанавливаем потенциометром R2. Конденсатор фильтра уст­раняет трески движка потенциометра, возникающие при регулиро­вании (так как через него проходит постоянный ток). Детектиро­ванное напряжение через разделительный конденсатор С5 подво­дится к выходному разъему.

Рис. 30 Печатная плата приставки согласно рис. 29.

Печатная плата приставки приведена на рис. 30, расположение деталей на ней — на рис. 31.

Катушка настройки может быть намотана на любом каркасе, например от старого лампового приемника и т. п. с резьбовым кар­бонильным или ферритовым сердечником. Обмотку не обязательно наматывать накрест, достаточно будет намотать ее внавал между двумя щечками, приклеенными к каркасу. Отвод нужно сделать от Vio общего числа витков, считая от заземленного конца катушки.

Рис. 31. Монтажная схема приставки согласно рис. 29.

Катушку для средних волн следует намотать высокочастотным про­водом 20X0,05 или 7x0,05, но можно и изолированным медным проводом диаметром 0,2 мм. Катушку для длинных волн нужно на­мотать изолированным медным проводом диаметром 0,1 мм. Вместо диодов КА501 — КА504 можно применить и диоды другого типа. При налаживании схемы к гнезду А1 или А2 нужно подключить антенну, разъем питания соединить с разъемом магнитофона для подключения дополнительного усилителя, в котором постоянное на­пряжение питания выведено на контакт 5, а выходной разъем с по­мощью экранированного кабеля соединить с микрофонным разъемом магнитофона. Магнитофон следует включить на запись, регулятор уровня записи поставить на максимальное усиление. В подключен­ных к магнитофону головных телефонах сразу будет слышна транс­лируемая программа. Вращая потенциометр R2 и сердечник катуш­ки L1, установим максимальную чувствительность приставки.

Радиовещательная приставка с транзистором в качестве детекто­ра (рис. 32). Приставка обладает большей чувствительностью, чем предыдущая. С гнезда антенны сигнал через укорачивающий конден­сатор С1 приходит на настроенный контур, состоящий из катушки L1 и переключаемых конденсаторов С2 или СЗ. Конденсатором СЗ контур настраивается на средневолновую и конденсатором С2 на длинноволновую станцию.

Отвод на катушке L1 по переменному току заземлен через кон­денсатор С4. Напряжение на базу транзистора подается с меньшей части витков катушки. Этим достигается согласование по мощности между малым входным сопротивлением транзистора и резонансным сопротивлением настроенного контура, т. е. происходит оптимальный перенос энергии из антенны на базу транзистора. Включение выво­дов 1,2 производится обратно указанному в предыдущей схеме (см. далее).

Рис. 32. Принципиальная схема радиовещательной приставки с де­тектором на транзисторе.

Рис. 33. Схема цепи положи­тельной обратной связи в при­ставке согласно рис. 32.

Детектирование высокочастотного сигнала происходит на пере­ходе база — эмиттер транзистора Т1. В этом случае транзистор ис­пользован для усиления как высокой, так и низкой частоты и для -детектирования высокочастотного сигнала. С точки зрения усилите­ля было бы выгоднее, чтобы транзистор работал на линейном участ­ке характеристик, где усиление является наибольшим, однако для детектирования требуется использовать нелинейность перехода ба­за — эмиттер, т. е. область малого напряжения смещения на базе. Эти требования противоречат друг другу, и при устанавливании рабочей точки следует идти на определенный компромисс. Поэтому в схеме использован потенциометр R1, позволяющий осуществить индивидуальную установку оптимальной рабочей точки. Низкочас­тотный сигнал усиливается транзистором и после отфильтровывания высокочастотной составляющей конденсаторами С5, С6 и резисто­ром R4 подводится к выходному разъему. Потенциометром R5 мож­но установить такое значение выходного напряжения, чтобы не до­пустить перегрузки первого усилительного каскада усилителя записи магнитофона. Напряжение питания, так же как и в предыдущем случае, берется с магнитофона.

Рис. 34. Вариант входной це­пи приставки, дополненной за­пирающим фильтром.

Увеличения чувствительности и селективности можно достигнуть путем введения положительной обратной связи, как это показано на рис. 33.

Рис. 35. Печатная плата приставки согласно рис. 32.

С коллектора транзистора часть усиленного высокочастотного напряжения через конденсатор емкостью 4,7 пФ подводится обрат­но к верхней (по схеме) части настроенного контура. Так как тран­зистор переворачивает фазу на 180°, отвод на катушке L1 должен быть заземлен, а база транзистора запитана с нижнего конца ка­тушки, где фаза сдвинута также на 180°. Результирующая обратная связь в этом случае будет положительной (360°). Ее величину регу­лируем потенциометром сопротивления 10 кОм, включенным между отводом и нижним выводом катушки L1. Таким образом, меняя степень шунтирования этой части катушки, мы изменяем общее усиление контура и cfeneHb обратной связи. Следует при этом иметь в виду, что с увеличением степени обратной связи повышается не только чувствительность, но и селективность контура и сужается ширина передаваемой полосы частот звукового диапазона.

Поэтому контур не следует шунтировать больше, чем это необ­ходимо. Не приведенная на этом чертеже часть схемы одинакова с приведенной на рис. 32.

Второй вариант схемы входного контура приведен на рис. 34. Здесь предыдущий настраиваемый контур с переключателем на­страивающих конденсаторов дополнен катушкой L2 с такой же ин­дуктивностью, как и катушка L1, но без отвода. Переключателем Кн одна настраивающая емкость, например С2, подключена парал­лельно катушке L2, а другая СЗ — к катушке L1. В этом случае приставка принимает программу средневолновой радиовещательной станции, между тем как настраивающийся контур L2, С2 служит запирающим контуром для радиовещательной станции, работающей на длинных волнах. В другом положении переключателя функции контуров меняются на обратные. Такая схема пригодна в тех слу­чаях, когда слышны два взаимно мешающих мощных передатчика.

Рис. 36. Монтажная схема приставки согласно рис. 32.

При изготовлении катушек L1 и L2 руководствуемся указания­ми, изложенными в предыдущем параграфе. Печатная плата при­ставки приведена на рис. 35, расположение деталей — на рис, 36.

В качестве переключателя используется кнопка с фиксирующим­ся положением и переключающим контактом или пакетный переклю­чатель (обратить внимание на качество контактов).

При налаживании схемы подключим антенну в антенное гнездо, потенциометр R5 поставим в положение максимальной громкости. Разъем питания соединим с разъемом магнитофона для подключе­ния дополнительного усилителя, разъем выхода с разъемом для микрофона. Затем подключим к магнитофону головные телефоны и включим его в режим записи. Вращая потенциометр RL найдем положение, соответствующее наибольшей чувствительности пристав­ки. В изготовленном образце приставки это было положение движка потенциометра, при котором на коллекторе транзистора постоянное напряжение было равным 7 В.

При использовании другого транзистора и при других условиях приема будет выгодно иметь другую установку рабочей точки. В случае необходимости снизим выходное напряжение потенциомет­ром R5. Сердечник катушки вращаем до получения резонанса с не­сущей частотой радиовещательной станции (до получения наиболь­шей громкости). При переключении переключателя в другое поло­жение проверим положение сердечника катушки. Оно не должно измениться по сравнению с предыдущим случаем, иначе необходимо изменить емкость дополнительного настроечного конденсатора. При правильно произведенном расчете и правильно намотанных катуш­ках такой необходимости не возникнет.

Радиовещательная приставка с ферритовой антенной. Приемни­ки с ферритовой антенной обычно имеют худшую чувствительность, чем приемники с классической входной цепью и внешней антенной.

Однако, несмотря на это, в местности с сильным сигналом можно использовать ферритовую антенну и построить радиовещательную приставку с удовлетворительными параметрами. Принципиальная схема такой приставки приведена на рис. 37. Входная цепь содер­жит входные катушки L1 и L2 с отводами для согласования по мощности с малым входным сопротивлением транзистора. Переклю­чателем Кн катушки поочередно подключаются к настроечному конденсатору С2 и к базе транзистора 77.

Индуктивности катушек, указанные на схеме, выбраны такими, чтобы с конденсатором С2 иметь резонансы на частотах средневол­нового или длинноволнового передатчика. Отводы обеих катушек по переменному напряжению заземлены конденсатором С1. Транзистор Т1 работает как усилитель высокой частоты, что, учитывая малую чувствительность ферритовой антенны, весьма выгодно. Его рабочая точка устанавливается резистором R1. Детектирование усиленного высокочастотного сигнала осуществляется диодом Д1, смещенным постоянным током через резисто­ры R2 и R3. Конденсаторы С5 и С6 совместно с резистором R4 обра­зуют фильтр, устраняющий высо­кочастотную составляющую сигна­ла. В этой схеме также можно вве­сти обратную связь для повыше­ния чувствительности. На рис. 37 она показана пунктиром.

Рис. 37. Принципиальная схема радиовещательной приставки сфер-ритовой антенной.

Рис. 38. График зависимости ин­дуктивности антенного . феррито-вого стержня 8X54 мм от числа витков (ширина намотки 20 мм).

а — максимальная индуктивность (ка­тушка на середине стержня); б — ми­нимальная индуктивность (катушка на краю стержня).

Конденсатор СЗ отводит часть усиленного высокочастотного на­пряжения на токоведущий конец настраивающегося контура. Кон­денсатор С4 используется лишь в том случае, когда значение обрат­ной связи, создаваемой конденсатором СЗ, слишком мало. Можно также использовать способ управления глубиной обратной связи, приведенной на рис. 33. Потенциометр 10 кОм следует включить между отводом на катушке и базой транзистора. Преимущества и недостатки положительной обратной связи были описаны для пре­дыдущей схемы.

Рис. 39. Печатная плата приставки соглас­но рис. 37.

Рис. 40. Монтажная схема приставки согласно рис. 37.

Чтобы размеры устройства не были слишком большими, выбе­рем ферритовую антенну с малыми размерами. Зависимость индук­тивности от числа витков у ферритовой антенны диаметром 8 мм и длиной 54 мм графически представлена на рис. 38. Катушки на­мотаем на трубочках, склеенных из бумаги так, чтобы катушки мог­ли передвигаться на ферритовом стержне. Катушку L1 намотаем проводом диаметром 0,1 мм, катушку L2 высокочастотным прово­дом 10X0,05 мм или медным проводом диаметром 0,2 мм. Отводы выведем от одной десятой части общего числа витков. Начинаем намотку от вывода 1 и заканчиваем выводом 5, который останется наверху обмотки. Это нужно для того, чтобы при настройке в слу­чае необходимости можно было изменить число витков без измене­ния места отвода. Длину намотки выдержим в соответствии с раз­мерами, приведенными на рис. 37. Намотку ведем виток к витку в один слой и, достигнув нужной длины намотки, тем же способом возвращаемся обратно.

Печатная плата приставки приведена на рис. 39, а расположе­ние деталей — на рис. 40. При размещении ферритовой антенны в корпусе обращаем внимание на то, чтобы вблизи антенны было минимальное количество металлических деталей, которые всегда ухудшают ее приемные свойства и расстраивают входные контуры.

Вместо диодов КА501 — КД504 можно использовать и кремние­вые диоды другого типа.

При налаживании схемы разъем питания соединим с разъемом магнитофона, предназначенным для подключения к магнитофону дополнительного усилителя. Разъем «Выход» соединим с помощью экранированного кабеля (например, из комплекта магнитофона) с «Входом» для микрофона. Включим магнитофон на запись и под-ключик к нему головные телефоны. Измерим напряжение на кол­лекторе транзистора 77. В случае необходимости подгоним его пу­тем изменения сопротивления резистора R1. При этом нельзя забы­вать о том, что напряжение на коллекторе транзистора в данном случае определяется не только установкой его рабочей точки, но также и тем, что параллельно транзистору (между коллектором и эмиттером) включена цепь из последовательно соединенных диода Д1 и резистора R3, которая также определяет постоянное напряже­ние на коллекторе.

Замкнем на землю базу транзистора. При этом ток коллектора через транзистор проходить не будет, а напряжение на коллекторе будет равным 6,6 В. Потенциометр R5 установим в положение мак­симальной громкости.

Входной контур настраиваем, двигая катушки L1 и L2 по фер-ритовому стержню. При движении катушки к середине стержня ее индуктивность увеличивается и наоборот. Настройку ведем по мак­симальной громкости. Если при настройке катушка окажется на самом краю антенны, значит, ее индуктивность слишком велика. Для уменьшения индуктивности отмотаем с катушки несколько витков. Если витков мало, катушка окажется в середине стержня. В этом случае число витков следует увеличить.

При нормальной настройке катушки должны находиться при­мерно в одной трети длины от края стержня так, чтобы стержень можно было закрепить на печатной плате. При настройке удобно расположить ферритовую антенну так, чтобы ее ось была перпенди­кулярна направлению на передатчик.

После того, как антенна будет закреплена на печатной плате и плата будет вставлена в кожух, необходимо дополнительно под­строить обе катушки. Из-за приближения металлических частей ин­дуктивность катушки уменьшится и ее нужно будет увеличить, сдвигая катушки к середине стержня до получения максимальной громкости. Теперь закрепим обе катушки на стержне, чтобы они не могли случайно изменить своего положения.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ЗАПИСЬ ЗВУКОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ С ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМНИКА

Современные телевизионные приемники обычно имеют разъем для подключения магнитофона. Он позволяет осуществлять запись звукового сопровождения телевизионных программ на магнитную ленту, а в случае необходимости и воспроизводить программы с магнитной ленты через низкочастотную оконечную ступень телевизо­ра, так же как это делается, например, в радиовещательных прием­никах. Телевизоры старых типов такого разъема не имеют, и тогда в случае необходимости его можно вмонтировать, расширив таким образом возможности телевизора.

Телевизионные, приемники ЧССР конструируют, как правило, без силового трансформатора с отдельными первичной и вторичной обмотками. Все части телевизионных приемников таким образом соединены с электрической сетью, и прикосновение к ним опасно для жизни. Поэтому осуществить встраивание разъема для магнитофона в телевизионный приемник значительно сложнее, чем в приемник радиовещательный. Бытовые телевизионные приемники ЧССР обору­дованы миниатюрными разделительными трансформаторами, допол­ненными простыми корректирующими цепями и служащими для гальванической развязки цепей телевизора от разъема для магнито­фона и одновременно для получения необходимого напряжения низ­кой частоты для входа магнитофона. Удобнее всего использовать промышленные трансформаторы, главным образом потому, что в них обеспечена надежная изоляция первичной и вторичной обмоток. Но в случае крайней необходимости, если нет возможности приобрести готовый трансформатор, его можно намотать сомостоятельно. Дан­ные для намотки приведены в табл. 12. Особое внимание следует уделить прокладкам между первичной и вторичной обмотками. Вит­ки вторичной обмотки, особенно у щечек каркаса, не должны иметь контакта с витками первичной обмотки. В любом случае трансфор­матор следует проверить (отдать на испытание) на электрическую прочность. Безопасность при эксплуатации повысится, если пропи­тать трансформатор электроизоляционным лаком.

Таблица 12

Трансформатор для записи с телевизионного приемника

Вывод обмотки

Число

ВИТКОВ

Диаметр провода,

мм

Изоляция

1 виток промасленной бумаги 0,1 мм

1 — 2

5200

0,08

Каждые 1000 витков проложить од­ним витком конденсаторной бума­ги 0,03 мм

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм; бумага должна быть на 2 мм шире, чем ширина каркаса обмоток, и иметь нарезанные края

3 — 4

1200

0,08

1 виток промасленной бумаги 0,1 мм

Принципиальная схема включения телевизора на запись приве­дена на рис. 41.

Рис. 41. Принципиаль­ная схема присоединения для записи с дробного детектора телевизионно­го приемника на магни­тофон.

На стягивающей алюминиевой обойме трансформатора укрепим пластинку из упрочненной бумаги, на которой установим резисторы и конденсаторы. Экранирующую оплетку провода, соединяющего вторичную обмотку трансформатора с разъемом магнитофона, при­паяем к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора. Нельзя соединять обмотку трансформатора с каркасом или шасси телевизора. Трансформатор не должен быть экранированным. Что­бы в трансформатор не проникали сигналы помех со строчного (сви­сты) или кадрового (рокот) трансформатора или с катушек откло­няющей системы, следует найти наиболее выгодное с этой точки зрения место для его размещения. Трансформаторы обычно помещают в одном из углов ящика и телевизора и укрепляют двумя шуру­пами.

Удобство схемы включения (рис. 41) состоит в том, что уровень и качество сигнала на выходе для подключения магнитофона не за­висит от положения регулятора громкости и регулятора тона теле­визионного приемника. Уровень выходного сигнала телевизионного приемника постоянный, а полоса частот максимальна. Выходное сопротивление определяется резистором 100 кОм, включенным по­следовательно со вторичной обмоткой трансформатора. Этим обес­печивается нормальный уровень напряжения на входе магнитофона.

К телевизору можно подключать ламповые магнитофоны ста­рых типов и современные транзисторные магнитофоны. Так как чувствительность и входные сопротивления магнитофонов обоих ти­пов различны, при такой схеме включения магнитофонов на их вхо­дах всегда будет сигнал с нормальным уровнем. Разъем на телеви­зионном приемнике соединим со входом магнитофона для подклю­чения радиовещательного приемника соединительным кабелем из комплекта магнитофона.

Если вам не удалось приобрести разделительный трансформатор заводского изготовления и нет возможности изготовить такой транс­форматор самостоятельно, можно воспользоваться схемой, изобра­женной на рис. 42. Ко вторичной обмотке выходного трансформатора оконечной ступени усилителя низкой частоты телевизионного прием­ника подключается отвод от первичной обмотки 120 В трансформа­тора накала Тр для ламповых приемников (вторичное напряжение 6,3 В). Вместо такого трансформатора можно использовать, напри­мер, и обычный звонковый трансформатор, который имеет в первич­ной обмотке отвод для 120 В. Разъем для магнитофона включим так, как показано на рис. 42, на всю вторичную обмотку (8 В). Можно применить и другой трансформатор с аналогичным коэффи­циентом передачи. Площадь сечения сердечника его не имеет зна­чения. Она может быть и малой, например равной 2 см2, так как трансформатор не передает никакой мощности. В любом случае сле­дует отдать трансформатор для электрических испытаний прочности изоляции первичной обмотки относительно вторичной обмотки и сердечника напряжением 2500 В с частотой 50 Гц. Такие испытания имеют очень большое значение, например, в том случае, если мы ре­шим использовать трансформатор накала от старого лампового приемника, который длительное время не был в эксплуатации и мо­жет быть отсырел.

Рис. 42. Принципиальная схе­ма присоединения для записи с выходного трансформатора телевизионного приемника на магнитофон.

Трансформатор поместим в коробку из изоляционного материа­ла, в которую вмонтирован и трехконтактный приборный разъем. Первичную обмотку трансформатора соединим с вторичной обмот­кой выходного трансформатора низкочастотной части телевизионного приемника сетевым двухжильным проводом длиной около 1,5 м. Такая длина позволяет поместить трансформатор на таком удале­нии от телевизора, чтобы в нем не могли индуктироваться напряже­ния помех от цепей телевизора. Резистор R1 рассчитан на наимень­шую мощность нагрузки. Для соединения с магнитофоном также ис­пользуем кабель из комплекта магнитофона.

Неудобством при таком способе записи является то, что на сиг­нал, подаваемый на вход магнитофона, оказывают влияние как ре­гулятор громкости, так и регуляторы тона телевизионного приемни­ка. Во время записи нельзя регулировать громкость телевизионного приемника. Регуляторами тона устанавливается максимальная шири­на передаваемой полосы частот. Кроме того, качество записи могут ухудшить искажения, возникающие в оконечной ступени телевизора, а также шумы паузы, вызванные недостаточно хорошей фильтраци­ей напряжения питания оконечной ступени телевизора.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ЗАПИСЬ С МИКРОФОНА

4.1. ТЕХНИКА ЗАПИСИ С МИКРОФОНА

У начинающих радиолюбителей часто бывает, что запись звука на магнитной ленте, сделанная с помощью микрофона, не оправды­вает их ожиданий. Это обычно вызвано тем, что при записи не выполняются основные правила использования микрофонов. Проще сделать высококачественную запись, например, с граммофонной пла­стинки или с радиовещательного приемника. В этих случаях вполне достаточно руководствоваться указаниями, приведенными в инструк­ции по эксплуатации, приложенной к каждому магнитофону. Для высококачественной записи с помощью микрофона подобных указа­ний недостаточно. Здесь залогом успеха является собственная прак­тика, опыт и знание особенностей и параметров различных типов микрофонов.

В этой главе в краткой форме изложены общие рекомендации для правильного использования микрофона с учетом его технологи­ческих параметров, свойств помещения, в котором должна произво­диться запись, и характера записываемых объектов. В любительской практике в основном используются два типа микрофонов: пьезоэлек­трические и динамические. Пьезоэлектрические микрофоны дешевле, но обладают худшим качеством, чем динамические. Несмотря на это, их можно использовать с магнитофонами, микрофонный вход которых имеет большое входное сопротивление (обычно мегаомы). Этим условиям отвечают ламповые магнитофоны старых типов. Со­временные транзисторные магнитофоны имеют микрофонные входы с малым входным сопротивлением (обычно килоомы). Для записи на них можно использовать только динамические микрофоны, при­чем только те, которые не имеют внутри согласующего трансформа­тора, повышающего выходное напряжение, а значит, и внутреннее сопротивление микрофона. Внутреннее сопротивление таких микрофо­нов составляет обычно сотни ом, а выходное напряжение — десятые доли милливольта при акустическом давлении 0,1 Па. Это высоко­качественные микрофоны, которые своими параметрами (частотная характеристика, искажения, диапазон рабочих температур, диапазон допустимой атмосферной влажности и т. д) вполне отвечают всем любительским требованиям.

Разные типы микрофонов различаются между собой диаграм­мами направленности, которые могут быть в форме круга, кардиоиды или восьмерки. На рис. 43 изображена схема записи пяти дикторов с помощью одного микрофона, который в первом случае имеет кру­говую характеристику направленности, во втором — кардиоиду и в третьем восьмерку. Если предположить, что все дикторы находятся на равном расстоянии от микрофона и будут говорить с одинаковой громкостью, в первом случае их голоса будут записаны с одинако­вой интенсивностью, так как микрофон с круговой характеристикой направленности имеет постоянную чувствительность во всех направ­лениях независимо от положения, в котором он установлен. Во вто­ром случае голос диктора 1 будет записан с низким уровнем, так как чувствительность микрофона с кардиоидной характеристикой направленности на тыльной стороне микрофона значительно ниже, голос диктора 5 будет также записан с невысокой интенсивностью, так как в этом месте помещения чувствительность микрофона начи­нает уже снижаться. В третьем случае будут записаны голоса дик­торов 1, 2, 3 и 4, голос диктора 5 будет записан с низким уровнем, так как диктор находится в направлении наименьшей чувствитель­ности микрофона. Направленное действие микрофона можно с успе­хом использовать для уменьшения побочных нежелательных шумов.

Рис. 43. Запись пяти дикторов с помощью микрофонов с различ­ными характеристиками направ­ленности.

Рис. 44. Область размеще­ния участников репортажа при использовании микро­фона с кардиоидной харак­теристикой направленности.

Если характеристика направленности микрофона неизвестна, можно определить ее самому. Для этого нужно говорить с одинако­вой громкостью на одинаковом удалении от микрофона, обходя его вокруг или поворачивая микрофон перед собой. При этом нужно следить за показаниями индикатора уровня. По отклонению стрелки индикатора можно определить форму характеристики направленно­сти микрофона. Вид характеристик направленности, приведенных на рис. 43, является ориентировочным. На практике следует иметь в ви­ду, что эти характеристики меняются в зависимости от частоты сигнала. При высоких требованиях к качеству записи речи и музыки следует применять микрофоны с разными характеристиками направ­ленности. Из всех видов речевой записи наименьшие трудности пред­ставляет запись сообщений и докладов. Хорошая разборчивость не всегда зависит от качества аппаратуры, но требует от говорящего чистого и точного произношения. Кроме того, нужно следить за тем, чтобы он говорил с постоянной громкостью. Для такого вида запи­си лучше всего применять микрофоны с кардиоидной характеристи­кой направленности.

Каждое помещение обладает реверберацией, в нем возникают отражения звуковых волн от всех твердых и гладких поверхностей, таких как стены, полы, окна и т. д. Это оказывает влияние на харак­тер голоса и ухудшает разборчивость, особенно при использовании микрофона с круговой характеристикой направленности. Кардиоидная характеристика направленности в известной мере улучшает по­ложение. Уменьшить отражения можно также с помощью занавесей, размещенных на всех больших отражающих поверхностях, или, на­пример, установив вплотную за микрофоном подушку, а сам микро­фон поставив на стол, накрытый мягкой скатертью. Очень хорошую акустическую изоляцию можно получить, поместив микрофон в свое­образный туннель, составленный из четырех подушек.

Удаленность говорящего от микрофона должна составлять от 15 до 30 см, причем нельзя произвольно изменять направление при­хода звука к микрофону. Если у говорящего подчеркиваются свистя­щие звуки, то ему лучше говорить в микрофон несколько со стороны. Следует аккуратно обращаться с записанным на листах бумаги текстом выступления, чтобы не шуршать перед микрофоном.

При записи интервью, разговора или репортажа, если это воз­можно, также используется микрофон с кардиоидной характеристикой направленности. Все участники должны находиться при этом на одинаковом удалении от микрофона, максимально в 50 см, а углы между крайними из участников и осью наибольшей чув­ствительности микрофона не должны быть большими, чем 90° (рис. 44).

Если в нашем распоряжении имеется только микрофон с кру­говой характеристикой направленности, а предстоит провести запись в шумном месте, лучше взять микрофон в руку и поднести его к го­ворящему на расстояние 10 — 20 см. При этом нужно следить за уровнем записи и в случае необходимости изменить это расстояние, Можно также использовать сжиматель динамического диапазона (см. гл. 12). Не всегда, однако, желательно заглушать посторонние звуки. Достаточно, чтобы была сохранена разборчивость речи гово­рящего. Характерные окружающие звуки введут слушателя в среду, в которой производится запись, и дополнят акустическую картину записи, сделав ее более убедительной, но чтобы она не оказалась пе­ренасыщенной шумами.

При записи спектаклей многие сцены требуют изменения акус­тической обстановки. При наличии навыков и терпения и в этом слу­чае можно добиться успеха. Если мы хотим записать разговор в гулком пространстве с реверберацией, следует воспользоваться воз­можно большим помещением, из которого нужно вынести обитую мебель, ковры, занавеси и т. д. Микрофон с круговой характеристи­кой направленности установим на штативе по возможности в центре помещения, подняв его на уровень головы исполнителей. Говорить следует всегда в направлении микрофона. В случае, если исполнители должны при этом передвигаться, штатив с микрофоном нужно поста­вить на сложенное в несколько раз одеяло или кусок пенопласта. Этим мы предотвратим сотрясения пола, которые могут записаться на ленту. Эти сцены, однако, не должны быть слишком длинными, так как отражения снижают разборчивость и требуют повышенного внимания слушателей.

Впечатления разговора, ведущегося в малом помещении, можно добиться, ликвидировав все отражения звука с помощью занавесей и т. п., как уже было сказано. Используем микрофон с кардиоидной характеристикой направленности и, поставив его на стол в углу по­мещения, уменьшим его чувствительность к отраженным звукам, приблизив к нему участников записи.

Запись речи на открытой природе можно имитировать в поме­щении, в котором отраженные звуки сведены к минимуму. Можно использовать ванную или маленькую сушилку для белья, где нуж­но повесить возможно большее количество белья, простыней, одеял и т. п. Микрофон поставим в место, где висит больше всего белья, и будем говорить в него не слишком громко. Лучших результатов достигнем в малом помещении (кладовая, чулан), на стены и потолок которого прикрепим с помощью булавок бумажные формованные прокладки, служащие для транспортирования яиц. Пол, дверь и ок­на закроем коврами или мягкими одеялами.

Запись музыки требует обычно помещения с малым временем реверберации и всегда без эффекта эха. Для записи отдельных инстру­ментов можно использовать меньшее помещение; вместе с тем груп­пы и малые оркестры требуют больших помещений. Для записи сольных инструментов, групп и оркестров используем микрофон с круговой характеристикой направленности, для джазовых групп не­сколько микрофонов с кардиоидной характеристикой (см. гл. 6).

Здесь приводятся рекомендации по расстановке микрофонов в различных случаях, испытанные на практике.

Рояль — микрофон следует устанавливать в 1,2 м вправо от клавиатуры и в 80 см над его верхним краем; крышка рояля подня­та: клавесин — то же, что для рояля, только расстояние будет не­сколько больше.

Смычковые инструменты — микрофон следует устанавливать на расстоянии 1,5 м и направлять сверху и наискось к инструменту.

Деревянные духовые инструменты — удаленность микрофона от инструмента должна составлять 0,8 м, он должен быть установлен несколько над головой музыканта и направлен на клапаны.

Медные духовые инструменты — удаленность 1,5 — 2 м, микро­фон направлен на раструб; при использовании сурдины расстояние уменьшается до 0,5 м.

Гармоника — микрофон направлен немного вниз на инструмент с расстояния 1 м; если будет слышен звук клапанов и воздуха, по­ставим микрофон несколько в стороне. Для губной гармоники мик­рофон должен быть выше лица музыканта и на расстоянии 0,2 м.

Гитара — микрофон должен быть установлен на расстоянии 30 см от резонансной деки инструмента.

При сольном пении удаленность микрофона колеблется от 0,1 до 1 м в зависимости от громкости пения; если пению аккомпанирует какой-нибудь инструмент, удаленность микрофона от певца меньше, чем от инструмента, чтобы аккомпанемент не был слишком громким.

При хоровом исполнении певцы стоят полукругом возле микро­фона на расстоянии 2 — 4 м. Микрофон должен располагаться в 1 м над головами певцов.

Орган — определяющими являются размеры инструмента и по­мещения, в котором он находится; удаленность микрофона, направ­ленного на середину инструмента, около 5 м; если применяется мик­рофон с круговой характеристикой направленности, получим впечат­ление большего пространства.

Малые инструментальные ансамбли, например струнный квар­тет, могут быть записаны с помощью одного микрофона, однако при его установке нужно обращать внимание на то, чтобы он был ближе к инструментам, играющим тише или играющим ведущие мелодии.

Малый оркестр — если он содержит смычковые и медные ин­струменты, следует использовать для каждой группы собственный микрофон; для солиста, например певца, микрофон поставим в сто­роне от оркестра; все микрофоны подключим к смесителю, который позволит хорошо уравновесить произведение.

Дальнейшие практические советы по записи музыкальных про­изведений с применением смесителей будут приведены в гл. 6. В принципе все эти рекомендации приблизительны, так как разме­щение музыкантов и микрофонов всегда должно быть тщательно проверено с учетом акустических свойств помещения.

4.2. МИКРОФОННЫЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ИНДИКАТОРОМ И КОРРЕКЦИЕЙ

При записи программы с помощью микрофона часто в ходе за­писи приходится двигаться с микрофоном, удаляясь от магнитофона. В этом случае утрачивается возможность контроля за уровнем запи­си по индикатору уровня и может случиться, что уровень будет малым, что приведет к уменьшению отношения сигнал/шум, или наобо­рот, уровень записи будет слишком большим, в результате чего воз­никнут большие искажения из-за перегрузки и перемагничивания магнитной ленты. В обоих случаях запись будет испорчена.

Рис. 45. Принципиальная схема микрофонного усилителя с индика­тором и плавно регулируемой коррекцией.

Для того чтобы не допустить этого, можно или воспользоваться услугами помощника, который будет следить за показаниями инди­катора уровня и в случае необходимости изменять положение регу­лятора уровня записи на магнитофоне, или перенести индикатор уровня к микрофону, чтобы иметь возможность постоянно следить за его показаниями. Последний способ требует применения предвари­тельного усилителя с регулятором уровня, который усилит сигнал с микрофона до такого уровня, чтобы его можно было проконтроли­ровать с помощью обычного стрелочного индикатора. Чтобы повысить эксплуатационные возможности устройства, его можно допол­нить еще и регуляторами тембра. Для записи речи, например, выгод­но подавить низшие, а в других случаях подавить или подчеркнуть высшие частоты. Хорошие зарубежные образцы микрофонов име­ют аналогичные переключатели коррекции, вмонтированные непо­средственно в корпус микрофона.

На рис. 45 приведена принципиальная схема микрофонного пред­варительного усилителя с плавно регулируемой коррекцией, индика­тором уровня и возможностью подключения головных телефонов. Усилитель предназначен для работы с динамическим микрофоном с малым внутренним сопротивлением, который при акустическом дав­лении 0,1 Па имеет напряжение на выходе 0,8 мВ. Входной сигнал усиливается транзистором 77. За ним следует корректор низших частот, образованный конденсатором СЗ и переменным резисто­ром R4.

При замкнутом накоротко конденсаторе частотная характеристи­ка в области низших частот прямолинейна, если же сопротивление резистора R4 максимально, то в цепи будет действовать только ре­активное сопротивление конденсатора СЗ и низшие частоты будут подавлены. Потенциометр R6 представляет собой регулятор уровня в обычном включении, за ним следует корректор высших частот, со­стоящий из потенциометра R7, резистора R8 и конденсаторов С5 и С6. Если движок потенциометра R7 находится в верхнем по схеме положении, конденсатор С5 будет включен параллельно резистору R8, который вместе с входным сопротивлением транзистора Т2 определяет основное затухание корректирующего звена; высшие частоты будут подниматься. В противоположном положении движка потен­циометра конденсатор С5 оказывается включенным между базой транзистора Т2 и землей и высшие частоты будут завалены.

Конденсатор С6 вспомогательный и выравнивает ход частотной характеристики на высших частотах. Форма частотной характеристи­ки при крайних положениях корректирующих .потенциометров при­ведена на рис. 46. Равномерную форму частотной характеристики получим, поставив регулятор R7 примерно в среднее положение.

Рис. 46. Частотная ха­рактеристика предвари­тельного усилителя со­гласно рис. 45.

Рис. 47. Принципиаль­ная схема микрофонного предварительного усили­теля с переключающейся коррекцией.

Рис. 48. Частотные ха­рактеристики предвари­тельного усилителя со­гласно рис. 47.

Удобством такой схемы является возможность плавного регулиро­вания частотной характеристики, неудобством — то, что при работе с предварительным усилителем можно непроизвольно изменить поло­жение ручек регуляторов. Транзистор ТЗ включен по схеме эмит-терного повторителя, который уменьшает выходное сопротивление усилителя до весьма малого значения (около 20 Ом). Это дает воз­можность использовать длинный экранированный кабель для соеди­нения усилителя с. магнитофоном, не опасаясь шунтирующего дейст­вия его емкости.

Принципиальная схема аналогичного усилителя приведена на рис. 47. Он отличается от предыдущего тем, что вместо плавного из­менения хода частотной характеристики здесь применено ступенчатое регулирование при помощи переключателя. По сравнению с преды­дущей схемой это представляет удобство, например потому, что при случайном прикосновении к ручке переключателя регулировка не на­рушится, кроме того, однажды отрегулированную частотную харак­теристику в случае необходимости повторения записи можно вос­становить, поставив ручки переключателей в то же положение.

Неудобство заключается в том, что мы ограничены в регулиро­вании частотной характеристики шестью положениями переключате­ля. Частотные характеристики, приведенные на рис. 48, вполне удовлетворительны в большинстве практических случаев. Работа усили­теля аналогична предыдущему, поэтому нет необходимости описывать ее снова. Соединение контактов переключателя коррекции в его отдельных положениях видно из табл. на рис. 47.

Рис. 49. Принципиальная схема фильтра; для питания микрофонно­го предусилителя от магнитофона.

На приведенных принципиальных схемах усилителей предпола­гается в качестве источника питания батарея или аккумулятор с на­пряжением 4,5 В, чтобы можно было использовать предварительный усилитель в сочетании с усилителем и т. п. Если предварительный усилитель будет использоваться только в соединении с магнитофо­ном, можно удалить батареи и питать усилитель непосредственно от магнитофона. Дополнения и изменения, которые при этом следует внести в схему, изображены на рис. 49.

Рис. 50. Печатная плата микрофонного предусилителя.

На рис. 50 приведена печатная плата, которую можно использо­вать для обоих типов предварительных усилителей. Расположение деталей на плате приведено на ряс, 51. (Резистор R13 размещен не-

посредственно на выводах разъемов для головных телефонов и выхо­да.) Это расположение пригодно для схем с плавной и ступенчатой регулировкой частотной характеристики. Для схемы, приведенной на рис. 47, отпадает только необходимость в потенциометрах R4 и R7 и конденсаторе Сб. Вместо потенциометра R4 используем переключатель. В соответствии с этим изменим и отверстие на передней па­нели. Переключатель припаяем в соответствии со схемой. На плате не размещены детали фильтра, приведенного на рис. 49.

Рис. 51. Монтажная схема микрофонного предусилителя.

Пример конструкции панели и размещения разъемов для обоих вариантов схемы приведен на рис. 52. Размеры кожуха здесь не приводятся, так как при его изготовлении следует учесть, будет ли питание осуществляться от батарей или от другого источника, а так­же с микрофоном какого типа будет работать этот усилитель.

Рис. 52. Эскиз панели управления микрофонного предуси­лителя.

с — с плавно регулируемой коррекцией; б — с переключающейся коррекцией.

При налаживании схемы прежде всего измерим постоянные на­пряжения.

При больших отклонениях изменим сопротивления резисторов R1 или R9. На эмиттере транзистора ТЗ напряжение должно быть на 0,5 В меньшим, чем измеренное на коллекторе транзистора Т2. Подключим ко входу усилителя генератор низкой частоты и устано­вим его выходное напряжение равным 0,8 мВ при частоте 1 кГц. Регулятором R6 установим напряжение на выходе 0,8 В. При этом напряжении потенциометром R12 установим стрелку индикатора уров­ня на начало красного сектора. Затем проверим частотную харак­теристику во всех положениях регуляторов тембра в соответствии с изображенными на рисунке.

При равномерной частотной характеристике измерим напряжение помех на выходе усилителя при открытом входе. Оно должно быть меньше 2 мВ, т. е. лучше чем 52 дБ.

Устойчивость к перегрузкам усилителя составляет 20 дБ. Выход усилителя подключим к разъему для электрофона в магнитофоне. Перед началом записи следует согласовать показания индикаторов магнитофона при работе от электрофона и предварительного усили­теля. Оба индикатора должны иметь одинаковые отклонения.

Это делаем так. На вход предварительного усилителя подведем от генератора низкой частоты такое напряжение с частотой 1 кГц, чтобы стрелка индикатора усилителя отклонилась до самого начала красного сектора (0,8 В на выходе). Затем регулятором уровня на магнитофоне установим такое усиление, чтобы стрелка его индика­тора уровня также отклонилась до начала красного сектора. Поло­жение ручки регулятора уровня отметим цветной точкой, или риской, и при работе магнитофона с предварительным усилителем будем устанавливать ее всегда в это положение.

4.3. МИКРОФОННЫЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ РЕПОРТАЖА (ФИЛЬТР ПРИСУТСТВИЯ)

Рис. 53. Принципиаль­ная схема микрофонно­го усилителя для ре­портажа.

Описываемый микрофонный предварительный усилитель имеет плавную регулировку коррекции, особенно удобную для репортажных целей. Во время записи репортажей разборчивости речи мешают окружающие шумы. Подъем высших частот с помощью обычного корректора, когда усиление в области высших частот равномерно растет, хотя и дает определенное улучшение, но не является опти­мальным, так как повышаются и уровни тех частот, которые отри­цательно влияют на разборчивость речи. Кроме того, при этом по­вышается и уровень помех. Гораздо выгоднее поднять лишь опреде­ленную часть частотного спектра. Такая запись хотя и выглядит не­сколько более «острой», зато при умеренном пользовании коррекцией обеспечивает хорошую разборчивость и четкость речи. Важно и то, что на магнитной ленте при такой коррекции уменьшается опасность перегрузок на самых высших частотах.

Принципиальная схема предварительного усилителя приведена на рис. 53.

Сигнал с динамического микрофона с малым входным сопротив­лением усиливается транзистором Т1. За ним включен регулятор уровня записи R3, а следующая ступень усиления собрана на транзисторе Т2. Конденсатор С5 предотвращает проникание сверхзвуко­вых частот и уменьшает склонность к самовозбуждению. Собствен­но корректор образован двойным Т-образным мостом, составленным из резисторов К12RI4 и конденсаторов С8СЮ. Он включен в ветвь отрицательной обратной связи, соединяющей коллектор и базу транзистора ТЗ. Потенциометр R10 служит для плавного введения коррекции. Если его движок находится в верхней части, двойной Т-образный фильтр включен в цепь обратной связи и подъем опре­деленного, довольно узкого участка частотной характеристики пред­варительного усилителя максимальный. Если установить движок в противоположном направлении, в цепь обратной связи будет вклю­чен только частотно-независимый резистор R16 и усилитель будет работать без коррекции.

Обе граничные частотные характеристики приведены на рис. 54. Транзистор Т4 работает как разделительная ступень — эмиттерный повторитель.

С его эмиттера сигнал подается на выход, на гнезда для голов­ных телефонов и на индикатор уровня.

Рис. 54. Частотная ха­рактеристика микрофон­ного усилителя для ре­портажа в крайних по­ложениях потенциомет­ра R10.

Частота, при которой двойной Т-образный фильтр имеет пик, в данном случае выбрана равной 4 кГц.

В студийной технике используются переключающиеся фильтры с диапазоном частот 2 — 5,6 кГц, в некоторых случаях от 0,7 до 3 кГц. Такие фильтры, которые обычно называют «фильтрами при­сутствия», можно использовать не только для повышения разборчи­вости речи, но также и для выравнивания акустических недостатков помещения при проведении концертов. Можно также вместо 4 кГц взять другую частоту (например, сделать корректор переключаю­щимся), сохранив сопротивление резисторов R12, R13 и R14 и подо­брав необходимую емкость конденсаторов С8 и С9 из формулы

C=1/ 2лfR,

где С — емкость конденсаторов С8 и С9 (конденсатор С10 имеет емкость 2С); f — частота, на которой характеристика фильтра имеет максимум; R — сопротивление резистора R12 или R13 (R = 6,8 кОм). Печатная плата микрофонного усилителя приведена на рис. 55, расположение деталей на ней — на рис. 56. (Резистор R21 размещен непосредственно на выводах разъема для головных телефонов и вы­хода). Механическая конструкция усилителя аналогична микрофон­ному предусилителю с коррекцией.

Детали двухзвенного Т-образного фильтра должны быть выбра­ны с максимально возможной точностью, лучше всего с помощью RС-моста. Параметры остальных деталей не обязательно должны точно соответствовать указанным в схеме, отклонение их значений от приводимых не вызовет колебаний крутизны фильтра, а лишь вызо­вет незаметный сдвиг пика его частотной характеристики, что не ухудшит свойств фильтра. Обратим внимание на то, чтобы сопро­тивления резисторов R12 и R13 были равными и резистор R14 имел сопротивление, равное половине сопротивления резистора R12 или R13; емкости конденсато­ров С8 и С9 должны быть рав­ны. Конденсатор СЮ должен иметь удвоенную емкость по сравнению с С8 или С9. Более выгодно использовать конден­саторы с малыми допусками раз­бросов, однако для наших це­лей они были бы слишком ве­лики по габаритам.

Резистор R14 выберем из числа резисторов с сопротивле­нием 3,3 кОм с плюсовым до­пуском, конденсатор С10 из конденсаторов 10 нФ с мину­совым допуском. При этом по­лучим требуемую форму харак­теристики затухания.

По окончании монтажа и подключения напряжения пита­ния измерим постоянные напря­жения. Слишком большие от­клонения напряжений от ука­занных в схеме могут быть вы­званы разбросом параметров деталей, главным образом тран­зисторов. Исправить это можно подбором сопротивления рези­стора, включенного между кол­лектором и базой соответству­ющего транзистора. Затем под­ключим ко входу устройства генератор низкой частоты, ус­тановив на его выходе напря­жение 0,8 мВ с частотой 1 кГц. Регулятором R3 нужно уста­новить напряжение на выходе устройства 0,8 В, для этого мож­но подбирать сопротивление резистора R7 (уменьшать его).

При этом напряжении потенциометром R20 установим стрелку индикатора уровня на начало красного сектора. Затем измерим ход частотной характеристики в крайних положениях потенциометра R10, Ход характеристики должен соответствовать приведенному на рис. 54. На частоте 1 кГц проверим перегрузочную способность уси­лителя, которая должна составлять минимально 15 дБ. Измерим значение шума на выходе при разомкнутом входе. Оно должно быть меньше 2 мВ, при закорачивании входа — меньше 1 мВ. Предварительный усилитель соединим с магнитофоном таким же спо­собом, как это было описано для микрофонного усилителя с кор­рекцией.

Рис. 55. Печатная плата микро­фонного усилителя для репор­тажа.

Рис. 56. Монтажная схема микрофонного усилителя для репортажа.

4.4. ПАРАБОЛА ДЛЯ МИКРОФОНА

Для записи голосов животных и птиц кинолюбители, снимаю­щие фильмы с синхронным звуком, применяют специальные микро­фоны с сильно выраженным направленным действием. Эти микрофо­ны резко снижают нежелательные посторонние звуки и принимают только звук с объекта, на который нацелен микрофон. Но подобные специальные микрофоны весьма дороги. Кроме того, при сильных шумах вокруг даже с их помощью невозможно получить хорошие результаты. Вместе с тем в любительских условиях вполне удовлет­ворительных результатов можно достигнуть, изготовив стеклоплас-тиковую параболу, которая превратит обычный микрофон в микро­фон направленного действия. Благодаря отражениям принимаемого звука в фокусе параболы, где помещен микрофон, можно получить акустическое «усиление» сигнала. С помощью параболы можно сде­лать удачные записи с расстояния, в 4 раза большего (рис. 57).

Качество передачи зависит от размеров параболы: чем меньше ее диаметр, тем хуже записываются низшие частоты. Однако, слиш­ком большая парабола неудобна в изготовлении и пользовании. Приемлемым компромиссом является парабола диаметром 800 мм.

Таблица 13

Размеры параболы диаметром 800 мм

У

8

24

40

56

72

88

104

120

136

152

168

184

X

80

139

179

212

24С

265

288

310

330

349

367

384

Рис. 57. Парабола для микро­фона.

Рис. 58. Основные размеры параболы.

Рис. 59. Способ изго­товления формы для параболы.

Размеры параболы упрощенно можно определить из формулы x= V аУ ис- 58) При увеличении размера у, например, на 16 мм для х получим размер согласно табл. 13. Расстояние фокуса от вер­шины параболы можно найти из формулы F = x2/4y.

Форму для параболы изготовим из столярной плиты толщиной 16 мм. При этом потребуются две доски размером 900X900 мм. Из них вырезают круговые кольца, которые будут иметь размеры со­гласно табл. 13. Склеим их, как это показано на рис. 59. Из одной доски вырежем четные, из другой доски нечетные кольца. Если ис­пользовать столярную плиту другой толщины, получится другое чис­ло колец. Их размеры будут также другими. Для вычислений ис­пользуем ту же формулу.

Рис. 60. Закрепление прицельной трубки и микрофона.

Ступени заполним в соответствии с рис. 59 гипсом и дадим ему затвердеть. После этого очень хорошо отшлифуем поверхность сна­чала грубой, а затем мелкой стеклянной бумагой. Случайные мелкие дефекты исправим шпаклевкой для автомобильных кузовов или сто­лярной шпаклевкой, а после того как она высохнет, отшлифуем. Ра­боту эту следует выполнять весьма тщательно, поскольку от ее ис­полнения будет зависеть качество параболы. Затем на отшлифован­ную поверхность нанесем изолирующий слой, чтобы изготовленную параболу можно было легко снять с формы (например, пасту для паркета, которую нужно растереть фланелью и отполировать).

Теперь можно приступить к изготовлению собственно параболы. Эпоксидный клей приготовим согласно инструкции изготовителя в таком количестве, чтобы он не мог высохнуть в процессе работы. На­несем его широкой кистью и сверху наложим стеклоткань. Подробно этот способ мы не описываем, поскольку он многократно опи­сывался в различных журналах и книгах по моделированию, а также в прилагаемой к каж­дому рулону стеклоткани ин­струкции. Слои стеклоткани будем накладывать до тех пор, пока толщина стенки не достиг­нет 10 мм.

После снятия параболы с формы параболу можно отла­кировать лаком, лучше всего двухкомпонентным, любого цве­та. Чтобы параболу можно бы­ло быстро сориентировать на источник звука, оборудуем ее с внешней стороны держателем, например устройством для крепления ее к штативу (сле­дует брать прочные штативы). Затем вклеим в параболу визир для прицеливания согласно рис. 60. Используем для этого пластмассо­вую или металлическую трубку с внутренним диаметром 5 и длиной 100 мм. Ее конец, обращенный к глазу, заклеим кружком толщиной 0,5 мм, в середине которого просверлим отверстие диаметром 1 мм. Другой конец трубки оборудуем крестом из тонкой проволоки. Держатель для микрофона изготовим в соответствии с формой и размерами микрофона. Наиболее удобной является цилиндрическая форма корпуса микрофона, чтобы его можно было, двигая, уста­новить точно в фокусе параболы. Укрепим микрофон к корпусу па­раболы посредством проволоки диаметром 3 — 4 мм.

Мембрану микрофона установим точно в фокусе параболы. Для этого сориентируем параболу на какой-нибудь источник звука с воз­можно более постоянной интенсивностью (например, шум плотины или водопада, шум автомобильного двигателя, работающего на ма­лых оборотах, и т. п.) и, медленно передвигая микрофон в держателе, установим стрелку индикатора уровня на максимальное отклонение. Предпочтительно использовать динамический микрофон с кардиоид-ной или круговой характеристикой направленности (например, ТЕСЛА AMD 200, AM 202, AMD 210). Если вы работаете без по­мощника, лучше использовать микрофонный предварительный усили­тель с индикатором уровня, конструкция которого описана в гл. 4. Прикрепим его к параболе или к штативу так, чтобы иметь возмож­ность постоянно следить за показаниями индикатора уровня. По мере необходимости уровень записи можно регулировать индикатором уровня, одновременно прослушивая сигнал в головных телефонах. Это позволит уберечь запись от перегрузок или слишком слабых сиг­налов. Качество записи можно улучшить, вводя регулировку коррек­ции. При записи нужно обращать внимание на то, чтобы ничто не касалось параболы, например ветви деревьев, микрофонный кабель и т. п., так как это ведет к появлению сильных мешающих звуков. Следует считаться с ухудшением записи из-за задуваний ветра, по­этому лучше работать при безветренной погоде. При движениях пе­ремещающегося объекта может случиться, что направленное действие параболы будет выражено слишком четко, что затруднит слежение за объектом. В этом случае нужно немного сдвинуть микрофон из фокуса параболы. Это расширит прослушиваемое пространство, но одновременно уменьшит чувствительность микрофона.

ГЛАВА ПЯТАЯ

ЗАПИСЬ С ЭЛЕКТРОФОНА

5.1. КОРРЕКТИРУЮЩИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗВУКОСНИМАТЕЛЯ

На рис. 61 приведена нормализованная характеристика записи граммофонной пластинки (кривая В). Ею пользуется большинство европейских изготовителей грампластинок. Ход характеристики оп­ределен тремя промежуточными частотами, заданными постоянны­ми времени: Tj = 3180 мкс, Та= = 318 мкс и т3=75 мкс. Соответ­ствующие промежуточные частоты равны: f1=50 Гц f2=500 Гц и f3 = = 2100 Гц.

Рис. 61. Нормализованная кри­вая характеристики записи граммофонной пластинки (кри­вая В) и частотная характе­ристика корректирующего усилителя для электромагнит­ного звукоснимателя (кри­вая А).

От высококачественного воспроизводящего устройства требует­ся, чтобы выходное напряжение было постоянным во всей полосе частот, а поэтому выходное напряжение звукоснимателя должно быть выравнено с помощью корректирующих звеньев. Электромаг­нитные звукосниматели являются звукоснимателями скоростными. Это значит, что их выходные напряжения пропорциональны скорости движения воспроизводящей иглы. В этом случае потребуется такое корректирующее звено, частотная характеристика которого (см. кривую А на рис. 61) являлась бы зеркальным отражением ха­рактеристики записи. Кроме того, такие звукосниматели дают отно­сительно малые выходные напряжения (милливольты). Для наших целей таким образом выгодно соединить корректирующее звено с предварительным усилителем, который усилил бы напряжение звукоснимателя до выходного напряжения 300 мВ, необходимого для работы магнитофона с входа электрофона для полного намагничи­вания ленты. Принципиальная схема стереофонического предусили­теля приведена на рис. 62. Для монофонического звукоснимателя используем только один канал.

Левый (правый) канал усилителя собран на транзисторах Т1 и Т2 (Т 101 и Т102), которые для экономии деталей и лучшей ста­билизации связаны гальванически. Отрицательная обратная связь по постоянному току, определяющая рабочие точки обоих транзисторов, введена через резистор R4 (RW4) с эмиттера транзистора Т2 (Т102) на базу транзистора Т1 (Т 101), Частотно-зависимая отрицательная обратная связь по переменному току заведена с коллектора транзи­стора Т2 (Т 102) на эмиттер транзистора Т1 (Т 101). Она состоит из частотно-зависимых звеньев R8, R9, С6 и С8 (R108, R109, С106 и С108), которые определяют соответственно постоянные времени следующим образом: %i = R9C8, i2=R8C8, т3=R5С6. Константа ti в данном случае умышленно выбрана короче, чем 3180 мкс. Этим было достигнуто понижение чувствительности корректора в области самых низших частот, что препятствует проникновению помех, воз­никающих от вибрации двигателя или других механических узлов привода электрофона.

Рис. 62. Принципиальная схема корректирующего стереофонического предусилителя для электромагнитного звукоснимателя.

Под действием частотно-зависимой обратной связи входное со­противление усилителя становится частотно-зависимым. Оно пони­жается в области низших частот и повышается в области высших частот. Это, однако, не является препятствием, так как внутреннее сопротивление электромагнитного звукоснимателя имеет такой же вид и звукосниматель не может быть недопустимо нагружен вход­ным сопротивлением усилителя на низших частотах. Конденсатор СЗ (С 103), включенный между коллектором и базой транзистора Т1 (Т 101), нивелирует фазовые соотношения на самых высших ча­стотах и устраняет склонность усилителя к самовозбуждению.

Печатная плата предусилителя приведена на рис. 63, располо­жение деталей на ней — на рис. 64.

Чтобы форма частотной характеристики не слишком отличалась от требуемой, нужно использовать детали, определяющие постоян­ные времени ti, Т2 и т3 только с допусками максимально ±10%.

Если требуется собрать корректирующий предусилитель для монофонического электромагнитного звукоснимателя, нужно исполь­зовать только половину печатной платы, изображенной на рис. 63. Оба канала на плате расположены симметрично.

Закончив монтаж и проверив его правильность, нужно присту­пить к налаживанию схем. Подключим к плате напряжение питания 9 В и измерим постоянные напряжения на электродах транзистора. Значения их указаны в схеме на рис. 62 в верхнем канале. Анало­гичные напряжения можем измерить и в соответствующих точках нижнего канала. Принципиальная схема не содержит никаких регу­лировочных элементов Обратная связь по постоянному напряжению весьма глубока и выравнивает значительные разбросы коэффициен­тов передачи тока обоих транзисторов. Потребляемый от источника ток у стереофонического усилителя около 2 мА, у монофонического усилителя — около 1 мА.

Затем проверим чувствительность усилителя, которая на часто­те 1 кГц составляет 2 мВ при 300 мВ на выходе. На принципиаль­ной схеме для ориентации приведены значения переменных напря­жений сигнала, полученные на макете. Максимальное входное на­пряжение — 12 мВ, что соответствует выходному напряжению 1,8 В.

Напряжение шума, измеренное на выходе при открытом входе, меньше 1 мВ. Входное сопротивление усилителя определяется рези­стором Rl (R101) и равно 50 кОм. Входное сопротивление соб­ственно усилителя на частоте 1 кГц 0,4 МОм. Частотную характери­стику измеряем с помощью генератора низкой частоты, подключен­ного ко входу усилителя через резистор 47 кОм. Установим такое входное напряжение (около 0,47 мВ), чтобы при частоте 1 кГц по­лучить на выходе усилителя напряжение 70 мВ. Поддерживая постоянным входное напряжение, измеряем напряжение на выходе.

Рис. 63. Печатная плата предусилителя для электромагнитного звукоснимателя.

Рис. 64. Монтажная схема деталей предусилителя для электромаг­нитного звукоснимателя.

Форма частотной характеристики должна соответствовать фор­ме, приведенной на рис. 65. Сравнивая ее с кривой А на рис. 61, убедимся в том, что формы обеих кривых сходятся на всем протя­жении, вплоть до области самых низших частот, где результирующий ход умышленно несколько изменен под влиянием резистора R9 (К 109).

Рис. 65. Частотная характеристика кор­ректирующего предусилителя для элект­ромагнитного звукоснимателя.

Выход усилителя подключим экранированным кабелем прямо к разъему для подключения электрофона в магнитофоне или уси­лителе.

ГЛABA ШЕСТАЯ

СМЕСИТЕЛИ

Смешивание сигналов от различных источников имеет в элект­роакустике большое значение. На рис. 66 приводятся три способа смешивания сигналов. Способ смешивания, который не требует для своей реализации никаких затрат, изображен на рис. 66, а. Это так называемое акустическое смешивание, которое осуществляется перед дальнейшей обработкой в электрическом передающем тракте. На рисунке обозначены только два источника сигнала, но их может быть и больше. Это могут быть, например, музыкальные инструмен­ты, голоса людей, различные источники шума и т. д.

Такое расположение, особенно при использовании большого ко­личества источников сигнала, предъявляет значительные требования к акустическому равновесию, т. е. к правильному выбору удаленно­сти отдельных источников от микрофона в зависимости от интенсивности акустического давления, которое они создают. А это, в свою очередь, требует наличия определенной практики и тщатель­ных предварительных проб.

При акустическом смешивании возможна взаимная маскировка сигналов. Это бывает, например, при репортаже в условиях сильного мешающего шума. В интересах разборчивости речи, при этом необ­ходимо поддерживать уровень записываемого шума по крайней мере на 12 — 18 дБ ниже пикового уровня речи (разница зависит от час­тотных спектров полезного сигнала и шума), что достигается ис­пользованием направленных микрофонов, а прежде всего тем, что говорят в микрофон в непосредственной от него близости.

Весьма простой способ акустического смешивания речи с музы­кальным сопровождением осуществляется при помощи усилителя с динамическим громкоговорителем или радиовещательного прием­ника, который размещается перед микрофоном и воспроизводит требуемое сопровождение. Громкоговоритель должен находиться в непосредственной близости от микрофона, чтобы исключить попада­ние в микрофон звуков, отраженных от стен помещения.

Качество записи, полученной при акустическом смешивании, бы­вает обычно невысоким. Это обусловлено акустическими свойствами помещения, в котором происходит запись, качеством микрофона, а в некоторых случаях и динамическим громкоговорителем. Применя­ется акустическое смешивание только тогда, когда не придается большого значения качеству записи.

Другой более совершенный способ — это смешивание сигналов на магнитной ленте. Он заключается в том, что на магнитную ленту с уже сделанной на ней записью (музыка) накладывают еще одну (речь), причем на той же дорожке, где сделана запись музыки (рис. 66, б). Для того чтобы при этом не стереть предыдущую за­пись, стирающую головку отключают выключателем или магнитную ленту отводят от стирающей головки при помощи куска немагнитно­го материала. Однако некоторое ослабление предыдущей записи при этом неизбежно. Оно обусловлено действием тока подмагничивания записывающей головки и в зависимости от его значения составит от 10 до 20 дБ. Ослабление предыдущей записи частотно-зависимо и будет большим на высших частотах, так как высокочастотный ток подмагничивания значительнее ослабляет запись на более коротких волнах.

Рис. 66. Схематическое изображение смеши­вания двух сигналов.

Некоторые типы магнитофонов оборудованы так называемой трюковой кнопкой. Дополнителькое оборудование магнитофона та­кой кнопкой несложно и описано в главе «Трюковые устройства». Однако такое оборудование имеет смысл только для двухдорожеч-ных магнитофонов. В четырехдорожечных магнитофонах можно осуществить запись на отдельных дорожках, которые при воспроиз­ведении соединяются параллельно. Обычно смешивание на магнит­ной ленте используют там, где требуются только короткие врезки слов или объяснения.

Лучшие результаты можно получить при использовании элект­рического смешивания. Сигналы с отдельных источников подводятся к смесителю. Каждый источник имеет свой регулятор уровня, так что можно точно установить уровень сигнала с каждого источника (рис. 66, в). Качество сигнала остается сохраненным во всем диапа­зоне. Кроме того, с технической точки зрения большое удобство за­ключается в возможности подключения к смесителю неограниченно­го числа смешиваемых источников сигнала. Неудобством является большая техническая сложность и высокая стоимость таких уст­ройств.

Далее приводится описание нескольких простых и более слож­ных смесителей, удобных для изготовления и использования в лю­бительских условиях.

6.1. ДЗУХКАНАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ЛАМПОВЫХ МАГНИТОФОНОВ

Электрическая схема двухканального смесителя, приведенная на рис. 67, составлена исключительно из пассивных элементов. Она удобна для ламповых магнитофонов. Один вход смесителя предна­значен для включения пьезоэлектрического или динамического мик­рофона с переходным транс­форматором. Микрофон должен иметь чувствительность около 30 мВ/Па. Другой вход предназначен для под­ключения пьезоэлектрическо­го звукоснимателя.

Выход смесителя под­ключается к микрофонному разъему магнитофона, кото­рый должен иметь входное сопротивление около 1 МОм. Потенциометрами R1 и R5 устанавливается требуемый уровень сигналов с обоих источников; регулятором уровня записи на магнито­фоне — общий уровень суммы сигналов.

Рис. 67. Схема двухканального сме­сителя для ламповых магнитофонов.

Рис. 68. Печатная плата смесителя согласно рис. 67.

Смеситель содержит немного деталей и может быть выполнен с помощью как объемного монтажа, так и на печатной плате. Фор­ма печати и размеры платы приведены на рис. 68, а расположение деталей на плате и соединение ее с шланиевыми разъемами — на рис. 69.

Рис. 69. Монтажная схема смесителя согласно рис. 67.

Параметры смесителя можно определить с помощью генератора звуковой частоты и лампового вольтметра.

Значения переменных напряжений на частоте 1 кГц приведены на принципиальной схеме.

При измерении входного напряжения для микрофона (потен­циометр R1 установлен в положение максимального уровня) при вращении ручки потенциометра R5 из одного крайнего положения в другое уровень выходного напряжения не меняется. При измере­нии входного напряжения для электрофона (магнитофона) и пово­роте движка потенциометра R1 между крайними положениями вы­ходное напряжение меняется в пределах 3 дБ.

Проверим ход частотной ха­рактеристики, которая при часто­те 10 кГц имеет завал около ЗдБ относительно средней частоты 1 кГц. Это справедливо для обо­их входов, отклонения можно вы­ровнять изменением емкости кон­денсатора С1 или С2. В области низших частот частотная характе­ристика завала не имеет, так как схема не содержит никаких кор­ректирующих звеньев на низших частотах.

Для соединения смесителя с магнитофоном используем двух-проводный кабель из комплекта магнитофона. В случае использования другого кабеля следует обра­тить внимание на то, чтобы его емкость не превышала 100 пФ, так как иначе произойдет понижение уровня записи на высших частотах.

6.2. ДВУХКАНАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ МАГНИТОФОНОВ

Двухканальный смеситель позволяет осуществить смешивание двух сигналов с разными уровнями напряжения. Его принципиаль­ная схема приведена на рис. 70.

Чувствительный вход со сравнительно малым входным сопро­тивлением предназначен для подключения динамического микрофона без переходного трансформатора. Можно, однако, использовать и другие микрофоны со средним выходным сопротивлением, так как входное сопротивление транзисторного предусилителя, собранного на транзисторе КС508, составляет 10 кОм.

Рис. 70. Принципиальная схема двухканального смесителя для транзисторного магнитофона.

Другой вход имеет большое входное сопротивление и предна­значен для подключения источников с минимальным выходным на­пряжением 0,3 В. Его можно использовать, например, для подклю­чения пьезоэлектрического звукоснимателя, магнитофона или другого подобного источника сигнала. Для электромагнитного звукоснимате­ля этот вход не годится, так как звукосниматель дает малое выход­ное напряжение и, кроме того, требует коррекции частотной харак­теристики передачи.

Рис. 71. Схема кабеля для соединения двухканального смесителя с магнитофоном.

Выход смесителя рассчитан для подключения к микрофонному входу транзисторного магнитофона с входным сопротивлением около 5 кОм. Этим условиям соответствуют все транзисторные магни­тофоны ТЕСЛА, включая Сонет ВЗ.

Рис. 72. Печатная плата смесителя согласно рис. 70.

Смесители можно питать непосредственно от магнитофона с по­мощью специального соединительного шнура, который одновременно соединяет выход смесителя со входом магнитофона (рис. 71), или от батарей с напряжением 9 В. Потребляемый смесителем ток весьма незначителен (1,2 мА), так что батареи хватит на длительный срок.

На рис. 72 приведена печатная плата для смесителя. К плате привинчены оба потенциометра (их оси находятся со стороны соеди­нений), а собственно на плате расположены детали.

Размещение деталей на печатной плате видно из рис. 73. На принципиальной схеме (см. рис. 70) показано питание от магнитофона. При использовании батареи следует дополнить схему еще од­нополюсным выключателем, а вместо резистора R7 впаять прово­лочную перемычку.

Затем следует изготовить соединительный кабель в соответствии с рис. 71. Все три разъема кабеля обозначаются согласно надписям на рисунке и с их помощью смеситель соединяется с магнитофоном.

Рис. 73. Монтажная схема смесителя соглас­но рис. 70.

В магнитофонах, которые не имеют выведенного на разъем напря­жения питания, напряжение питания подводится на свободный кон­такт 1 разъема, обозначенного знаком |<|, с конденсатора фильтра С17 (50 мкФ) через защитный резистор сопротивлением 680 Ом. Вместа пятиконтактного разъема на соединительном кабеле можно использовать трехконтактный, а провод припаять не на контакт 5, а на контакт 1.

При налаживании схемы прежде всего измерим постоянные на­пряжения согласно рис. 70. Если напряжение на коллекторе будет существенно отличаться от приведенного на схеме, это вероятно бу­дет вызвано значительным отклонением от нормы коэффициента передачи тока примененного транзистора. В этом случае следует по­добрать сопротивление резистора R1. При малом напряжении на коллекторе сопротивление резистора R1 надо увеличить и наоборот.

Затем проверим параметры смесителя при помощи генератора звуковых частот, лампового милливольтметра и осциллографа. Вы­ход смесителя нагрузим резистором сопротивлением 47 кОм. Ориен­тировочные значения переменных напряжений указаны на схеме. Устойчивость к перегрузкам микрофонного входа составляет 25 дБ. Это значит, что если повысить входное напряжение до 14 мВ, а вы­ходное напряжение смесителя с помощью потенциометра R3 устано­вить на первоначальное, значение — 0,8 мВ, то искажений на выходе смесителя возникнуть не должно. Частотная характеристика, изме­ренная с обоих входов, должна на краях полосы рабочих частот, т. е. на 50 Гц и 20 кГц, иметь завал около 3 дБ относительно основ­ной частоты 1 кГц.

При вращении ручек потенциометров оба канала не должны оказывать взаимного влияния.

6.3. ЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

Рис. 74. Принципиальная схема четырехканального монофонического смесителя.

Четырехканальный монофонический смеситель. Его принципиаль­ная схема приведена на рис. 74. Смеситель позволяет смешивать сигналы, приходящие с двух динамических микрофонов с низким или средним выходным сопротивлением. Микрофоны подключают к микрофонным разъемам 1 и 2. К двум другим разъемам можно подключить или два пьезоэлектрических звукоснимателя или выхо­ды усилителей воспроизведения двух магнитофонов, или их комби­нации. Выходные разъемы и разъемы питания смесителя соединяют с магнитофоном, на котором будет проводиться запись, с помощью кабеля, изготовленного в соответствии с рис. 71.

Рис. 75. Принципиальная схема четырехканального стереофонического смеси­теля.

Рис. 76. Печатная плата смесителя согласно рис, 74.

Рис. 77. Печатная плата смесителя согласно рис. 75.

Четырехканальный стереофонический смеситель. Принципиаль­ная схема его приведена на рис. 75. Источники сигналов, подлежа­щих смешиванию, те же, что и в предыдущем случае, с той только разницей, что они должны быть стереофоническими.

Смеситель оборудован четырьмя входными разъемами для под­ключения микрофонов. Для стереофонических микрофонов (так на­зываемой интенсивностной стереофонии) используются пятиконтакт­ные разъемы.

Если для стереофонической записи используются два самостоя­тельных монофонических микрофона (так называемая система АВ), подключим левый микрофон к разъему, обозначенному буквой Л, правый микрофон к разъему, обозначенному П.

Рис. 78. Монтажная схема смесителя согласно рис. 74.

Рис. 79. Монтажная схема смесителя согласно рис. 75.

Указания по монтажу обоих типов смесителей. Печатные платы для монофонического и стереофонического смесителей приведены на рис. 76 и 77 соответственно. В остальном следует руководствоваться указаниями, приведенными в § 7.2. Монтажные схемы смесителей и схемы соединения платы с фланцевыми разъемами представлены на рис. 78, 79. Стереофонический смеситель нельзя питать с разъема магнитофона для дополнительного усилителя воспроизведения, так как потребляемый ток от источника питания составит около 5 мА, а это слишком много (см. гл. 1).

При налаживании схем смесителей следует руководствоваться указаниями, приведенными в § 7.2. Устойчивость к перегрузкам микрофонных входов составляет около 25 дБ (относительно номи­нального входного уровня — 0,8 мВ).

6.4. СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ РЕЖИССЕРСКИЙ ПУЛЬТ

Приводимый здесь режиссерский пульт содержит смеситель сиг­налов с двух микрофонов и двух электрофонов или магнитофонов, а также их комбинации (один электрофон и один магнитофон), за­тем цепи частотной коррекции для независимой регулировки низших и высших частот, два индикатора уровня, генератор синусоидального напряжения для предварительной установки усиления магнитофона, на котором будет проводиться запись, и кнопку для контроля пи­тающего напряжения (состояния батареи). Принципиальная схема пульта приведена на рис. 80.

Четыре микрофонных предварительных усилителя собраны на транзисторах Т1, 7101, Т2 и Т102. Резисторы R3, R103, R9 и R109, включенные в цепи эмиттеров, выравнивают чувствительность микро­фонных входов и повышают устойчивость к перегрузкам. Потенцио­метры R4, RW4, RW и R110 служат для регулировки усиления предусилителей. За ними включены сдвоенные регуляторы уровня R5, RJ05 и Rll, R1U с разделительными резисторами R6, R106, RI2 и R112. Входной сигнал с электрофона или магнитофона по­дается через последовательные разделительные резисторы, прямо на регуляторы уровня R16, R116 и R21, R121.

Сигнал усиливается транзисторами ТЗ и ТЮЗ, в цепи которых введена отрицательная обратная связь с помощью резисторов в эмиттерах R25 и R125. В цепи эмиттеров через резисторы R26 а R126 введен также и контрольный сигнал с генератора звуковой частоты, собранного на транзисторах Т201 и Т202. Затем следует собранный на транзисторах Т4 и 1104 эмиттерный повторитель, ко­торый выполняет функции разделительной ступени и одновременно согласует сопротивления, необходимые для нормальной работы корректора.

Рис. 80. Схема стерео­фонического режиссер­ского пульта.

Здесь применена классическая цепь корректирующих звеньев, включенных в ветви отрицательной обратной связи корректирующе­го усилителя, собранного на транзисторах Т5 и Т105.

Сдвоенный потенциометр R29, R129 служит для подъема и по­нижения низших частот, в то время как R32 и RШ — для регули­ровки высших частот. Знак плюс в схеме обозначает положение движка потенциометра, в котором крайние частоты подняты, знак минус — положение, в котором они завалены. К коллекторам тран­зисторов Т5 и Т105 гальванически присоединены базы эмиттерных повторителей, собранных на транзисторах Т6 и Т106. Это разделительные ступени для стрелочных индикаторов уровня И1 и И101. В случае, когда питание режиссерского пульта осуществляется от батареи или аккумулятора, питающее напряжение можно контроли­ровать с помощью индикатора И1.

При нажатии кнопки, обозначенной «БАТ», с двумя замыкаю­щимися контактами одним контактом заземляется движок потен­циометра R38. Таким образом, к индикатору не будет подводиться сигнал с выхода транзистора Т5. Другим контактом к индикатору подключается напряжение питания через последовательно включен­ные резисторы R39 и R40. По отклонению стрелки индикатора мож­но судить о состоянии батареи. Если пульт будет питаться от маг­нитофона или другого сетевого источника питания, контроль напря­жения питания станет лишним и кнопка «БАТ» и оба резистора R39 и R40 могут быть ликвидированы. Выходной сигнал с коллекторов транзисторов Т5 и Т105 через защитные резисторы R36 и R136 вы­водится к выходному разъему. Защитные резисторы препятствуют большой нагрузке коллекторов транзисторов Т5 и Т105, при кото­рой могла бы ухудшиться работа корректирующих цепей.

Режиссерский пульт включает в себя и генератор синусоидаль­ного напряжения частотой 1 кГц. Он собран на транзисторах Т202 и 1201. Транзистор Т202 работает как собственно генератор, в кото­ром необходимый сдвиг фазы достигнут RС-цепью, включенной с коллектора на базу и состоящей из резисторов R206, R209 и кон­денсаторов С206 и С207. Потенциометром R206 можно изменять частоту генератора, потенциометром R207 устанавливать рабочую точку транзистора Т202. Напряжение питания стабилизировано стабилитроном Д201, чтобы выходное напряжение генератора оста­валось постоянным при колебаниях напряжения питания.

Конденсатор С204 препятствует самовозбуждению генератора на сверхзвуковых частотах. Разделительная ступень собрана на транзисторе Т201, в эмиттер которого включен потенциометр R204. С движка этого потенциометра снимается напряжение, необходимое для возбуждения эмиттеров транзисторов ТЗ и Т103. Генератор включается кнопкой «Уровень» с одним размыкающим и одним за­мыкающим контактом. Если кнопка не нажата, движок потенцио­метра R204 соединен с землей. Таким образом, исключается «прони­кание» из одного канала в другой. При нажатии кнопки этот кон­такт разорвется, а другой контакт подключит напряжение питания к генератору, который начнет работать.

Печатная плата режиссерского пульта приведена на рис. 81, монтажная схема — на рис. 82 (у конденсатора С12 положительный полюс расположен ближе к транзистору Т6). При более высоких требованиях к согласованию уровней в каналах для их регулирова­ния и частотной коррекции, выгоднее использовать не сдвоенные потенциометры, а переключатели, которые должны иметь по крайней мере 20 положений. При этом регулировка не будет плавной, а бу­дет осуществляться скачками, например по 3 дБ. Если для питания пульта не будет использоваться батарея или аккумулятор, отпадает необходимость в кнопке «Бат», потенциометре R39 и резисторе R40.

Рис. 81. Печатная плата режиссерского пульта.

Если в качестве кнопки «Уровень» будет использована кнопка с регулируемыми контактами (например, телефонная кнопка), ее следует отрегулировать так, чтобы при нажатии кнопки сначала размыкался заземляющий контакт, а только потом включался кон­такт питания. Конструкции некоторых кнопок вполне удовлетворяют этим требованиям.

На рис. 83 изображено исполнение панели управления. Входные и выходные фланцевые разъемы размещены на боковых панелях кожуха, чтобы кабели при обслуживании не мешали. Индикаторы уровня разместим как можно ближе к себе, чтобы хорошо видеть их одновременно. Весь кожух должен быть как следует экраниро­ван, так как чувствительность устройства к помехам весьма значи­тельна, особенно при подъеме низших и высших частот. Плохо выполненное экранирование может привести к возникновению боль­шого напряжения помех или самовозбуждению. Тщательно экраниров энными должны быть и провода, соединяющие разъемы с печат­ной платой.

При налаживании схемы прежде всего следует измерить все по­стоянные напряжения. Их приблизительные значения приведены в принципиальной схеме на рис. 80. Большие отклонения коллектор­ных напряжений от приведенных в схеме могут быть вызваны раз­бросом коэффипиентов передачи тока примененных транзисторов. Их можно подогнать путем изменения сопротивлений резисторов, включенных между коллектором и базой соответствующего транзи­стора.

Снизим напряжение питания до 9 В, нажмем кнопку «Бат» и резистором R39 установим отклонение стрелки индикатора И1 на начало красного сектора. Теперь повысим напряжение питания до 12 В. При последующем контроле напряжения стрелка индикатора всегда должна находиться в пределах красного поля. Если стрелка останавливается в начале красного поля, это свидетельствует о том, что батареи разрядились и требуют замены.

Теперь подключим генератор звуковых частот к общей точке резисторов R6, R12, R17, R22 (R106, R112, R117, R122) и установим частоту 1 кГц. Регуляторы низших частот R29/R129 и высших ча­стот R32/R132 установим в средние положения и будем увеличивать напряжение на входе до получения напряжения на выходе 0,8 В. (Выход нагружен сопротивлением резистора 0,5 МОм.) Потенцио­метром R38 (R138) установим отклонение стрелки индикатора И1 (И101) на начало красного сектора. Изменим частоту генератора звуковых частот на 10 кГц (входное напряжение поддерживаем по­стоянным!) и изменением положения движка потенциометра R32/R132 установим выходное напряжение опять на 0,8 В. Частоту генератора изменим на 100 Гц и потенциометром R29/R129 устано­вим выходное напряжение опять равным 0,8 В. Отметим положения ручек обоих потенциометров. Это положение, в котором частотная характеристика будет ровной.

Рис. 82. Монтажная схема режиссерского пульта.

Рис. 83. Эскиз панели управления режиссерского пульта.

Движки потенциометров при этом должны находиться в сред­нем положении. Частоту звукового генератора изменим до 50 Гц и, вращая ручку потенциометра R29/R129 влево, разметим по­ложения затухания низших частот по ступеням, например по 6 дБ. Затем изменим час­тоту генератора до 200 кГц и проделаем то же самое, вра­щая ручку потенциометра R32/R132 влево.

Рис. 84. Частотная характери­стика режиссерского пульта в средних и крайних положени­ях потенциометров R29/R129 и R32/RJ32.

Возвратим оба движка в исходное положение, обозначенное, например, 0 дБ, снизим входное напряжение на 20 дБ (в 10 раз), при этом на частоте 1 кгц на выходе режиссерского пульта будет напряжение 80 мВ. Частоту на входе установим равной 50 Гц и, вращая потенциометр R29/RI29, разметим положения подъема низ­ких частот опять по ступеням через 6 дБ. То же проделаем и с по­тенциометром R32/R132 при частоте 20 кГц. Форма частотной ха­рактеристики в средних и крайних положениях обоих потенциомет­ров изображена на рис. 84. Таким образом, установка чувствитель­ности обоих индикаторов уровня и градуировка обеих ручек регуля­торов коррекции будет завершена.

Потенциометры R4, R104, R10 и R110 установим в положение короткого замыкания, потенциометры R5/R105 и R1HR111 вправо, потенциометры R29/R129 и R32/R132 на 0 дБ. Генератор звуковых частот с напряжением 0,8 MB и частотой 1 кГц будем последова­тельно подсоединять к входам микрофонных предварительных уси­лителей, установив у них потенциометрами чувствительность так, чтобы стрелка индикатора уровня указывала на начало красного сектора.

Для контроля на принципиальной схеме указаны переменные напряжения, которые были измерены на макете описанным спо­собом.

Одновременно можно измерить и входное сопротивление микро­фонных предусилителей, которое должно составлять 18 кОм. Затем проверим устойчивость к перегрузкам микрофонного входа. Для этого входное напряжение повысим на 20 дБ, т.е. до 8 мВ, и соот­ветствующим регулятором установим выходное напряжение равным 0,8 В. Выходное напряжение должно оставаться неискаженным.

Проверим чувствительность входа для электрофона; она долж­на составлять 300 мВ, а входа для магнитофона — 600 мВ при нор­мальном выходном уровне. Разница в чувствительности левого и правого каналов при установленных в крайнее правое положение потенциометрах R16/R216 и R21/R121 не должна быть более 1 дБ. Изменения чувствительности можно достигнуть изменением сопро­тивления соответствующих последовательных резисторов (R13, R113, R14, R114, R15, R115, R18, R118, R19, R119, R20 или R120), например подпаиванием параллельного резистора со стороны печати.

Отключим от входа устройства звуковой генератор. Движок потенциометра R204 сдвинем к точке земляного потенциала, движки потенциометров R206 и R207 установим в средние положения. К эмиттеру транзистора Т201 подключим ламповый милливольтметр и осциллограф и нажмем кнопку «Уровень». Потенциометром R207 приблизительно установим синусоидальную форму колебаний, по­тенциометром R206 установим частоту 1 кГц.

При этом постоянное напряжение на эмиттере транзистора Т201 должно быть равным 1,5 В. Потенциометром R204 установим такое напряжение, чтобы стрелки обоих индикаторов уровня установились в начале красного поля. При этом сигнал на входах режиссерского пульта должен отсутствовать.

Измерим напряжение помех на выходе режиссерского пульта. Ручки регуляторов коррекции установим на 0 дБ, ручки всех регу­ляторов уровня установим влево до отказа. Напряжение помех на выходе должно быть около 0,6 мВ, т. е. 62 дБ.

При выведении регулятора микрофонного предусилителя его вход будет замыкаться эквивалентом сопротивления микрофона 220 Ом, при этом напряжение помех возрастет до 1 мВ, т. е. до — 58 дБ. При подъеме низших или высших частот следует мириться с ухудшением этих значений.

При использовании режиссерского пульта для записи с микро­фона можно применить или стереофонический микрофон, который подсоединим к соответствующим разъемам (при интенсивностной стереофонии), или два отдельных микрофона с малыми входными сопротивлениями, которые включим в трехконтактные разъемы, обозначенные Л и Я. Это так называемая система АВ, при которой микрофоны располагаются на определенном расстоянии друг от дру­га. Входы «Грамм» предназначены для пьезоэлектрического стерео-фонического звукоснимателя. Менее пригодны они для электромаг­нитного или динамического звукоснимателя. Вместо звукоснимателя можно использовать и стереофонический магнитофон, для которого на режиссерском пульте предусмотрен специальный разъем, обозна­ченный «Мгф».

Следует, однако, придерживаться правила, что если занят, на­пример, разъем «Грамм. 1», то одновременно подключать магнито­фон к разъему «Мгф. I» не следует, его можно подключить к разъ­ему «Мгф. 2». В сдвоенных разъемах «Грамм. 1» и «Мгф. 1» или «Грамм. 2» и «Мгф. 2» всегда может быть занят только один из этих разъемов.

Рис. 85. Схема смесителя с регуляторами направления.

Рис. 85. Продолжение.

Выход режиссерского пульта соединим кабелем со входом для звукоснимателя на стереофоническом магнитофоне. Входное сопро­тивление его около 0,5 МОм, а минимальная чувствительность 0,8 В. Включим магнитофон в режим записи, все входные потенциометры установим в крайние левые положения и нажмем кнопку «Уровень». Отметим отклонение стрелок индикаторов уровня режиссерского пульта и установим такое же отклонение стрелок на индикаторах уровня магнитофона с помощью регулятора уровня записи. При записи джазовой и современной танцевальной музыки, которая содержит высшие частоты с большими, чем обычно, амплитудами, при такой установке индикатора мы рискуем, однако, перемодулировать магнитную ленту на высших частотах.

Дело в том, что индикатор уровня магнитофона, который вклю­чен после усилителя записи, правильно покажет степень намагничи­вания ленты на всех частотах. Однако частотная характеристика усилителя записи в области высших частот имеет тенденцию к подъ­ему при снижении скорости движения ленты. При больших ампли­тудах высших частот индикатор уровня в режиссерском пульте, ко­торый включен перед усилителем записи, в этом случае показывает, что уровень сигнала, подаваемого на магнитофон нормален, а инди­катор уровня магнитофона, включенный после усилителя записи, указывает уже на перемагничивание магнитной ленты.

Поэтому при .настройке аппаратуры на запись удобно в подоб­ных случаях устанавливать регулятором усилителя записи по инди­катору магнитофона уровень более низкий, чем показывает индика­тор на режиссерском пульте.

После регулировки ни индикатор, ни регулятор уровня магни­тофона трогать уже не следует, а при всех записях пользоваться только регулировочными элементами и индикаторами уровня на режиссерском пульте. .

Выход режиссерского пульта можно нагрузить сопротивлением, меньшим чем 0,5 МОм. Следует, однако, считаться с тем, что вы­ходное напряжение несколько понизится. Разделительные резисторы R36 и R136 служат для того, чтобы во всех режимах нагрузки были сохранены приведенные ранее параметры корректора. Когда необхо­димо сохранить номинальное выходное напряжение при нагрузке малым сопротивлением, необходимо после транзисторов Т5 и Т105 включить еще эмиттерные повторители в качестве разделительной ступени.

Рис. 86. Печатная плата смесителя согласно рис. 85.

Рис. 87. Монтажная схема смесителя согласно рис. 85.

6.5. СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ С РЕГУЛЯТОРАМИ НАПРАВЛЕНИЯ (ПСЕВДОСТЕРЕОФОНИЯ)

Смеситель, принципиальная схема которого приведена на рис. 85, позволяет смешивать сигналы со стереофонического микрофона, электрофона и магнитофона. Кроме того, можно подмешать к про­грамме еще и монофонический сигнал с микрофона и электрофона (или магнитофона), который с помощью регуляторов направления R208 и R221 можно передавать из одного канала стереофонического тракта в другой. С помощью регуляторов уровня сигнала R205 и R218 можно еще и управлять «от­даленностью», например, певца или источника другого звука. Повыше­ние уровня сигнала воспринимает­ся как приближение, снижение — как удаление.

Работа регулятора направле­ния видна из принципиальной схе­мы. Низкочастотный сигнал, под­водимый, например, к монофони­ческому микрофонному входу, пос­ле усиления транзистором Т201 по­падает на регулятор уровня R205 и на мостовую схему, состоящую из резисторов R206 — R210. Если движок потенциометра находится в точке соединения резисторов R207 и R210, эта точка заземлена и сигнал с микрофона в правый канал попасть не сможет, в то время как в левом канале он бу­дет иметь максимальный уровень.

Возникающее вследствие этого акустическое впечатление будет таким, как будто источник сигнала размещается слева. В другом крайнем положении движка потен­циометра R208 впечатление будет противоположным. Если движок потенциометра установлен в сред­нее положение, сигнал в обоих каналах будет иметь одинаковый уровень. При этом создается впе­чатление, что источник сигнала на­ходится посередине. Изменяя по­ложение движка потенциометра, регулирующего направление, мож­но, плавно уменьшая уровень сигнала в одном канале, одно­временно увеличивать его в дру­гом, как бы перемещая при этом источник сигнала в разные места стереофонической базы. Одновре­менно, управляя потенциометрами R205 и R218, можно получить впечатление приближения или удаления. Это можно с вы­годой применить при записи различных звуковых эффектов, например имитации движения поезда, автомобиля и т. п. При этом можно произвольно изменять направление движения и «удаленность» объекта.

Печатная плата смесителя приведена на рис. 86, расположение деталей на печатной плате — на рис. 87. Из соображений простоты устройства узловые точки смесителя выведены прямо на выходной разъем. Это удобно в случае, когда, данное устройство будет ис­пользоваться в сочетании с магнитофоном. В случае!необходимости смеситель можно дополнить усилителем с корректором и индикато­рами выходного уровня. При этом можно управлять их, используя схему, примененную в стереофоническом режиссерском пульте. При проектировании другой печатной платы обращаем внимание на то, чтобы исключить возможность возникновения нежелательных обрат­ных связей, как положительных, так и отрицательных, которые всегда неблагоприятно влияют на параметры устройства, а в неко­торых случаях и делают вообще невозможным его использование.

Если смеситель будет питаться от батареи или аккумулятора, дополним его еще и однополюсным выключателем.

Постоянные и переменные напряжения, которые необходимо знать для налаживания и регулировки смесителя, указаны на прин­ципиальной схеме. После подключения постоянного напряжения пи­тания 9 В измерим напряжения на коллекторах всех четырех тран­зисторов. Эти напряжения можно корректировать путем изменения сопротивлений резисторов Rl, R101, R201 или R214, определяющих рабочие точки транзисторов. Измерим и ток, потребляемый от ба­тареи.

Выходы левого и правого каналов временно нагрузим резисто­рами по 10 кОм (достаточными для минимальной нагрузки). Они имитируют входное сопротивление магнитофона, который будет ис­пользоваться для работы со смесителем. Затем прежде всего уста­новим чувствительность стереофонического микрофонного предвари­тельного усилителя, собранного на транзисторах Т1 и Т101. К кон­такту 3 разъема для левого микрофона подключим генератор звуковых частот с установленной на нем частотой 1 кГц. Сдвоенный потенциометр R6, R106 установим в положение минимальной чув­ствительности и с помощью генератора установим на выходе смеси­теля напряжение 2 мВ. Входное напряжение при этом не должно быть больше чем 0,8 мВ. Отметим его действующее значение. Затем подключим генератор к разъему для правого микрофона и повторим измерения. Усиление обоих каналов должно быть одинаковым. Если есть разница в усилении между каналами, увеличим усиление кана­ла с меньшим усилением, подпаяв параллельно резистору в эмитте­ре транзистора другой резистор такой величины, чтобы разница в усилении между обоими каналами не была большей, чем 1 дБ (10%). Эти резисторы в схеме обозначены пунктиром, а на печат­ной плате для них оставлено свободное место. Частотная характе­ристика смесителя должна быть прямолинейной в полосе от 50 Гц до 20 кГц. Устойчивость к перегрузкам обоих каналов составляет 25 дБ, входное сопротивление около 25 кОм.

Затем проверяем и остальные входы смесителя. Данные для монофонических входов со смешивающими рецепторами справедли­вы при регуляторах R205 и R218, установленных в положение мак­симального усиления, и регуляторах R208 и R221, установленных так, чтобы затухание в измеряемом канале было минимальным. Частотная характеристика всех этих входов также прямолинейна в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц. Устойчивость к перегрузкам входа для монофонического микрофона составляет 25 дБ, для элек­трофона и магнитофона — . 30 дБ. Входное сопротивление микрофонного предварительного усилителя равно 35 кОм. Наконец, отключим оба нагрузочных резистора от выхода смесителя. Выход смесителя соединим со входом стереофонического магнитофона, предназначен­ным для радиовещательного приемника, который имеет входное со­противление 10 кОм, а чувствительность около 1,5 мВ при полном намагничивании ленты. Для стереофонической записи с микрофона можно использовать или стереофонический микрофон (при интенсив-ностной стереофонии), который подсоединим к соответствующему разъему, или два самостоятельных динамических микрофона, кото­рые подсоединим к трехконтактным разъемам Л и П (система АВ). Для записи одновременно можно использовать только один из спо­собов. Никогда не должны быть заняты все три разъема. Это отно­сится и к монофоническому входу для электрофона или магнитофо­на, т. е. одновременно может быть подключен только один из этих источников.

Смеситель можно использовать совместно с монофоническим магнитофоном. В этом случае выходной сигнал берется только с ле­вого канала. Оба регулятора направления (R208 и R221) должны постоянно находиться в таком положении, чтобы сигнал в левом канале не ослаблялся, т. е. на схеме это соответствует .установке их в нижнее положение. При этом нельзя ими пользоваться в соответ­ствии с их назначением, как при стереозаписи. В режиме монофони­ческой записи можно смешивать сигнал с двух микрофонов, двух электрофонов (или одного электрофона и одного магнитофона) и одного магнитофона. Один из монофонических микрофонов подклю­чим к разъему левого канала Л, другой — к монофоническому входу для микрофона. Если мы будем использовать стереофонический мик­рофон, подключим его ко входу для стереофонического микрофона. При этом из всей системы микрофона будет использоваться только сигнал для левого канала. Другой монофонический микрофон будет так же, как и в предыдущем примере, подключен к разъему для монофонического микрофона. К стереофоническому входу для элект­рофона и магнитофона можно подключить только монофонические источники сигнала.

6.6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СМЕСИТЕЛЕЙ

Во всех описанных устройствах упоминаемые нами конкретные источники сигнала предназначены для подключения к определен­ным входам смесителя. Так как типы этих изделий со временем ме­няются и в некоторых случаях любители располагают изделиями других, в том числе и зарубежных, фирм, упомянем в заключение, что приводимые здесь принципы их подключения справедливы и в общих случаях.

Основным параметром при решении вопроса о способе подклю­чения источника является переменное напряжение звуковой частоты, которое возникает на его выходе и зависит от степени возбуждения источника. Для того чтобы иметь возможность сравнивать между собой различные источники, в качестве отправной точки для микро­фонов используется акустическое давление 0,1 Па (1 Па=1Н-м-2). Иногда используется также значение, в десять раз большее. Для граммофонных звукоснимателей в качестве эталона принимается грампластинка с нормализованной записью. Выходные напряжения в дальнейшем тексте приведены для каждого типа источников сигнала отдельно, а изготовители обычно приводят их в технических данных своего изделия.

Рис. 88. Эквивалентные схемы микрофонов (а, б) и подключение пьезоэлектрических звукоснимателей к усилителю (в, г).

Следующим основным параметром является внутреннее сопро­тивление переменному току источника сигнала. При подключении источника сигнала ко входу смесителя или другого устройства нуж­но придерживаться основного правила, что полное сопротивление нагрузки, т. е. входное сопротивление смесителя, должно быть мини­мум в 5 раз больше, чем внутреннее сопротивление источника сигна­ла. В противном случае могут возникнуть линейные искажения (искажения частотной характеристики), а в некоторых случаях мо­гут возникнуть и нелинейные искажения. Подробные разъяснения относительно различных типов источников приводятся далее з тексте.

Входные сопротивления смесителей и других устройств, описы­ваемых в этой книге, весьма различны (от десятков килоом до еди­ниц мегаом). Общее положение, однако, таково, что ко входу сме­сителя с большим сопротивлением можно подключить выход источ­ника сигнала с малым сопротивлением, если он дает достаточно большое выходное напряжение, которого хватит для «раскачки» со­ответствующего входа. Например, можно ко входу для электрофона с входным сопротивлением 1 МОм и входным напряжением 0,3 В подключить вместо пьезоэлектрического звукоснимателя выход уси­лителя воспроизведения магнитофона с внутренним сопротивлением 15 кОм и выходным напряжением 0,5 В или выход радиовещатель­ного приемника или усилителя с малым сопротивлением (катушка динамического громкоговорителя с сопротивлением 5 Ом), так как на нем при громкости 50 мВт развивается напряжение 0,5 В.

Микрофоны. Пьезоэлектрический микрофон — это источник с ем­костным характером сопротивления. Его эквивалентная схема при­ведена на рис. 88, а. Внутренняя емкость С составляет от 500 до 5000 пФ. При подключении микрофона следует придерживаться пра­вила, что входное сопротивление смесителя (усилителя) не должно быть на низшей частоте меньше, чем емкостное сопротивление мик­рофона. Например, при внутренней емкости микрофона 2000 пФ и при низшей граничной частоте 100 Гц (задаваясь неравномерностью в 3 дБ) минимальное входное сопротивление смесителя должно быть 0,8 МОм. Если входное сопротивление будет меньшим, то граничная частота сдвинется в направлении более высоких частот, и наоборот. Чувствительность мембранного микрофона составляет около 3 мВ/0,1 Па, безмембранного — около 1 мВ/0,1 Па. Длинный соединительный кабель может стать причиной емкостного фона, по­этому не следует превышать его длину свыше 3 м. Кроме того, емкость кабеля уменьшает выходное напряжение микрофона.

Динамический микрофон используется любителями наиболее часто. Это источник с индуктивным характером сопротивления. Его эквивалентная схема приведена на рис. 88, б (R — внутреннее сопро­тивление обмотки, L — индуктивность обмотки). При подключении выхода микрофона ко входу усилителя входное сопротивление уси­лителя образует вместе с индуктивностью микрофона частотно-зави­симый делитель, который будет ограничивать передачу высших частот. На высших передаваемых частотах входное сопротивление усилителя в таком случае должно быть равным индуктивному реактивному сопротивлению микрофона или должно быть еще большим.

В технических данных микрофона это нагрузочное сопротивле­ние иногда приводится.

В зависимости от исполнения динамические микрофоны можно разделить на три группы:

с малым внутренним сопротивлением (около 200 Ом), обмотка катушки которых выведена непосредственно на контакты 2 и 3 разъема. Эти микрофоны имеют чувствительность около 0,1 мВ/ 0,1 Па. Их можно использовать с соединительным кабелем длиной до 100 м. Минимальное входное сопротивление усилителя должно быть 1 кОм. Микрофоны дополнительно комплектуются согласую­щим трансформатором 200 Ом/100 кОм, что позволяет использовать их с ламповыми устройствами;

со средним внутренним сопротивлением (от 1000 до 2000 Ом), Имеют встроенный согласующий трансформатор, который повыша­ет чувствительность микрофона до 0,25 мВ/0,1 Па, допускает ис­пользование соединительного кабеля длиной до 25 м. Минимальное входное сопротивление усилителя от 5 до 10 кОм. Выводы бывают подпаяны к контактам 2 и 3 или 1 и 2. В некоторых типах на кон­такты 2 и 3 выводится катушка микрофона, а на контакты 1 и 2 обмотка трансформатора;

с большим внутренним сопротивлением (от 20 до 50 кОм), с встроенным согласующим трансформатором. Чувствительность около 3 мВ/0,1 Па, длина соединительного кабеля 5 м. Микрофоны пред­назначены для ламповых устройств, выводы подпаяны к контак­там 1 и 2.

Некоторые зарубежные изготовители подпаивают выводы дина­мических микрофонов к контактам 1 и 5, а экранирующую оплетку к контакту 2. Чтобы их можно было подключить к устройствам, приведенным в этой книге или к магнитофону, разъемы на кабеле перепаивают так, чтобы вывод с контакта 1 был перенесен на кон­такт 2.

Звукосниматели электрофонов. Пьезоэлектрический (керамиче­ский) звукосниматель является источником, имеющим емкостный ха­рактер сопротивления (рис. 88, а). При его подключении следует ру­ководствоваться принципами, относящимися к пьезоэлектрическим микрофонам. В практике для пьезоэлектрических звукоснимателей удовлетворительным можно считать входное сопротивление усили­теля, равное 1 мОм (для керамических от 2 до 3 МОм).

Выходное напряжение у пьезоэлектрических звукоснимателей 200, у керамических 50 мВ. Пьезоэлектрические и керамические зву­косниматели можно подключать и к входам с более низким сопротив­лением (например, 10 кОм), если их чувствительность составляет 2 мВ для полного возбуждения. Два возможных способа подключе­ния звукоснимателя изображены на рис. 88. На рис. 88, в использован резистор сопротивлением 1 МСм, включенный последовательно с входным сопротивлением усилителя. Это повышает его входное со­противление на 1 МОм, а чувствительность уменьшается до 0,2 В. Второй способ, изображенный на рис. 88, г, заключается в параллель­ном подключении дополнительного конденсатора с емкостью, в 100 раз большей, чем внутренняя емкость пьезоэлектрического звукосни­мателя. Таким образом, получается емкостный делитель, который снижает выходное напряжение звукоснимателя на значение, равное отношению емкостей обоих конденсаторов, т. е. в 100 раз. Дополни­тельный конденсатор включен параллельно входу усилителя и допу­скает уменьшение необходимого входного сопротивления в этом же отношении, т. е. в 100 раз, иначе говоря, вместо 1 МОм достаточно будет иметь 10 кОм.

Электромагнитный звукосниматель является источником сигнала с индуктивным характером сопротивления (рис. 88,6). При его под­ключении справедливы принципы, относящиеся к подключению ди­намических микрофонов. Удовлетворительным будет усилитель с входным сопротивлением 50 кОм. Выходное напряжение звукосни­мателя 2 мВ. Так как оно пропорционально скорости отклонения иг­лы, необходимо применять специальный корректирующий предвари­тельный усилитель.

Магнитофон. Усилитель воспроизведения магнитофона обычно выведен на разъем для подключения радиовещательного приемника. В некоторых случаях он, однако, выводится и на другой разъем. Минимальное выходное напряжение 0,5 В, внутреннее сопротивле­ние от 10 до 15 кОм. Если требуется использовать полное выходное напряжение, входное сопротивление усилителя должно быть не ме­нее 50 — 75 кОм.

Выход усилителя воспроизведения выведен через резисторный делитель или последовательно включенный резистор, а поэтому ка­чество сигнала не ухудшается даже в том случае, если входное со­противление усилителя будет значительно более низким. В этом случае, однако, нужно считаться со снижением выходного напря­жения.

Радиовещательный приемник. Выход радиоприемника для маг­нитофона (так называемый диодный выход) выведен через резистор­ный делитель с выходным сопротивлением 100 кОм. Таким образом, напряжение на этом выходе будет изменяться в зависимости от того, каково будет входное сопротивление подключенного усилителя.

У современных магнитофонов входные цепи для подключения к ним радиовещательных приемников выполнены так, что чувствитель­ность усилителя записи и его входное сопротивление — величины взаимосвязанные. Магнитофоны с меньшим входным сопротивлением имеют большую чувствительность (0,4 мВ/кОм) для полного намаг­ничивания ленты и наоборот. Этим достигается получение необходи­мого напряжения на входах магнитофонов разных типов при под­ключении их к радиовещательному приемнику. Если нужно подклю­чить радиовещательный приемник к устройству с большим входным сопротивлением, то следует использовать кабель с минимальной соб­ственной емкостью, чтобы не была ограничена передача высших час­тот рабочего диапазона.

Телевизионный приемник. Телевизионный приемник обычно кон­струируется так, что все его цепи непосредственно соединяются с электрической сетью. Разъем для подключения магнитофона выво­дится посредством разделительного трансформатора, который позволяет осуществить безопасное подключение магнитофона или дру­гого устройства. Последовательно со вторичной обмоткой включен ре­зистор 0,1 МОм (у некоторых типов 82 кОм), которым задается внутреннее сопротивление присоединения. Другие устройства при­соединяются аналогично радиовещательным приемникам.

Работа со смесителем. Ценность записи, произведенной с ис­пользованием смесителя, заключается в том, что с его помощью можно имитировать естественные условия, а во многих случаях достиг­нуть еще и более действенного эффекта, чем это возможно в нор­мальных условиях. Известно, что, например, студийная запись попу­лярного музыкального произведения с помощью различных техниче­ских устройств звучит намного лучше, чем обычная запись этого же оркестра, сделанная непосредственно с помощью одного микрофона при соблюдении определенных правил.

Повышение уровня записываемого сигнала от нуля до максиму­ма применяется, например, в начале демонстрации любительского фильма или при смене сцен, где образуется плавный переход. Изме­нять уровень сигнала следует осторожно, особенно при регулирова­нии уровня музыки. Повышение уровня должно согласовываться с началом темы или сменной сцен, иначе оно превратится в помеху. При использовании различных звуковых эффектов это не столь кри­тично, однако и в этом случае следует выбирать подходящий момент.

Повышение уровня записи должно быть плавным и продолжать­ся дольше 1 с. Наоборот, например, повышение уровня записи апло­дисментов перед началом концерта может производиться весьма мед­ленно и продолжаться до 5 с. При записи речи для лучшей разбор­чивости уровень сигнала следует повышать не от нуля, а от полови­ны его интенсивности.

При понижении уровня записи сигнала справедливо в основном все то, о чем говорилось ранее. При регулировании уровня музыки скорость снижения уровня сигнала должна согласовываться с тем­пом и мелодией. И в этом случае затухание до нуля должно быть плавным и не должно наблюдаться резких перепадов. Понижение уровня может продолжаться до 10 с, если этого требует характер записи. Если используется старая грампластинка, на которой слыш­ны различные помехи в виде шелеста и тресков, следует до оконча­ния звучания моментально уровень записи свести к нулю.

При «наложении» (панорамировании) двух сигналов одновре­менно происходит повышение уровня записи одного сигнала и сни­жение уровня другого. Это бывает, например, в случае, когда окан­чивается звучание музыки и одновременно начинает оживать звук морского прибоя. Панорамирование применяется также, например, при смене сцен в фильме. Интенсивность перекрытия обоих сигналов выбираем в соответствии с акустическим содержанием сигнала, но и здесь поступаем осторожно и рассудительно, чтобы результирующий эффект был действенным и не вызывал помех. Вместо ручного уп­равления можно с успехом применить и автоматическое панорамиро­вание.

Указания по конструированию подобного устройства приведены в гл. 7.

Если предстоит смешивать речь и музыку или другие различные звуки, потребуется микрофон для непосредственной записи речи, электрофон или магнитофон для воспроизведения музыки или звуко­вых эффектов, а в случае необходимости оба — смеситель или ре­жиссерский пульт с необходимыми входами и магнитофон, на котором будем записывать. Если музыка должна быть дополнена речью, снизим в соответствующий момент ее уровень и сразу начнем гово­рить. Начало речи с опозданием воспринимается как помеха. По окончании комментария немедленно снова повышаем интенсивность записи музыки. Между двумя комментариями регулятор уровня микрофона лучше устанавливать в нулевое положение, чтобы по ошибке не были записаны различные нежелательные звуки. Чтобы была обеспечена хорошая разборчивость речи, уровень записи му­зыкальной программы снизим на 20 — 30 дБ. Точное значение зависит от рода музыкального произведения и устанавливается методом проб. Запомним положение ручки этого регулятора и будем уста­навливать его всегда одинаково при этом виде работы.

Попеременная запись музыки и речи требует еще одной особен­ности. Проведем запись таким образом, что стрелка индика­тора уровня будет отклоняться всегда до одной и той же отметки (например, до уровня полного намагничивания магнитной ленты). При этом возникнет режущее слух впечатление, что музыка записа­на громче, чем речь. Это впечатление создается тем, что речь имеет характер, приближающийся к импульсному процессу, в отличие от музыки, особенно танцевальной или развлекательной. Человеческое, ухо воспринимает громкость в соответствии со средней величиной обоих процессов.

Чтобы, достигнуть равновесия громкостей обеих записей выпол­ним запись музыки таким образом, чтобы ее пики (показания инди­катора уровня) были на 5 дБ ниже, чем при записи речи.

Речь и звуковые эффекты смешиваем в том случае, если дейст­вие разыгрывается в определенном характерном пространстве. Ис­пользуем для этого, например, грампластинку, на которой содержит­ся большой выбор различных звуков. Искушенные «ловцы звука» сами записывают требуемые шумы. Многие звуки можно изобразить искусственно и записать их с другого микрофона. Правда, здесь не обойтись без предварительной пробы. Прежде всего установим не­обходимый уровень звука, а через несколько секунд произведем на его фоне запись речи. После ее окончания снизим уровень звуково­го фона до нуля. Наоборот, если требуемый звуковой эффект свя­зан с определенным местом в тексте, «введем» его только в соответ­ствующее время. При этом интенсивность звукового сопровождения не должна угрожать разборчивости речи. Неумеренное применение звуковых эффектов может испортить окончательное впечатление а поэтому использовать их надо, руководствуясь чувством меры и вкусом.

Смеситель необходим и при записи музыкальных произведений Здесь обычно требуется большее число микрофонов. Такой смеситель можно сконструировать самостоятельно, используя основные схемы уже описанных устройствах (предварительные усилители, собранные на транзисторах КС508). Можно объединить инструменты по груп­пам, каждая из которых будет иметь собственный микрофон, уровень с которого можно по желанию повысить или понизить. Уровни сиг­налов отдельных микрофонов во время записи в большой степени зависят от характера записываемой музыки.

При записи серьезной музыки мы в принципе не воздействуем на динамику записи. Она должна быть задана самими музыкантами Границу наибольшего намагничивания магнитной ленты определим при самых больших громкостях произведения (фортиссимо). Опреде­ление уровней отдельных микрофонов начнем с главного микрофона, который размещен над скрипками. В правильном соотношении к не­му установим интенсивность сигнала микрофона, размещенного над альтами, виолончелями и контрабасами. Следующие микрофоны уста­навливаются у деревянных и медных духовых инструментов. У со­листа ставят отдельный микрофон. Руководствуясь собственными со­ображениями, его можно разместить несколько впереди оркестра, однако не слишком далеко.

Танцевальная и джазовая музыка характеризуется своеобразны­ми эффектами. Здесь разместим главные микрофоны перед ритми­ческой группой. Их обычно бывает два или три, один перед ударны­ми инструментами, другой у контрабаса и гитар. Уровень сигнала с микрофонов, размещенных перед инструментами, которые играют мелодию, отрегулируем так, чтобы не были подавлены инструменты ритмической группы. Солист имеет свой отдельный микрофон. Обра­щаем внимание на то, чтобы все группы были пространственно раз­делены или изолированы с помощью переносных акустических щитов. Таким образом, мы будем иметь возможность при необходимости усилить или уменьшить или, наоборот, выровнять разницу в динами­ке. Советы, рекомендации по установке микрофонов перед различ­ными инструментами интересующиеся найдут в главе о применении микрофонов.

Качественная запись музыкального произведения — дело весьма трудное, и поэтому нельзя дать однозначные и исчерпывающие реко­мендации относительно правильной последовательности действий. Они зависят от характера произведения, опыта, возможностей, музы­кального образования и вкуса того, кто будет производить запись.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ПАНОРАМНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ

В практике работы со звуком иногда возникает необходимость ослабить от максимального уровня до нуля один сигнал и одновре­менно усилить от нулевого до максимального уровня другой сигнал, например при записи радиопостановок, озвучивании диафильмов или узкопленочных фильмов и т. п. Наиболее простой способ, с помощью которого это можно сделать, — использовать смеситель или режис­серский пульт, где вручную, постепенно, ослабляется один сигнал и одновременно усиливается другой.

Эти манипуляции, однако, требуют определенных навыков и опыта, так как здесь легко можно перемодулировать магнитную ленту. Лучших результатов, при значительно меньших усилиях, мож­но достигнуть с помощью специального устройства, предназначенно­го именно для этих целей. Опишем два типа панорамных регуля­торов: один весьма простой с ручным управлением, другой транзис­торный с автоматическим управлением.

7.1. ПАНОРАМНЫЙ РЕГУЛЯТОР С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Электрическая схема панорамного регулятора с ручным управ­лением приведена на рис. 89. Разъемы для подключения звукосни­мателя или магнитофона имеют делитель, состоящий из резисторов R1(R6) и R4(R9). Чувствительность по входу можно предваритель­но отрегулировать резистором R4(R9) в соответствии с типом при­меняемого источника сигнала. Чувствительность по микрофонному входу можно установить резистором R3(R8). Затем сигнал посту­пает на регулятор уровня R5(R10), а оттуда на выходной разъем. Регулятор уровня образован двумя потенциометрами, укрепленными в угольнике, с осями, направленными навстречу друг другу так, что их можно соединить между собой общей ручкой и вращать одновре­менно (рис. 90). Если движок одного из потенциометров находится в крайнем верхнем положении, то движок второго — в крайнем нижнем.

В этом случае сигнал из одного канала приходит на выход с максимальным уровнем, из другого канала совершенно не приходит (положение максимального затухания). При вращении ручки сигнал с одного канала будет ослабевать, а с другого одновременно воз­растать.

Потенциометры следует укрепить в экранированном кожухе, а резисторы распаять непосредственно на их выводах. Резисторы R3, R4, R8 и R9 обозначены в схеме как потенциометры, так как они являются установочными и выведены для регулировки под шлиц.

Это удобно в том случае, если данное устройство используется с одними и теми же источниками сигналов, при этом не будет не­обходимости часто изменять положение движков этих потенциомет­ров. В противном случае лучше использовать потенциометры с ося­ми для ручек. При этом нужно обращать внимание на то, чтобы случайно не нарушить предварительную установку этих потенциомет­ров. Ручку для управления потенциометрами R5 и R10 можно вы­точить из дюраля или пластмассы.

Рис. 89. Принципиальная схема панорамного ре­гулятора с ручным управлением.

При налаживании схемы к входам будем последовательно под­ключать звуковой генератор с частотой 1 кГц и выходным напряже­нием в соответствии со значениями, приведенными в схеме, и изме­рять напряжение на выходе, нагруженном резистором 3,9 кОм (ими­тация входного сопротивления микрофонного входа магнитофона). При этом все потенциометры установлены в положения, при кото­рых выходное напряжение будет максимальным.

Рис. 90. Механическое устрой­ство панорамного регулятора с ручным управлением.

К входу панорамного регу­лятора подключим источники сигналов (в каждом канале должен быть подключен только один источник), а выход его подключим к микрофонному входу магнитофона с входным сопротивлением около 4 кОм и чувствительностью 1 мВ. Потенцио­метры для предварительной установки чувствительности установим в положения, определяющие чувствительность канала в наиболее громких местах программы, которая будет записываться, (Потенцио­метры R5 и R10 при этом установлены в положение максимальной чувствительности.)

Такая методика регулировки гарантирует от возможного намаг­ничивания магнитной ленты, и можно спокойно начинать запись.

7.2. ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПАНОРАМНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Принципиальная схема панорамного регулятора приведена на рис. 91. Как и в предыдущем случае, здесь входы снабжены регуля­торами для предварительной установки чувствительности (потенцио­метры R2, R4, R16, RI8). Далее сигнал приходит на базу транзис­тора, усиление которого изменяется с помощью постоянного напря­жения, подводимого к базе с делителя, состоящего из резисторов R12 и R13 (R26, R27), через цепь с постоянной времени, заданной конденсатором С2 (С5) и резисторами Rll (R25) или R9 и RIO (R23 и R24), в зависимости от положения кнопки Кн. Постоянная време­ни может изменяться и определяет время, необходимое для измене­ния сигнала от нуля до максимального значения (резисторы R11 и R25) или наоборот (резисторы R10 и R24).

Рис. 91. Принципиальная схема транзисторного панорамного регу­лятора.

Рис. 92. Кривые выходных уровней панорамного регулятора при различных положениях ручек управления.

а — программы перекрываются; б — одна программа затухает, вторая надви­гается; в — одна программа затухает , а после короткой паузы надвигается вторая.

В положении кнопки Kн, так как это изображено на схеме, усиление транзистора 77 максимально, а транзистор Т2 не усиливает сигнал. При переводе кнопки в другое положение конденсатор С2 соединится с резисторами R9, R10 и разрядится со скоростью, за­данной установкой резистора R10. Это изменит напряжение смеще­ния на базе транзистора 77, и его усиление плавно изменится от максимума до нуля. Конденсатор С5 заряжается через резистор R25 с делителя, состоящего из резисторов R12 и R13 (или R26 и R27), и напряжение на нем медленно растет. При этом увеличивается и ток базы транзистора Т2 и его усиление возрастает от нуля до максимума. Скорость этого процесса определяется положением потен­циометра R25. С коллекторов обоих транзисторов сигнал подводит­ся на общий регулятор уровня R14 и на выходной разъем. Нажимая или отпуская кнопку Kн, произведем переход с одной программы на другую автоматически и плавно. Устанавливая потенциометры R11, RIO, R24 и R25 в различные положения, можно добиться того, что при переходе обе программы будут перекрываться или по окончании звучания одной из них введется вторая программа. Можно сделать и так, что после окончания звучания одной программы наступит короткая пауза, после которой медленно начнет вводиться вторая программа. Это графически изображено на рис. 92.

Печатная плата приведена на рис. 93, расположение деталей на ней — на рис. 94.

Для того чтобы обеспечить доступ к регулировочным винтам установочных резисторов R2, R4, R16 и R18, просверлим в дне ко­жуха против их осей отверстия для отвертки. Потенциометры R10, Rll, R24 и R25 снабдим шкалами, отградуированными в секундах. Если мы располагаем транзисторами с приблизительно одинаковыми коэффициентами передачи тока, отпадает необходимость в резисторе R26 и потенциометре R27, тогда соединения в этой части следуег сделать, как это указано в схеме. Для этого разорвем отмеченную на схеме крестиком цепь между потенциометрами R11 и R25, а потенциометр R25 включим так, как это показано на схеме пунктиром: между резисторами R26 и R27.

Рис. 93. Печатная плата транзисторного панорамного регу­лятора.

Вместо одной кнопки с фиксированным положением и двумя переключающимися контактами можно использовать две кнопки с фиксирующимся положением и одним переключающимся контактом, а время ввода и вывода программ можно отрегулировать на постоян­ную величину, используя постоянные резисторы вместо потенциометров RIO, Rll, R24 и R25. Такая схема удобна тем, что при одновре­менном нажатии кнопок мы получим одновременное нарастание или уменьшение уровней обеих программ. Благодаря тому, что имеется возможность управлять каждым каналом в любое время независи­мо от изменения положения других кнопок управления, панорамный регулятор может заменить простой смеситель.

Используемые кнопки должны включаться и выключаться бес­шумно, так как во время записи с микрофона шум при включении кнопок будет создавать помехи записи. По этой же причине нельзя использовать вместо кнопок галетные переключатели.

При налаживании схемы после включения напряжения питания прежде всего отрегулируем установочные потенциометры R13 (а в случае необходимости и R27). Установочные потенциометры R4 и R18 установим в положение максимальной чувствительности, по­тенциометры RIO, Rll, R24 и R25 в положение закорачивания, по­тенциометр R14 в положение максимального выходного уровня. На один вход «Микрофон 1» подадим напряжение 10 мВ с частотой 1 кГц и установим потенциометр R13 в такое положение, при ко­тором выходное напряжение будет неискаженным по форме. Затем нажмем кнопку, при этом выходной сигнал должен исчезнуть.

Рис. 94. Монтажная схема транзисторного панорамного регулятора.

Подадим входное напряжение на разъем «Микрофон 2» и про­верим, удовлетворительна ли в этом случае предварительная уста­новка потенциометра R13. Если положение потенциометра R13 не

соответствует упомянутым выше условиям, подключим потенциометр R25 к делителю из резисторов R26 и R27 и установим рабочую точ­ку транзистора Т2 соответствующим образом. Затем измерим ток, потребляемый от батареи, чувствительность всех входов и время на­растания и понижения уровня в крайних положениях регулирующих потенциометров. Это время должно изменяться от 1,5 до 6 с.

Устойчивость входа к перегрузкам 20 дБ, сопротивление микро­фонных входов при потенциометрах R4 и R18, установленных в по­ложение максимальной чувствительности, около 8 кОм, сопротивле­ние входа для электрофона или магнитофона около 0,5 МОм. Час­тотная характеристика затухания в диапазоне от 50 Гц до 20 кГц линейная. Микрофонные входы предназначены для подключения ди­намических микрофонов с малым выходным сопротивлением, выход панорамного регулятора соединяется с микрофонным входом магни­тофона.

ГЛАВА ВОСЬМАЯ

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТРЮКОВОЙ ЗАПИСИ

8.1. СИНХРОННАЯ ЗАПИСЬ «ПЛЕЙБЕК»

Так называется способ синхронной записи двух голосов на двух дорожках магнитной ленты.

Речь идет о двухголосном пении или записи произведения в ис­полнении двух различных музыкальных инструментов, причем каж­дый голос записывается на отдельной дорожке. В любительских ус­ловиях это можно сделать с помощью любого четырехдорожечного магнитофона, у которого дорожка комбинированной головки выведе­на на разъем. За исключением магнитофона В47 этим условиям удовлетворяют все четырехдорожечные магнитофоны ТЕСЛА. Прин­цип записи иллюстрирует рис. 95. Переключатели 1, 2 и 3 переклю­чают магнитофон в режим записи или воспроизведения. В положе­нии, изображенном на рисунке, магнитофон переключен в режим записи. Переключатели 4 и 5 переключают головки. Переключатель 4 подключает к выходу усилителя записи магнитофона верхнюю до­рожку комбинированной головки, которая осуществляет запись, на­пример, первого голоса с микрофона. По окончании записи лента пе­рематывается, а переключатели 4 и 5 переключаются в положение, обратное изображенному на рисунке. Таким образом, к выходу уси­лителя записи магнитофона подключится нижняя дорожка комбини­рованной головки, а к входу дополнительного усилителя воспроиз­ведения — верхняя дорожка. К его выходу подключаются головные телефоны.

Рис. 95. Принцип синхронной записи «Плейбек».

При включении магнитофона ранее сделанная запись воспроиз­водится верхней дорожкой и после усиления дополнительным усили­телем воспроизведения воспроизводится головными телефонами. Одновременно на нижней дорожке обычным образом записывается второй голос. Так как при этом мы руководствуемся записью пер­вого голоса, который слышим в наушниках, запись обоих голосов будет синхронной. Вернем ленту обратно. Переключив переключате­ли 1, 2 и 3 в обратное положение, переведем магнитофон в режим воспроизведения, переключатели дорожек 4 и 5 переключим так что­бы были соединены их нижние контакты, и включим рабочий ход магнитофона. Обмотки обеих катушек комбинированной головки соединены теперь параллельно и подключены к входу усилителя вос­произведения магнитофона. К его выходу с помощью контакта 3 подключена оконечная ступень с громкоговорителим и магнитофон воспроизводит оба голоса одновременно.

Удобство этого способа заключается в том, что в случае необходимости можно стереть запись с любой дорожки и зависать ее снова, не стирая при этом записи с другой дорожки (например, при неудачной записи второго голоса и т. п.). Неудобством можно счи­тать больший расход магнитной ленты, так как запись одной про­граммы требует использования двух дорожек. Однако готовую за­пись можно переписать на другом магнитофоне на одну дорожку. Дополнительный усилитель воспроизведения для подключения го­ловных телефонов в магнитофоне не предусмотрен, поэтому его нуж­но изготовить самостоятельно. Его принципиальная схема приведена на рис. 96. Усилитель собран на трех транзисторах, гальванически связанных между собой. Благодаря этому уменьшается количество деталей и улучшается стабилизация рабочих точек транзисторов. Обратная связь по постоянному току между транзисторами Т1 и Т2 осуществляется резистором R3, включенным между эмиттером тран­зистора Т2 и базой транзистора Т1. С коллектора транзистора Т2 на его базу вводится частотно-зависимая отрицательная обратная связь, воздействующая на частотную характеристику усилителя та­ким образом, что ее ход аналогичен ходу частотной характеристики усилителя воспроизведения магнитофона (см. рис. 100). Цепь обрат­ной связи состоит из конденсаторов С2, СЗ, С5 и С6 и резисторов R4, R7, R8 и R9. Их параметры и входные сопротивления транзистора Т2 определяют усиление на частотах в области 3 кГц. Последова­тельно с ними включен конденсатор С5. Его реактивное сопротив­ление увеличивается с понижением частоты, что изменяет отрицательную обратную связь таким образом, что усиление возрастает. Резистор R8, подключенный параллельно конденсатору, изменяет постоянную времени цепи в области низших частот таким образом, что ограничивается дальнейшее увеличение усиления. Конденсатор СЗ замыкает на землю высшие частотами, таким образом, уменьшает степень обратной связи, увеличивая чувствительность усилителя в этой области частот. Средняя частота корректирующего звена вы­брана таким образом, чтобы результирующий ход частотной харак­теристики усилителя соответствовал обычному ходу частотной ха­рактеристики усилителя воспроизведения магнитофона при скорости движения ленты 9 см/с. Кнопкой Kн можно подключить также кон­денсатор С6, сдвигающий среднюю частоту цепи в область низших частот. Тогда увеличение чувствительности происходит раньше, как этого требует скорость движения ленты 4 см/с. Для области высших частот с коллектора на базу транзистора Т2 вводится вторая отри­цательная обратная связь с помощью конденсатора С2, эффективно подавляющего частоты, которые уже не только не повышают ка­чество воспроизведения, но, наоборот, могут оказаться вредными. Это дает возможность обойтись без резонансного контура 1C, обыч­но применяемого в усилителях магнитофонов.

Рис. 96. Принципиальная схема дополнительного усилителя воспро­изведения.

К коллектору транзистора Т2 подключена база транзистора ТЗ, который включен, как трансформатор сопротивления. Он отделяет малое внутреннее сопротивление головных телефонов от коллектора транзистора Т2, который не должен быть слишком нагруженным, так как слишком большая нагрузка изменила бы его усиление, а сле­довательно, и ход частотной характеристики.

К разъему для головных телефонов можно подключить наушни­ки, внутреннее сопротивление которых не должно быть меньше 1000 Ом.

Рис. 97. Принципиальная схема оконечной ступени 20 мВт для до­полнительного усилителя воспроизведения.

Выходная мощность будет зависеть от сопротивления головных телефонов и может быть заранее подсчитана. При этом можно пред­положить, что минимальное выходное напряжение усилителя око­ло 0,9 В.

Если имеются головные телефоны с малым сопротивлением, на­пример 8; 75 или 200 Ом, или если требуется получить большую выходную мощность, можно вместо транзистора ТЗ применить схе­му, изображенную на рис. 97, дополненную регулятором громкости. К усилителю воспроизведения она подключается в разрыв цепи, обозначенный на рис. 97 крестиком. Это обычная схема оконечной ступени, работающей в режиме А с выходным трансформатором. Особенностью этой схемы является то, что в эмиттер транзистора Т4 вводится отрицательная обратная связь, напряжение которой берет­ся с отвода вторичной обмотки выходного трансформатора. Благо­даря тому, что напряжение обратной связи отбирается из вторичной обмотки, улучшаются свойства передачи выходного трансформатора, которые при условии сохранения миниатюрных размеров не бы­вают обычно достаточно хорошими в области низших частот. При выбранной рабочей точке была достигнута выходная мощность, рав­ная 20 мВт, что при использовании головных телефонов больше чем достаточно. Частотная характеристика показала на частоте 50 Гц завал 2 дБ, на частоте 20 кГц — завал 0,5 дБ.

Рис. 98. Печатная плата дополнительного усилителя воспроизве­дения.

Выходной трансформатор намотан в расчете на использование стереофонических головных телефонов 2X75 Ом. Головные телефоны включаются в усилитель параллельно. Изменением в соответствии с известными правилами числа витков вторичной обмотки можно при­способить тот же трансформатор к головным телефонам с другим сопротивлением при сохранении выходной мощности 20 мВт. Это и явилось причиной, по которой была выбрана эта схема.

Рис. 99. Монтажная схема дополнительного усилителя воспроизве­дения.

Печатная плата дополнительного усилителя воспроизведения изображена на рис. 98. Детали располагаются на плате в соответст­вии с рис. 99. Кабель, соединяющий входной пятиконтактный разъем с входом усилителя, должен иметь длину 60 см, чтобы можно было разместить предусилитель вне полей рассеяния сетевого трансформа­тора и мотора магнитофона. Для изготовления кабеля используем тонкий изолированный литцендрат, который совьем и втянем в эк­ранирующую оплетку. Скручиванием обоих проводов мы исключаем возможность наводок различных полей рассеяния на входные цепи усилителя, чувствительность которого на низших частотах весьма значительна.

По этой же причине весь усилитель должен быть тщательно эк-ранирован, лучше всего его поместить в металлический корпус.

Кнопка Кн имеет фиксированное положение. В случае необходи­мости можно вместо нее использовать однополюсный выключатель (тумблер).

Таблица 14

Выходной трансформатор оконечной ступени дополнительного усилителя воспроизведения и-тшсльишо

Вывод обмотки

Число витков

Диаметр провода, мм

Изоляция

1 — 2

1500

0,15

1 виток промасленной бумаги 0,1 мм

3 — 4

100

0,265

4 — 5 |

200 |

0,265 |

1 виток промасленной бумаги 0,1 мм

Данные, необходимые для изготовления выходного трансформа­тора, приведены в табл. 14. Коэффициент передачи трансформатора рассчитан на сопротивление нагрузки 37,5 Ом. Для головных теле­фонов с другим сопротивлением надо изменить его коэффициент пе­редачи. Для этого изменяется число витков вторичной обмотки. Чис­ло витков первичной обмотки (между выводами 1 и 2) и секции вторичной обмотки (между выводами 3 и 4) будем, однако, сохра­нять всегда неизменным, т. е. 1500 и 100 витков соответственно. В противном случае изменится степень отрицательной обратной свя­зи и приводимые здесь параметры усилителя не смогут быть до­стигнуты.

Выводы трансформатора обозначим цифрами или каким-нибудь другим способом, чтобы все обмотки были включены правильно. Например, при замене выводов 1 и 2 первичной обмотки обратная связь, подаваемая в эмиттер транзистора, будет не отрицательной, а положительной и усилитель возбудится.

При налаживании схемы подключим питающее напряжение 9 В и проверим соответствие постоянных напряжений на электродах транзистора их значениям, приведенным в схеме на рис. 96. В случае, если они значительно различаются, прежде всего проверим парамет­ры примененных деталей. Если здесь все в порядке, то разброс мо­жет быть вызван различными коэффициентами передачи тока приме­ненных транзисторов. Подгонку их осуществим изменением сопро­тивления резистора R3.

Далее проверим чувствительность и частотную характеристику усилителя. Звуковой генератор подключим к входу усилителя по­средством делителя, состоящего из резисторов сопротивлением 0,1 МОм и 100 Ом. Соединение их изображено на рис. 96. Резистор сопротивлением 100 Ом подсоединим к контактам входного разъема или параллельно резистору R1 усилителя. Резисторный делитель ис­пользуем потому, что многие звуковые генераторы имеют на выходе большие напряжения помех, которые не зависят от положения регулятора уровня и остаются на выходных зажимах генератора и в том случае, когда мы снижаем выходное напряжение генератора до нуля. Эти напряжения помех обычно имеют низкую частоту 50 или 100 Гц. Именно на этих частотах чувствительность дополнительного усилителя наибольшая, и во многих случаях измерения были бы не­точными или совершенно невозможными. По этой причине измеряем частотную характеристику иначе, чем обычно, т. е. изменяем вход­ное напряжение, удерживая выходное напряжение постоянным. От­ношение сопротивлений резисторов делителя равно 1000: 1, при этом выходное напряжение звукового генератора U1 = 0,3 В трансформи­руется во входное напряжение усилителя U2=0,3 мВ. Форма частотной характеристики усилителя воспроизведения приведена на рис. 100 для обоих положений кнопки Кн.

Для информации на рис. 96 приведены и переменные напряже­ния, измеренные на частоте 1 кГц. Максимальное выходное напря­жение равно 2 В.

Если воспользоваться схемой, изображенной на рис. 97, то по­тенциометр R13 нужно установить так, чтобы на сопротивлении на­грузки было наибольшее неискаженное напряжение. Минимальная выходная мощность при этом равна 20 мВт. Если в нашем распоря­жении нет осциллографа, установим потенциометром ток коллекто­ра транзистора равным 7 мА.

Рис. 100. Частотная ха­рактеристика дополни­тельного усилителя вос­произведения.

При записи двухголосной синхронной программы по системе «Плейбек» с использованием магнитофонов Тесла типов ВЗ, В4, В42, 444 «Люкс Супер», В45 или В5 поступим так: входной разъем дополнительного усилителя подключим к разъему для подключе­ния усилителя воспроизведения (вспомогательный вход для смешива­ния) на магнитофоне. Затем подключим к магнитофону динамический микрофон, а к дополнительному усилителю — головные телефоны. Кнопкой на дополнительном усилителе установим коррекцию для той скорости движения ленты, на которую включен магнитофон. Магни­тофон включим на запись, например, на дорожку 1 (верхнюю) и про­ведем запись первого голоса. Затем перемотаем ленту обратно, пе­реключим магнитофон на запись на дорожку 3 (нижнюю) и вклю­чим рабочий ход. В головных телефонах теперь будет слышна запись первого голоса (например, пение в сопровождении гитары) с дорож­ки 1, и к нему проведем синхронную запись второго голоса или дру­гого музыкального инструмента на дорожку 3.

Если оконечная ступень дополнительного усилителя собрана со­гласно рис. 97, громкость воспроизведения в головных телефонах можно регулировать с помощью потенциометра R12.

Для совпадения момента вступления обоих голосов удобно пе­ред записью первого голоса записать на ленте ритм или счет. По окончании записи это обозначение сотрем. Воспроизведение програм­мы с обеих дорожек одновременно обеспечим следующим образом. Нажмем кнопки обеих дорожек и включим рабочий ход.

Дополнительный усилитель воспроизведения можно, кроме того, использовать для одновременного воспроизведения двух разных программ с дорожек 1 и 3 или 2 я 4. Дополнительный усилитель соединим с магнитофоном так же, как и в предыдущем случае, но к его выходу для головных телефонов подключим экранированный соединительный кабель из принадлежностей к магнитофону, другой конец которого подключим к радиовещательному приемнику в разъ­ем для подключения магнитофона. Этот кабель можно удлинить до нескольких метров. Увеличение емкости кабеля не мешает работе, так как выходное сопротивление усилителя мало. Магнитофон, пе­реключенный на дорожку 1, будет воспроизводить программу этой дорожки; радиовещательным приемником, размещенным в другом месте, будет воспроизводиться программа с дорожки 3. При пере­ключении магнитофона на дорожку 3 программы поменяются ме­стами.

Если перевернуть катушку с магнитной лентой, аналогичным об­разом будут воспроизводиться записи, сделанные на дорожках 2к4.

8.2. СИНХРОННАЯ ЗАПИСЬ «МУЛЬТИПЛЕЙБЕК»

Метод «Мультиплейбек» заключается в последовательной син­хронной записи нескольких голосов на одну дорожку магнитной ленты.

Этот вид записи можно провести несколькими способами. Одним из них является использование стереофонического магнитофона. Последовательность работы зависит от типа применяемого магнито­фона и описывается в инструкции к пользованию магнитофоном. По­этому не будем здесь ее повторять.

Второй способ требует применения четырехдорожечного магни­тофона и дополнительного усилителя воспроизведения. Его неудоб­ство заключается в том, что из-за паразитных емкостей, образую­щих нежелательные связи между обмотками комбинированной го­ловки, при скорости движения ленты 9,5 см/с необходимо ограничить полосу частот до 8 кГц, что обеспечивает запись. Кроме того, этот способ требует изменений в схеме магнитофона, поэтому мы также не будем здесь его рассматривать. Такие же неудобства присущи и стереофоническим магнитофонам с комбинированной головкой.

С любительской точки зрения удобна запись при помощи двух магнитофонов. Они мoгyт быть четырех- или двухдорожечными, но при этом оба должны быть одного типа (с одинаковыми частотными характеристиками усилителей и предназначенными для использова­ния магнитных лент одного типа). Этот способ сохраняет весь диа­пазон частот и не требует переделок в схеме магнитофона. Для достижения удовлетворительных результатов должны быть, од­нако, выполнены некоторые условия. Оба магнитофона должны быть в исправном состоянии, должны быть включены на одинаковую ско­рость движения ленты, головки обоих магнитофонов должны быть точно установлены по азимуту и высоте и, если используются че-тырехдорожечные магнитофоны, должны быть включены одинаковые дорожки записи (верхние или нижние).

Рис. 101. Схема соединения приборов для запи­си «Мультиплейбек» с использованием двух маг­нитофонов.

Удобно использовать магнитофоны, имеющие встроенный сме­ситель. Пример соединений приведен на рис. 101, а. К магнитофо­ну 1 подключим микрофон и головные телефоны. Оба магнитофона соединим кабелем из принадлежностей и выберем одинаковые до­рожки для записи. Динамический громкоговоритель магнитофона 2 выключим, вставив двухконтактную кабельную вилку из принадлеж­ностей магнитофона в разъем для головных телефонов. Поставим лепту на магнитофон 1, включим запись и с помощью микрофона запишем первый голос. Так же, как и в предыдущем случае, об­легчает работу несколько акустических отметок, сделанных перед началом записи в ритме музыки. Перемотаем ленту обратно, поста­вим ее на магнитофон 2, а на магнитофон 1 установим чистую ленту. На магнитофоне 1 нажмем кнопку «Стоп» и переключим его на запись. На магнитофоне 2 включим рабочий ход и воспроизведем записанный ранее первый голос. Установим регулятором нормальный уровень записи. Затем ленту на магнитофоне 2 опять перемотаем на начало. На магнитофоне 1 отпустим кнопку «Стоп», на магнито­фоне 2 включим рабочий ход и перепишем первый голос на другую ленту. Прослушиваем запись в головных телефонах, одновременно за­писывая второй голос. По окончании записи перемотаем обе ленты на начало и заменим их между собой. Третий голос запишем таким же способом, но при этом можно не устанавливать уровень записи на магнитофоне 1, который для последующих записей остается постоян­ным. Запись первого голоса на магнитофоне 1 стирается, с магнито­фона 2 записываются первый и второй голоса, к которым с помощью микрофона добавляется третий голос. При записи следующих голо­сов поступаем аналогично.

Те из любителей, которые будут экспериментировать, могут ис­пользовать те или иные корректоры или тремоло. Используя их, можно достигнуть занимательных звуковых эффектов.

Если в вашем распоряжении нет магнитофонов с возможностью смешивания, используем смеситель, включив его в схему согласно рис. 101, б.

Достаточно будет самого простого двухканального смесителя, электрическая схема которого приведена на рис. 70. Для соединения используем двухжильные экранированные кабели из принадлежно­стей магнитофона. Способ записи остается таким же, как и в пре­дыдущем случае. Если в нашем распоряжении только два магнито­фона разных типов (например, один двухдорожечный, второй четы-рехдорожечный или два магнитофона с разными скоростями дви­жения ленты), их также можно использовать для записи по системе «Мультиплейбек», однако работа с ними будет весьма медленной и при этом легко сделать ошибки. Магнитные ленты постоянно оста­ются на одном и том же магнитофоне, но зато приходится пере­ключать микрофон, соединительный кабель и головные телефоны, а также каждый раз заново устанавливать уровень записи и воспроиз­ведения каждого магнитофона. Первый голос записываем на магни­тофоне 1, затем переключаем его на воспроизведение, магнитофон 2 на запись и записываем на нем первый голос, к которому добавляем другой. Затем оба голоса переписываем с магнитофона 2 на маг­нитофон 1 и добавляем к ним третий голос и т. д.

При использовании магнитофонов с разными скоростями движе­ния ленты результирующее качество записи определяется свойствами магнитофона с худшими параметрами, т. е. с меньшей скоростью. Результирующее качество записи при использовании любого из опи­санных способов определяется количеством переписей с одного маг­нитофона на другой. При каждой переписи качество записи несколь­ко снижается.

Как уже говорилось, оба магнитофона должны быть в исправ­ном состоянии. Лучших результатов можно достигнуть при больших скоростях движения ленты. Поэтому всегда будем переключать маг­нитофон на наибольшую скорость, которую он имеет.

8.3. ПРОСТЫЕ ТРЮКОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Описываемое трюковое устройство позволяет осуществить до­полнительную запись новой программы на магнитную ленту, на ко­торой уже записана программа. При этом первоначальная запись частично подстирается. При воспроизведении обе программы звучат одновременно. Устройство дополнительно подстирает старую запись на ленте. Это снижение уровня можно произвольно регулировать в определенных пределах. Устройство можно использовать для двух-и четырехдорожечных магнитофонов с любой скоростью движения ленты. Качество ослабленной (частично стертой) записи, однако, не­сколько ухудшается из-за некоторого завала высших частот. Выс­шие частоты ослабляются в большей степени, чем средние и низкие, при этом создается такое впечатление, как будто при ослаблении одновременно тонкорректором ограничили передачу высших частот (качество же вновь записанной программу не ухудшается). Это яв­ляется определенным недостатком способа, однако тем не менее та­кая обработка в некоторых случаях удовлетворительна.

Такой способ записи можно осуществить, определенным образом переделав схему генератора стирания магнитофона. Для того чтобы понять принцип работы устройства, обратимся к рис. 102. В каче­стве примера здесь изображена схема генератора стирания магнито­фона Тесла тип В42 в первоначальном варианте и после переделки.

Рис. 102. Схема генератора стирания магнитофона ~ТЕСЛА типа В42:

а — первоначальная; б — объединенная с трюковой кнопкой.

Для большей наглядности в схеме не показаны некоторые переклю­чающие контакты В схеме, подвергшейся переделке (рис. 102,6), дополнительно имеются кнопочный переключатель Kн1, катушка L1, конденсатор настройки С1 и выключатель Вк. Если переключатель Кн находится в положении «Норм.», а выключатель Вк — в поло­жении «ВЧ» (это положение указано на схеме), то схема имеет тот же вид, что и до переделки, с той лишь разницей, что параллельно конденсатору Си (0,1 мкФ) подключен еще конденсатор настройки С1 с максимальной емкостью 500 пФ, Увеличение емкости в этом случае незаметно и никак не может повлиять на работу генератора. Если поставить переключатель Кн1 в положение «Трюк», отклю­чатся обмотки головки и вместо них подключится эквивалентная катушка L1, индуктивность которой такая же, как индуктивность одной обмотки стирающей головки. Частота и амплитуда генератора стирания останутся в этом случае без изменений, но большая часть высокочастотного тока стирания будет проходить через обмотку ка­тушки L1. Соединенные между собой концы обмоток стирающей го­ловки через переменный конденсатор С1 подсоединены к земле. Че­рез одну из обмоток головки, включенную кнопкой выбора дорожек Кн2 магнитофона, также проходит определенный высокочастотный ток. Его значение зависит от емкости конденсатора С1, но и в поло­жении максимальной емкости ток все равно не достигнет значения, которое протекает в обычной (неизменной) схеме. Стирающие свой­ства головки будут в этом случае ограничены, и их можно изменять, регулируя емкость конденсатора CL

Это используется при ослаблении (подстирании) старой записи на ленте. Одновременно с этим можно вести новую запись обыч­ным способом. При включении генератора высокочастотный ток про­текает также и через обмотки комбинированной головки. Соответ­ствующее значение тока устанавливается на заводе-изготовителе по­тенциометрами R23 и R25. Этот ток осуществляет некоторое стирание предыдущей записи на ленте, так же как стирающая головка с уменьшенным током стирания. Подстирание на 12 дБ проявляется в виде неприятного скачкообразного понижения громкости в момент нажатия кнопки включения записи. Если выключателем Вк разор­вать цепь подмагничивания, подстирание прекратится и появляется возможность плавно ослаблять предыдущую запись. Однако при этом уже нельзя вести дополнительную запись другой программы.

Для изготовления катушки L1 используем ферритовый броне­вой сердечник диаметром 18 мм с воздушным зазором 0,34 мм и ли­нейной индуктивностью 100. На сердечник намотаем 148 витков изо­лированного провода диаметром 0,212 мм. Индуктивность готовой катушки составляет 2,2 мГн, что соответствует индуктивности одной обмотки стирающей головки ANP939.

Если для другого типа магнитофона потребуется катушка с другой индуктивностью, определим необходимое число витков из формулы

(8.1)

где N — число витков; L — требуемая индуктивность (в нашем слу­чае 100 мГн); AL — линейная индуктивность (в нашем случае 100 мкГн).

В качестве конденсатора С1 используем самый- маленький по размеру тип конденсатора с диэлектриком из пластмассы. Можно использовать конденсатор и с меньшей максимальной емкостью, но при этом диапазон стирания будет меньше. В случае, если конден­сатор по своим размерам не будет помещаться внутри магнитофона, встроим его в отдельную коробочку. Общее соединение обеих обмо­ток стирающей головки выведем на фланцевый разъем, который вмонтируем в магнитофон. Он будет служить для подключения кон­денсатора настройки. Для соединения используем короткие провода (максимальная длина 20 см). Кнопочный переключатель Kн и вы­ключатель Вк разместим непосредственно в магнитофоне по возмож­ности так, чтобы соединения с ними были возможно более короткими. У магнитофона ТЕСЛА типа В42 это удобно сделать с правой сторо­ны магнитофона. Положения переключателя и выключателя четко обозначим, чтобы исключить возможность ошибочной записи.

Для налаживания устройства на чистой ленте запишем произ­вольную испытательную программу длительностью звучания около 5 мин (например, музыкальную). Ленту перемотаем обратно, пере­ключатель Кн переключим в положение «Трюк», выключатель Вк в положение «О». Переключим магнитофон на запись и включим рабо­чий ход. Будем медленно вращать ротор конденсатора из одного крайнего положения в другое. Затем включим выключатель Вк (по­ложение «ВЧ») и к первой записанной программе запишем другую (например, речь). При этом опять будем вращать ротор конденсато­ра. Перемотаем ленту назад и воспроизведем испытательную про­грамму.

В первой части записи, когда выключатель был в положении «0», интенсивность записи должна колебаться от максимальной до слабо слышимой (ослабленной в 100 раз). Включение выключателя к скачкообразному уменьшению громкости испытательной програм­мы. Вторая программа будет записана с обычным качеством и с по­стоянной интенсивностью, в то время как громкость первой програм­мы будет колебаться в зависимости от положения ротора конденса­тора С1.

Устройство можно использовать для дополнения старых запи­сей на ленте речевым комментарием или для обработки и исправле­ния неудачных записей. При неожиданно возникшей необходимости записать какой-либо звуковой кадр может случиться, что у записы­вающего не будет времени для предварительной установки нормаль­ного уровня записи и начало записи может быть проведено со слиш­ком большой интенсивностью, может случиться и так, что после окончания звучания музыкального произведения будет случайно записана и часть объявления. В этом случае используем наше уст­ройство и обработаем громкость начала записи так, что она будет постепенно возрастать, а в конце записи понижаться. Искажения, возникшие вследствие перемагничивания магнитной ленты, с по­мощью этого способа устранить, однако, невозможно.

8.4. РЕГУЛЯТОР ШИРИНЫ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОЙ БАЗЫ

Для двухканального стереофонического воспроизведения необ­ходимо иметь два основных сигнала: один для левого канала L, a другой для правого канала В, которые после усиления подводятся к соответствующим громкоговорителям или головным телефонам.

Сигналы L и R содержат собственно информацию не только о громкости и частотном диапазоне основных звуков, но также и так называемую пространственную информацию о расположении основ­ных источников звука.

Наиболее простой способ съема звука для образования стерео­фонических сигналов изображен на рис. 103, о (так называемая ин-тенсивностная стереофония). Два направленных микрофона с кар-диоидными характеристиками расположены таким образом, что их оси максимальной чувствительности образуют с направлением на центр передаваемого объекта углы около +45°. Один из микрофонов захватывает звуки преимущественно из левой половины пространст­ва, а другой — из правой. На выходе микрофонов будут уже непо­средственно сигналы L и R.

Второй способ изображен на рис. 103,6. Два микрофона, один с кардиоидной. а второй с восьмерочной характеристиками, установ­лены с взаимно перпендикулярными осями таким образом, что кар-диоидный микрофон передает звуки из середины, и на его выходе существует сигнал М (от английского Middle или немецкого Mitte — середина), а восьмерочный микрофон передает так называемый сиг­нал стороны.

Рис. 103. Образование стереофонического сиг­нала.

На выходе микрофона S существует разность сигналов LR (звуки, приходящие справа, дают на выходе микрофона сигнал с фазой, противоположной фазе звуков слева). Сигнал S, таким образом, содержит информацию о направлении, по которому приходит звук, можно сказать, пространственную информацию. Сигнал М собствен­но является обычным монографическим суммарным сигналом, со­держащим сигналы от источников звука, расположенных справа и слева (L + R).

Из обычных сигналов L и R можно с успехом получить сигналы М и S, как это, например, изображено на рис. 103, а внизу, сложени­ем и вычитанием половин первоначальных сигналов в соответствии с уравнениями: 0.5L 4-0,5R = М; 0,51 — 0,5R = S. Наоборот, из сигналов М и S можно получить также сложением и вычитанием сигналы L и R (рис. 103,6 внизу):

M + S=(0,5L+0,5R) + (0,5L — 0,5R) = 1;

М — S = (0.5L + 0,5R) — (0.5L — 0,5R) = R.

Если в нашем распоряжении имеются сигналы М и S, можно, изменяя сигнал S (ослабляя его или усиливая) весьма просто воз­действовать на так называемую ширину стереофонической базы воспроизведения. Приведем два примера.

1. Сигнал S уменьшим до нуля, а затем сложим и вычтем его из сигнала М в соответствии с предыдущими формулами:

М + S = (0.5L + 0,5R) + 0 = 0,51 + 0,5R (на выходе левого канала);

MS= (0,51 + 0,5R) — 0 = 0,51 + 0,5R (на выходе правого канала).

Итак, на обоих выходах существуют одинаковые, хотя и сум­марные, сигналы. При воспроизведении из обоих громкоговорителей звучит одинаковый сигнал и у слушателя создается впечатление, что он слышит его из середины, пространства между обоими громко­говорителями, при этом можно сказать, что мы имеем нулевую сте­реофоническую базу.

2. Сигнал S увеличим вдвое и опять сложим и вычтем его с сигналом М:

М + 25 = (0,5L + 0,5R) + 2(0,51 — 0,5R) = 1.5L — 0,5R

(на выходе левого канала); М — 25 = (0,5L+ 0,5R) — 2(0,5L — 0,5R) = 1,5R — 0,5L

(на выходе правого канала).

На выходе левого канала будет более сильный сигнал L и часть сигнала R в противофазе ( — 0,5 R), а на выходе правого канала так­же более сильный R и часть сигнала L в противофазе ( — 0,5 L). Слу­шатель, сидящий на оси между обоими громкоговорителями, при прослушивании этих сигналов получает впечатление, что громкого­ворители более удалены друг от друга, чем это есть в действитель­ности, стереофоническая база теперь как бы расширилась.

3. Если же сигнал 5 неизменен, то путем суммарно-разностного преобразования получим:

М + 5= (0,5L +0,5R) +(0,5L — 0,5R) = L (для левого канала); М — S = (0.5L + 0,5R) — (0,5L — 0,5R) =R (для правого канала).

В этом случае на выходе обоих каналов полные сигналы L и R.

Отсюда следует, что если плавно изменять сигнал S от нуля до почти удвоенной его первоначальной амплитуды, можно создать впечатление кажущегося расширения стереофонической базы. Это, конечно, прежде всего относится к программам, воспроизводимым системой интенсивной стереофонии. Программы, воспроизводимые системой АВ (двумя микрофонами, расположенными друг от друга на расстоянии около 2,5 м), могут звучать при расширении или су­жении базы неестественно.

На рис. 103 приведен один из способов преобразования сигна­лов L и R в сигналы М и 5 и наоборот при помощи трансформатора. Для конструкции регулятора ширины полосы более удобна схема, приведенная на рис. 104, где используется простое объединение сигнала на резисторных делителях. Сигналы L, L, R и — R получе­ны в обычных фазоинверторах (транзистор с разделенной нагрузкой в коллекторной и эмиттерной цепях). Транзисторы Т1 и Т11 имеют одинаковые резисторы нагрузки в коллекторе и эмиттере. Усилитель, собранный по этой схеме, имеет усиление, приблизительно равное ,единице. С эмиттера можно получить выходное напряжение в той же фазе, как и входное напряжение, при этом на коллекторе будет напряжение, равное по амплитуде, но обратное по фазе.

Делитель, составленный из резисторов R3/R3, делит пополам сигналы L и R. На общем выходе можно таким образом получить сумму сигналов 0,5L+ 0,5R. Таким же образом с делителей R2/R2 и R4/R4 можно получить соответственно сигналы 0,5L — 0,5R и 0,5R — 0.5L.

Затем определим три основных положения сдвоенного потенцио­метра R5/R5: движки в правом крайнем положении (на нуле); движ­ки в среднем положении (1/2); движки в левом крайнем положе­нии (максимум).

Уровни сигналов в отдельных точках схемы приведены в табл. 15. Уровни будут точно соответствовать приведенным лишь в том слу­чае, если один делитель не нагружает другой, т. е. резисторы R1 относительно меньше, чем резисторы R2, R3, R4, а последние также намного меньше, чем R5, R6, а эти резисторы в свою очередь много меньше, чем R7.

Таблица 16

Сигналы в сумматоре сигналов

Положение движков R5/R5

0

1/2

максимум

А

0

0.25L — 0,25R

0, 5L — 0,5R

Б

0

0,25R — 0.25L

0,5R — 0, 5L

В

0,25L+0,25R

0,25L+ 0,25R

0.25L — 0,25R

На вы­ходе L

0.125L+0.125R

0,25L

0.375L — 0,l25R

На вы-

0,125L+0,!25R

0,25R

0,375R — 0,125L

ходе R

На вы-

0,5L+0,5R

L

1.5L — 0,5R

ходе L*

На вы-

0,5L+0,5R

R

l,5R-0,5L

ходе R

* Выходное напряжение при четырехкратном усилении.

На выходах L и R в зависимости от положений движков потен­циометров R5/R5 получим сигналы, соответствующие воспроизведе­нию с суженной до точки базой (моно), через нормальное стереофо­ническое воспроизведение до стереофонического воспроизведения с расширенной базой (для случая четырехкратного усиления — приво­дятся в двух последних строчках табл. 15).

В реальной схеме следует обратить особое внимание на исклю­чение проникания сигналов из канала в канал, возникающее между выходами транзисторов Т1, Т11 (рис. 104). Если дополнить делитель R2/R2, R3/R3, R4/R4 резисторами Rx, обозначенными пунктиром, одинакового сопротивления, получится симметричная резисторная мат­рица, в которой все проникающие сигналы компенсируются до нуля Каждый выход канала через резисторы одинакового сопротивления подключен всегда к обоим симметричным выходам другого канала, что также мешает проникновению сигналов из ка­нала в канал. При этом непременным условием является одинаковое сопротивление рабочих резисторов R1, одинаковые сопротивления должны также иметь восемь резисторов в матрице. На рис. 105 при­ведена принципиальная схема регулятора ширины стереофонической базы.

Рис. 104. Принципиальная схема сумматора сигналов.

Рис. 105. Схема регулятора ширины стереофонической базы.

Печатная плата приведена на рис. 106, монтажная схема — на рис. 107. Сдвоенный потенциометр R12/R62 размещен отдельно от платы. При встраивании устройства в усилитель или приемник это дает возможность расположить потенциометр в наиболее удобном месте, например на передней панели, а плату с дегалями где-нибудь в свободном месте. Не размещайте плату в непосредственной близо­сти от силового трансформатора! В некоторых случаях приходится

Рис. 107. Монтажная схема регулятора ширины базы.

экранировать плату простым кожухом из алюминиевой или медной фольги или более мягкого металла. Провода к потенциометру, если он не размещен в непосредственной близости от платы, должны быть экранированными.

Рис. 106. Печатная плата регулятора ширины базы.

В самостоятельной конструкции плату и сдвоенный потенциометр поместим в экранированную коробку и дополним ее на выходе разъ­емом и последовательными резисторами Rl, R51. Оборудованный таким образом вход удобен для подключения пьезоэлектрического звукоснимателя, выхода предварительного усилителя электромагнит­ного звукоснимателя или другого источника стереофонического сиг­нала, если его выходное напряжение не более 3 В. К выходу с по­мощью кабеля с двумя экранированными и одним неэкранированным проводами подсоединим разъем (гнездо) для подключения к стерео­фоническому мощному усилителю (вход для электрофона). На уси­лителе выведем напряжение питания для регулятора на контакт 4 пятиконтактного разъема. На рис. 108 приведены структурные схемы подключения стереофонического регулятора к магнитофонам.

После включения напряжения питания для налаживания регу­лятора прежде всего измерим напряжение на конденсаторе С100. Его нормальное значение 15 В можно установить, изменяя сопро­тивление резистора R100. Отклонение напряжения на ±20% допу­стимо и не повлияет на работу регулятора. Проверкой напряжения на эмиттерах и коллекторах транзисторов убедимся в правильности монтажа и исправности деталей.

Полярности и значения напряжений приведены в схеме на рис. 105 (напряжения измерены относительно земли).

На вход левого канала (непосредственно на конденсатор С1) подадим напряжение 1 В с частотой 1 кГц с звукового генератора и электронным милливольтметром проверим симметричность напря­жений на выходе транзистора Т1. Выходные напряжения на конден­саторах СЗ и С4 должны быть одинаковыми (1 В). Случайные от­клонения выровняем с помощью подключения подстроечного рези­стора ra между конденсатором С4 и землей (см. рис. 105).

Также поступим и с правым каналом с помощью резистора RB.

Движки потенциометров установим на максимальное выходное напряжение (к коллекторам транзисторов Т2, Т52). Входное напря­жение 1 В/1 кГц подключим на вход левого канала (С1); на выходе левого канала (на резисторе R21) должно быть напряжение 0,4 В, повышающееся до 1,2 В при вращении сдвоенного потенциометра R12/R62 (напряжение повышается при вращении движка потенцио­метра вправо).

На выходе правого канала (на резисторе R71) при входном на­пряжении, постоянно подключенном к левому каналу, выходное на­пряжение должно изменяться от 0,4 В при левом крайнем положе­нии потенциометра R12/R62 до нуля (при среднем положении потен­циометра) и снова до 0,4 В при правом крайнем положении потенциометра.

Потенциометр R12/R62 установим в среднее положение (механи­ческая середина между левым и правым крайним положениями) и, припаивая выравнивающий резистор (100 кОм) между «горячим» выводом и движком потенциометра R62, установим нулевое выход­ное напряжение (меньше 10 мВ).

Если можно сравнить выходные напряжения на осциллографе, убедимся в том, что фаза выходного напряжения меняется на об­ратную при вращении потенциометра R12/R62 от одного крайнего положения до другого. Для нормальной работы регулятора весьма существенно, чтобы выходные напряжения были одинаковыми (±1 дБ, т.е.±10%) при обоих крайних положениях потенциометра R12/R62. Если напряжение меньше при левом положении потенцио­метра (движок у заземленного конца), следует уменьшить сопро­тивление резистора R64, подпаивая параллельно ему резистор (на­пример, сопротивлением 4,7 МОм). Наоборот, если выходное напря­жение уменьшается при правом крайнем положении потенциометра R12/R62, следует уменьшить сопротивление резистора R63.

Среднее положение потенциометра R12/R62 обозначаем на пане­ли цифрой 1 «Стерео». Потенциометр установим в среднее положе­ние 1 «Стерео».

Входное напряжение 1 В/1 кГц подключим к выходу правого канала (С52), а милливольтметр — на выход левого (R21). Выход­ное напряжение должно отсутствовать или по крайней мере должно быть меньшим, чем 10 мВ (это переходное напряжение из правого в левый канал при положении «Стерео»). При напряжении 10 мВ переходное затухание равно — 40 дБ относительно выходного напря­жения 1 В, а это для стереофонического воспроизведения более чем достаточно. Удовлетворительным будет и напряжение 100 мВ (соот­ветствующее переходному затуханию — 20 дБ). Нулевого выходного напряжения можно точно достигнуть подключением соответствую­щего резистора (от 100 до 330 кОм) к движку потенциометра R12 на землю или на верхний (горячий) вывод потенциометра. Этим мы выровняем собственный разброс обоих потенциомет­ров (R12/R62) в области среднего положения. Затем проверим, бу­дут ли выходные напряжения одинаковыми в обоих крайних поло­жениях потенциометра R12/R62 (с максимальным разбросом ±10%). Разброс ликвидируем путем подключения к резистору R14 парал­лельного резистора (если выходное напряжение меньше при левом крайнем положении потенциометра) или к резистору R13 (если вы­ходное напряжение меньше при правом крайнем положении потен­циометра).

Затем снова проверим, будет ли в положении потенциометра 1 «Стерео» выходное напряжение менее 10 мВ, а в случае необходи­мости снова подберем сопротивление резистора, подключенного к движку потенциометра R12 на землю или на горячий вывод.

Снова проверим всю регулировку и, если нужно, монтаж. Тща­тельность проверки впоследствии оправдывается, регулировка будет сделана раз навсегда, замена транзистора на регулировку влияния не окажет.

Наконец, подключим входное напряжение 1 В/1 кГц к обоим выходам (С1, С51) и установим одинаковые выходные напряжения (при потенциометре R12/R62 в положении 1 «Стерео» следующим образом: большее выходное напряжение уменьшим до уровня дру­гого канала потенциометром R20 или R70 (выходное напряжение около 0,8 В). При этом выходном напряжении искажения будут ме­нее 0,2%. Напряжения помех на выходах при открытых, но хорошо экранированных входах должны быть меньше 0,2 мВ, т. е. — 72 дБ относительно выходного напряжения 0,8 В или — 60 дБ относитель­но выходного напряжения 200 мВ (соответствует чувствительности по входу 250 мВ).

Рис. 108. Подключение стереофонического регулятора к маг­нитофонам, г j г

В регуляторе ширины базы с последовательными входными ре­зисторами Rl, R51 чувствительность будет несколько меньше (около 400 или 200 мВ выходного напряжения), а входное сопротивление будет около 1,3 МОм, что для пьезоэлектрического звукоснимателя является весьма хорошим показателем. Резистором R51 можем вы­ровнять чувствительность обоих каналов, а в случае необходимости выровнять разброс выходных напряжений обоих каналов исполь­зуемого электрофонного звукоснимателя.

Обозначим положения ручки потенциометра R12/R62: положе­ние 1 «Стерео» нами уже обозначено, лезое крайнее положение можем обозначить, например, «Стерео макс».

При потенциометре R12/R62, установленном в положение «Мо-но», стереофонический сигнал, подаваемый на вход, воспроизводится обоими громкоговорителями как суммарный, а звук кажется выхо­дящим из середины пространства между громкоговорителями, шири­на базы воспроизведения в этом случае нулевая. Можно сказать, что проникание сигналов из канала в канал составляет 100%. При вращении потенциометра вправо уменьшается величина проникания и увеличивается кажущаяся ширина базы и, наконец, в положении «Стерео» проникание равно нулю; левый громкоговоритель получает только сигнал L, а правый — сигнал R; ширина базы равна расстоя­нию между обоими громкоговорителями. При дальнейшем вращении потенциометра проникание из канала в канал увеличивается, но переходное напряжение будет в противофазе и у слушателя созда­ется впечатление, что ширина базы продолжает расти.

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

9.1. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ ГОЛОВНЫХ ТЕЛЕФОНОВ

Многие магнитофоны имеют разъем для подключения головных телефонов, причем включен он через относительно большой защит­ный резистор, который имеет сопротивление порядка килоом. Такой выход удобен для подключения электромагнитных наушников с большим внутренним сопротивлением, например 2X2000 Ом или 2X4000 Ом. Электроакустические свойства головных телефонов это­го типа, однако, не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к качественному прослушиванию, так как их частотный диапазон ог­раничен как в области низших, так и в области высших частот.

Рис. 109. Схема дополнительного монофонического усилителя 15 мВт.

Высоким требованиям качества удовлетворяют только совре­менные электродинамические головные телефоны, которые обычно имеют малое входное сопротивление (от 8 до 200 Ом). Если такие наушники подключить к магнитофону, то падение напряжения на сопротивлении защитного резистора будет настолько большим, что мощность дл,я наушников будет совершенно недостаточной и звук в головных телефонах будет весьма слабым. Так, например, у обыч­ного магнитофона есть динамический громкоговоритель с сопротив­лением 40 Ом и выходная мощность 2 Вт. Это соответствует дейст­вующему напряжению 2,8 В на катушке возбуждения динамического громкоговорителя. Если защитный резистор, встроенный в магнито­фон, имеет сопротивление 1,5 кОм, то мощность на подключенных головных телефонах с сопротивлением 200 Ом будет всего 0,5 мВт, что недостаточно. Если подключить головные телефоны с меньшим сопротивлением, например 75 или 8 Ом, мощность на них будет еще меньше. Чтобы устранить это неудобство, между выходом для го­ловных телефонов магнитофона и самими головными телефонами помещают дополнительные усилители с выходной мощностью, доста­точной для громкого воспроизведения.

Далее приводятся указания по конструированию усилителей, удобных для подключения головных телефонов с малыми входными сопротивлениями.

Монофонический усилитель 15 мВт. Его принципиальная схема приведена на рис. 109. Сигнал с выхода для головных телефонов магнитофона приходит на регулятор уровня R1, а оттуда через раз­делительный резистор R2 на базу транзистора Т1. Его коллектор связан по постоянному току с базой транзистора Т2, работающего как змиттерный повторитель. С эмиттера транзистора Т2 к базе транзистора Т1 с помощью потенциометра R4 подводится обратная связь по постоянному току, которая определяет рабочие точки обоих транзисторов. Одновременно на базу транзистора Т1 подводится отрицательная обратная связь по переменному напряжению, кото­рая улучшает электрические параметры усилителя. Чтобы на эту связь не оказывало влияние внутреннее сопротивление выхода маг­нитофона для головных телефонов, в ее цепь включен разделитель­ный резистор R2, который одновременно определяет чувствитель­ность усилителя. Резистор R6 служит для зарядки конденсатора С2, к котс-рому подключаются головные телефоны.

На рис. 110 приведена печатная плата, на рис. 111 — располо­жение деталей на ней. Вместо транзистора КС508 можно использо­вать и транзистор КС507, КС509 или другие кремниевые транзисто­ры, например KF503, KF504, KF506 — KF508 и т. п. В этом случае выгодно будет использовать потенциометр R4 меньшего сопротивле­ния, чтобы установка рабочей точки была более удобной.

Транзистор Т2 не требует радиатора для охлаждения, так как мощность рассеяния на коллекторе всего лишь 135 мВт.

Рис. 110. Печатная плата усилителя 15 мВт.

При налаживании схемы после включения напряжения питания установим с помощью потенциометра R4 напряжение 4,5 В на эмит­тере транзистора Т2 (половина напряжения питания). Остальные постоянные напряжения указаны на схеме.

Рис. 111. Монтажная схема уси­лителя 15 мВт.

Выход усилителя нагрузим резистором с сопротивлением 100 Ом, а к входу подключим звуковой генератор. На нагрузочном резисторе надо установить выходное напряжение 1,22 В (f = 1 кГц), что соот­ветствует выходной мощности 15 мВт. В схеме указаны необходимые переменные напряжений. При использовании других типов тран­зисторов с меньшим коэффициентом передачи тока напряжение на базе транзистора T11 будет больше, чем указано в схеме.

Рис. 112. Схема дополнительного стереофонического усилителя 2Х 30 мВт.

Проверим частотную ха­рактеристику усилителя, кото­рая должна быть равномерной в полосе частот от 50 Гц до 20 кГц. Входное сопротивление усилителя колеблется между 50 и 100 кОм в соответствии с по­ложением движка регулятора уровня RL Напряжение помех на выходе около 0,3 мВ.

Используемые головные те­лефоны 2X200 Ом соединены параллельно путем запаралле­ливания контактов 5 и 5 в вы­ходном разъеме, так что ре­зультирующее входное сопро­тивление равно 100 Ом. Можно использовать наушники и с большим входным сопротивле­нием, однако при этом необхо­димо одновременно изменить чувствительность усилителя, так как увеличивающееся со­противление нагрузки для неизменной выходной мощности требует и большего входного напряжения. Увеличение чувствительности может быть достигнуто путем изменения сопротивления резистора R2. При нагрузке выхода сопротивлением 400 Ом удовлетворительным будет сопротивление резистора R2 равное 56 кОм.

Стереофонический усилитель 2X30 мВт Схема усилителя приве­дена на ряс. 112. Сигнал с входного разъема приходит на обычное корректирующее звено для независимой регулировки низших (R2/R102) и высших (R4/R104) частот, а оттуда на первую ступень усиления, собранную на транзисторах Т1 и Т101.

На их эмиттерных резисторах возникает отрицательная обратная связь, которая увеличивает входное сопротивление усилителя и ре­гулирует его усиление. Резистор R108 в эмиттере транзистора Т101 переменный, что позволяет с его помощью отрегулировать усиление правого канала таким образом, чтобы усиление обоих каналов было одинаковым. Рабочие точки обоих транзисторов определяются сопро­тивлениями резисторов R6 и R106.

Усиленный сигнал приходит на регулятор громкости, образован­ный сдвоенным потенциометром R9/R109, а с него на предваритель­ный усилитель оконечной ступени, собранный на транзисторах Т2 и Т102. Оконечная ступень собрана на паре комплементарных тран­зисторов ТЗ, Т4 и ТЮЗ, Т104 (на базе транзистора ТЮЗ напряжение 5,1 В).

Таблица 16

Технические параметры одного канала стереофонического усилителя 2X30 мВт при использовании головных телефонов с сопротивлением от 8 до 200 Ом

Сопротивление головных

телефонов, Ом

Входное напряже

Выходное напряже

Выходная мощность

Ток от источника, мА, в схеме на

рис. 112

рис. 113

8

500

0,49

30

12/34

3/34

75

370

1,5

30

4,5/12

1,5/12

200

340

2,45

30

1,3/6,5

1,3/6,5

Рис. 113. Изменение схемы оконечной ступени для уменьшения тока покоя.

Связь с предварительным усили­телем — гальваническая. Рабочие точ­ки устанавливаются подстроечными потенциометрами R10 и R110. Необ­ходимое напряжение смещения на обоих оконечных транзисторах созда­ется на подстроечных потенциометрах R14 и R114. Там, где требуется пи­тать усилители от батарей, лучше воспользоваться схемой, приведенной на рис 113 (приведена только для одного канала). В схему введены диоды Д1 и Д2, на которых создает­ся напряжение смещения для оконеч­ных транзисторов, и это имеет то преимущество, что дает возможность установить меньший ток покоя при сохранении малых искажений, а благодаря этому уменьшить ток, по­требляемый от источника. Это осо­бенно выгодно при использовании головных телефонов с сопротив­лением 2X8 Ом или 2X75 Ом (табл. 16). Для установки требуемого напряжения смещения здесь также применен подстроечный потен­циометр R14. Резисторы R16 и R116 служат для зарядки конден­саторов С9 и С109 при включении усилителя, пока еще не включены головные телефоны.

Печатная плата стереофонического усилителя приведена на рис. 114, расположение деталей на ней — на рис. 115. Печатная плата предназначена для монтажа в соответствии со схемой, приведенной на рис. 112. При сборке усилителя по схеме на рис. 113 оба диода можно распаять на плате со стороны монтажа параллельно крайним выводам подстроечного по!енциометра R14, а соединение между его крайним выводом и иыводом движка прорезать и соскоблить острым ножом.

Оконечные транзисторы не нуждаются в теплоотводнои пласти­не, поскольку они используются не на максимальной мощности. Если есть такая возможность, следует использовать пару подобранных транзисторов. Конденсаторы связи С9 и С109 рассчитаны для рабо­ты с головными телефонами сопротивлением 8 Ом. Если усилитель будет использоваться с головными телефонами с большим внутрен­ним сопротивлением, следует изме­нить емкость конденсаторов связи. Частотная характеристика в обла­сти низших частот будет сохране­на, а головные телефоны не будут излишне перегружены большими зарядными токами. Для головных телефонов с сопротивлением 75 Ом можно применять электролитиче­ский конденсатор 50 мкФХб В, с сопротивлением 200 Ом — кон­денсатор 20 мкФХб В.

При налаживании схемы пе­ред включением напряжения пита­ния установим подстроечный по­тенциометр R10 и R110 в среднее положение, потенциометры R14 и RH4 в такое положение, чтобы базы транзисторов ТЗ и Т4 были соединены между собой. Включим напряжение и потенциометрами R14 и R114 установим ток покоя в зависимости от сопротивления ис­пользуемых головных телефонов в соответствии с табл. 16. Потенцио­метрами R10 и R110 установим на эмиттерах транзисторов ТЗ и Т4 напряжение 4,5 В (половину на­пряжения питания). Снова прове­рим, а в случае необходимости отрегулируем потребление тока от источника и измерим постоянные напряжения в усилителе в соответ­ствии со значениями, приведенны­ми в схеме.

При использовании подобран­ной пары оконечных транзисторов такие регулировки достаточны. В противном случае лучше приме­нять для регулировки звуковой ге­нератор и осциллограф. Звуковой генератор с установленной часто­той 1 кГц подключим ко входу, ос­циллограф — к нагрузочному рези­стору с сопротивлением, равным входному сопротивлению головных телефонов. Подадим на вход уси­лителя сигнал, достаточный для получения на выходе усилителя выходной мощности 30 мВт (табл. 16), в случае необходимости не­сколько перегрузим усилитель, по­ка он не начнет ограничивать. Потенциометры R10 и R110 установим таким образом, чтобы ограниче­ние пиков наступало в обоих половинах одновременно. Потенциомет­ры R14 и R114 установим так, чтобы искажения выходного сигнала при переходном режиме, которые возникают при малом напряжении смещения, почти исчезли. Прове­рим чувствительность левого ка­нала на частоте 1 кГц, затем пода­дим напряжение на вход правого канала и потенциометром R108 установим такую же чувствитель­ность.

Рис. 114. Пе­чатная плата усилителя 2Х 30 мВт.

Рис. 115. Монтажная схема усилителя 2X30 мВт.

Рис. 116. Частотная характе­ристика усилителя 2X30 мВт.

Проверим ход частотной ха­рактеристики в соответствии с рис. 116. В схеме для информации при­ведены значения переменных на­пряжений, измеренных на макете на частоте 1 кГц. Напряжение по­мех на выходе при открытом вхо­де и регуляторе громкости, уста­новленном в положении макси­мальной чувствительности, около

4 мВ, в противоположном положении регулятора громкости око­ло 0,15 мВ.

9.2. СТЕРЕОФОНИЧЕСКИЙ МОЩНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 2X8 Вт

Некоторые стереофонические магнитофоны не оснащены двумя усилителями мощности для питания громкоговорителей, и поэтому их используют в сочетании с самостоятельным стереофоническим уси­лителем или с оконечной ступенью стереофонического радиовеща­тельного приемника.

Здесь приводится описание относительно простого стереофоничес­кого усилителя с весьма хорошими параметрами. Усилитель имеет отдельные регуляторы низших и высших частот, регуляторы громко­сти, ширины стереофонической базы и баланса стереофонических каналов. К выходу могут быть подключены обычные громкоговори­тели или системы громкоговорителей с сопротивлением не менее 4 Ом.

Последняя ступень усилителя собрана на паре комплементарных германиевых транзисторов GD607/GD617 и соединена с цепью авто­матической установки тока покоя. Схема несколько отличается от обычно используемых, а потому коротко опишем принцип ее работы.

Рис. 117. Принцип исполнения мощного усилителя с комплементар­ными транзисторами.

На рис. 117, а приведена обычная схема усилителя (без деталей, необходимых для установки рабочих точек транзисторов). Резистор нагрузки Rn подключен через конденсатор С1 к эмиттерам транзи­сторов Т2, ТЗ и к заземленному отрицательному полюсу источника. Оба т-ранзистора работают как эмиттерные повторители (их усиление .по напряжению приблизительно равно единице), а усилительный транзистор Т1 должен добавлять напряжение возбуждения с ампли­тудой, равной амплитуде выходного напряжения на резисторе Rн. Так как напряжение питания транзистора Т1 должно быть всегда большим, чем требуемая амплитуда выходного напряжения (по меньшей мере на падение напряжения, возникающее на резисторе RK за счет прохождения тока базы транзистора Т2 при положитель­ной полуволне), иначе говоря, большим, чем напряжение источника питания Uбп, выходное напряжение с резистора RH добавляется по­следовательно к напряжению Uбп через конденсатор С2 и резистор R2. При положительной полуволне напряжения возбуждения (на базах транзисторов Т2, ТЗ) положительную полуволну имеет и вы­ходное напряжение; напряжение питания транзистора TI повыша­ется. Колебание напряжения питания не отражается на отрицатель­ной полуволне (отрицательное напряжение на выходе вычитается из напряжения источника Uбн). Транзистор Т1 должен полностью от­крыться, чтобы на нем возникло минимальное падение напряжения за счет прохождения тока базы транзистора ТЗ. Напряжение насы­щения транзистора Т1 и падение напряжения на эмиттерном резисторе R3 ограничивают требуемую амплитуду выходного напряжения. Па­раметры усилителя улучшаются за счет введения отрицательной обратной связи через резистор R0 0 с выхода на базу транзистора Т1.

Принципиальная схема, изображенная на рис. 117, б, отличается от схемы на рис. 117, а, в частности, тем, что в ней заземлен проти­воположный конец резистора нагрузки Rн, а следовательно, и эмит­теры транзисторов Т2, ТЗ (относительно переменного выходного сигнала).

Для «раскачки» транзисторов в схеме с заземленным эмиттером достаточно напряжения возбуждения, в несколько раз меньшего (токи возбуждения остаются прежними), чем в схеме, изображенной на рис. 117, а. Транзистор Т1 меньше нагружается по мощности и напряжению и поэтому можно использовать меньший, более удоб­ный тип транзистора (транзистор с большей граничной частотой). Для введения отрицательной обратной связи в нашем распоряжении имеется выходное напряжение в противофазе относительно преды­дущей схемы, и отрицательная обратная связь может быть введена через резистор R0.c в эмиттер транзистора Т1. Отрицательная обрат­ная связь в эмиттере увеличивает входное сопротивление усилителя в отличие от обратной связи в цепи базы, которая уменьшает вход­ное сопротивление.

В схеме на рис. 117, б источник напряжения питания UH1 не за­землен непосредственно, а подключен отрицательным полюсом ко всему выходному напряжению. В этом случае невозможно этим на­пряжением питать последующие заземленные ступени усилителя. Наиболее удобным будет питать транзисторы Т1 обоих каналов стерео­фонического усилителя от отдельного источника, напряжение которо­го постоянно, совершенно не зависит от переменного напряжения, потребляемого транзисторами Т2, ТЗ, которые работают в режиме В (с отсечкой).

Требуемая амплитуда выходного напряжения, а значит, и дос­тижимая выходная мощность в схеме на рис. 117, б ограничиваются не усилительным транзистором Т], а только параметрами оконечных транзисторов (их нагрузочными свойствами и напряжением насы­щения).

Полная принципиальная схема усилителя приведена на рис. 118.

На входе усилителя включен регулятор ширины стереофоничес­кой базы, собранный на транзисторах Т101, Т102 (Т201, Т202). Ширина базы регулируется сдвоенным потенциометром R111/R2I1. За транзистором Т102. (Т202) включен регулятор баланса обоих стереофонических каналов (R120/R220). Резистором R121 (а в слу­чае необходимости R221) линейная характеристика потенциометра R120/R220 преобразуется (примерно) в квадратичную, благодаря чему выполняется требование, чтобы суммарная мощность на выхо­де усилителей обоих каналов была постоянной во всем диапазоне регулирования. Акустический центр воспроизводимого звука при ре­гулировании перемещается слева направо, не отдаляясь и не при­ближаясь. За разделительным резистором RJ22 (R222) включен регулятор громкости (R123/R223). Регулятор работает совместно с транзистором ТЮЗ (Т203), а цепи обратной связи с коллектора на базу работают как регулятор громкости с тонкомпенсаци-ей). Отрицательная обратная связь, образованная резисторами R128, R129, R130 и конденсаторами СП], С112, поднимает низшие и высшие частоты. Величина этого подъема не зависит от положения регулятора громкости. Отрицательная обратная связь, образованная резисторами R131, R132, R133 и конденсаторами С114, С115, С109, наоборот, зависит от положения движка регулятора громкости таким образом, что при максимальной громкости снижается уровень низ­ших и высших частот, что компенсирует действие первой обратной связи, и результирующая частотная характеристика остается прямой. При уменьшении громкости вторая обратная связь постепенно ис­ключается уменьшающимся сопротивлением между движком потен­циометра громкости и землей, что способствует подъему высших и низших частот.

Результирующие частотные характеристики для отдельных по­ложений регулятора громкости изображены на рис. 119.

В цепи коллектора транзистора ТЮЗ (Т203) включены регу­ляторы низших (R134/R234) и высших (R137/R237) частот. Диапазон регулирования также зависит от положения регулятора громкости и изображен на характеристиках на рис. 119.

Через конденсатор связи С119 (С219) и резистор R138 (R238) сигнал подводится к базе усиливающего транзистора Т104 (Т204), после которого включен эмиттерный повторитель Т105 (Т205), уве­личивающий малые входные сопротивления оконечных транзисторов.

Транзистор Т106 (Т206) совместно с диодом Д101 (Д201) об­разует цепь автоматического регулирования тока покоя оконечных транзисторов Т107, ТЮЗ (Т207, Т208). Падением напряжения между коллектором и эмиттером транзистора Т106 определяются рабочие точки оконечных транзисторов. Рабочая точка транзистора Т106 поддерживается неизменной с помощью делителя, образованного диодом базо-эмиттерного перехода транзистора Т107, диодом Д1С1 и диодом эмиттер-базового перехода транзистора Т103. Благодаря не­линейным характеристикам диодов и их зависимости от температуры ток покоя оконечных транзисторов удерживается в допустимых пре­делах независимо от изменений параметров транзисторов, напря­жений питания и температуры. Резистор R148 (R248) ограничивает крутизну характеристики диода Д101 (Д101).

С эмиттера транзистора Т108 (Т208) на базу транзистора TI04 через резистор RI39 (R239) подается обратная связь по постоян­ному току. Эта отрицательная обратная связь и цепь автоматичес­кого регулирования тока покоя весьма эффективно стабилизируют рабочие точки транзисторов, при этом не требуется не только ника­ких регулировок, но и подбора транзисторов.

С помощью делителя R149/RI42 введена отрицательная обрат­ная связь по переменному сигналу, которая улучшает параметры усилителя (уменьшает искажения и выходное сопротивление усили­теля). Конденсатор CJ22 (С222) с резистором R150 (R250) и конденсаторы С123 (С223) и С125 (С225) обеспечивают стабилизацию усилителя (на частотах, больших 30 кГц). Зависимость значений нелинейных искажений от выходной мощности графически представ­лена на рис. 120.

Обе оконечные ступени питаются от отдельных однополупериод-ных выпрямителей. Конденсаторы фильтра С124 и С224 составлены из четырех конденсаторов по 500 мкФ, меньших по габаритам и бо­лее дешевых, чем один конденсатор на 2000 мкФ.

Рис. 118. Принципиальная схема усилителя 2X8 Вт. (Выравнивающие резисторы в случае необходимости припаять со стороны монтажа.)

Последние ступени усилителя запитаны от отдельного выпрями­теля, также однополуперйодного (Д101). Благодаря простоте источ­ника питания напряжения помех усилителя весьма малы (на макете было измерено 1,5 мВ, т. е. — 71 дБ относительно выходного напря­жения 5,65 В при полной выходной мощности 8 Вт).

На выходе оконечных ступеней включен кнопочный регулятор для пространственного воспроизведения методом псевдоквадрафонии (система 4D); подробное описание пространственного воспроизведе­ния по системе 4D приведено в гл. 11. При помощи четырех гром­коговорителей или систем громкоговорителей можно воспроизводить стереофонические программы с дополнительным пространственным эффектом. Интенсивность пространственного эффекта можно изменять в трех степенях путем изменения сопротивления резисторов R153,

R253, R154, R254, включенных по­следовательно с задними громко­говорителями. Задние громкогово­рители питаются разностным сиг­налом обоих стереофонических ка­налов (так называемым боковым или пространственным сигналом) с ограничением низших частот (кон­денсаторы С125, С126). Соединен­ные последовательно громкогово­рители L3, Ra) питаются разност­ным сигналом во взаимообратных фазах (громкоговорители взаимно соединены полюсами одинаковой полярности, и в этом случае в од­ном громкоговорителе ток прохо­дит от начала к концу обмотки катушки громкоговорителя, в дру­гом — от конца к началу). Под­ключая резистор R4, а в случае необходимости R5 или R6, дости­гаем того, что задние громкогово­рители будут питаться частью сте­реофонических сигналов (в фазе), а именно: правый задний громко­говоритель (R3) во всей полосе частот правым сигналом, а левый задний (L3) с ограничением низ­ших частот (С125, С126) левым сигналом. Резистор R3 в известной степени соединяет задние громко­говорители в параллель по низшим частотам.

Нажатием кнопки 4D/1 вклю­чим меньшую степень, нажатием кнопки 4D/2 среднюю степень, а нажатием обеих кнопок максималь­ную степень пространственного воспроизведения 4D. Резисторы R151, R152, R251, R252 препятствуют перегрузке усилителя. После нажа­тия кнопки «Стерео» задние громкоговорителя отключаются, а пе­редние (Ln, Ru) питаются полной мощностью (обычное стереофони­ческое воспроизведение).

Весь усилитель можно разместить в относительно малых габа­ритах. Основное шасси может одновременно служить радиатором для оконечных транзисторов, или можно использовать отдельные охлаждающие пластины. Минимальные размеры теплоотводной пластины приведены на рис. 121, Изготавливается она из алюминия толщиной 3 мм. При его отсутст­вии можно использовать листовой алюминий и меньшей толщины (минимально 2 мм), лишь бы это не слишком ухудшило охлаждение транзисторов.

Рис. 118. Продолжение.

Рис. 119. Частотные характе­ристики физиологического ре­гулятора громкости и коррек­тирующих звеньев.

Рис. 120. Искажения оконеч­ных ступеней усилителя 2Х Х8 Вт.

Указанная на рис. 121 поверх­ность радиатора достаточна для длительной эксплуатации усилите­ля с полной мощностью при окру­жающей температуре до 45° С.

Рис. 121. Минимальные раз­меры охлаждающей пластины (материал — алюминий 3 мм).

Рис. 122. Эскиз шасси усилителя 2X13 Вт.

Рис. 123. Печатные платы предварительного (а) и мощного (б) усилителей 2X8 Вт.

При установке усилителя в кожух следует оставить между крайними теплоотводными пластинами и стенками кожуха промежутки не ме­нее 10 — 15 мм, а в дне и верхней крышке кожуха просверлить вен­тиляционные отверстия (решетки) по всей длине теплоотводных пла­стин, чтобы воздух мог их свободно продувать. Дно кожуха должно иметь ножки высотой 15 мм, чтобы не закрывались вентиляционные отверстия в дне при установке усилителя на стол.

Эскиз шасси усилителя приведен на рис. 122. Оконечные тран­зисторы GD607, GD617 должны быть электрически изолированы от теплоотводных пластин при помощи слюдяных прокладок и изоли­рующих втулок. Слюдяные прокладки не должны быть толще 0,1 мм, иначе транзисторы будут плохо охлаждаться.

Детали усилителя размещены на трех печатных платах. Пред­варительный усилитель со всеми регулирующими потенциометрами размещен на одной плате, усилители мощности (кроме оконечных транзисторов) на другой, а на третьей плате размещены оба вып-рятителя для усилителей мощности. Печатные платы предваритель­ного и мощного усилителей приведены на рис. 123, а, б, а располо­жение деталей на них — на рис. 124. В продаже обычно бывают де­тали с допусками ±20%, их можно использовать в описанных схе­мах усилителя. Только для некоторых деталей и необходимо, чтобы в обоих каналах усилителя их параметры были по возможности одина­ковыми (допуски ±10%). Это резисторы: R107 — R110, R207 — R210, R124, R224, R128, R228, R129, R229, R130, R230, R131, R231, R132, R232 и конденсаторы: С109, С209, GUI, C211, C1J2, С212, С115, С215, С116, С216, С117, С217, С118, С218.

Указанные конденсаторы работают в цепях частотной коррек­ции, а их емкости определяют ход кривых коррекции. Для них допустимы и большие отклонения от номинальных значений, но они должны быть одинаковыми в обоих каналах. По­скольку конденсаторы, особенно с большими емкостями, редко быва­ют с малыми допусками, для стереофонического усилителя следует по возможности подобрать пару сходных по емкости конденсаторов.

Рис. 124. Монтажные схемы предварительного усилителя (а), мощного усилителя (б) и источника пита­ния (в).

Простой метод сравнения емкостей конденсаторов приводите на рис. 125. Измеряем ток, протекающий через конденсатор, включенный в цепь переменного тока напряжением 50 В и частотой 50 Fi Напряжение не следует уста­навливать точно, поскольку при измерениях сравниваются лишь токи, протекающие через испы­туемые конденсаторы. Нельзя также выбирать напряжение больше, чем половина рабочего постоянного напряжения кон­денсатора, и наоборот, при слишком малом напряжении от­клонение стрелки измеритель­ного прибора будет слишком мало и поэтому отсчет будет неточным. Цепь, в которой происходит измерение емкости конденсатора, можно питать, например, через резисторный делитель прямо от сети. При измерениях помнить о возможности поражения электрическим то­ком! Посмотрим отклонение стрелки измерительного прибора в од­ном и другом положении переключателя Вк и постараемся найти такую пару конденсаторов, чтобы разница в отклонениях стрелки не превышала 10%. Отклонения стрелки считаем всегда по шкале, соответствующей используемому диапазону измерительного прибора!

Рис. 124. Продолжение.

Рис. 125. Сравнение ем­костей конденсаторов.

Электрическая схема силового трансформатора приведена на рис. 126, а в табл. 17 приведены данные обмоток. Сердечник 25Х Х25 мм набран из трансформаторного железа Ш25, толщина набора 25 мм. Готовый трансформатор должен быть пропитан лаком для пропитки или компаундом и испытан высоким напряжением 2,5 кВ на пробой. Ток холостого хода 50 мА (при 220 В).

Рис. 126. Силовой трансформатор усилителя 2X8 Вт.

Припаяем все выводы, кроме выводов коллекторов оконечных транзисторов Т107 и Т207, к положительным полюсам конденсаторов С124 и С224 (эти выводы припаяем только при налаживании схемы).

Таблица 17

Силовой трансформатор стереофонического усилителя 2X8 Вт

Вывод обмот­ки

Вы­воды

Напря­жение, В

Число вит­ков

Диаметр провода, мм

Изоляция

2 витка бумаги 0,05 мм

I

1-2

17,4

125

0,63 ПЭЛ

II

3 — 4

4

30

0,25 ПЭЛ

2 витка бумаги 0,05 мм

III

4 — 5

13,4

95

0,25 ПЭЛ

2 витка бумаги 0,05 мм

IV

6 — 7

17,4

125

0,63 ПЭЛ

4 витка бумаги 0,05 мм

V

8 — 9

220

1580

0,25 ПЭЛ

После каждых 300 вит-

ков 1 виток бумаги

0,05 мм, 4 витка бу-

маги 0,05 мм

Соединения эмиттеров и коллекторов оконечных транзисторов с диодами Д101, Д201 и с конденсаторами С121, С124, С224 и выпря­мительных диодов Д102, Д202 с соответствующими обмотками сило­вого трансформатора сделаем изолированным проводом диаметром не менее 0,6 мм, проложив его кратчайшим путем. Таким же прово­дом сделаем монтаж переключателя громкоговорителей. Заземлен­ные выводы конденсаторов С121, С221 и спаянных между собой ре­зисторов R4R6 подключим к контактам 2 разъемов для передних громкоговорителей Ln, Ra, которые соединим между собой и зазем­лим на шасси только в одной точке возле разъемов. В этой же точке заземлим отрицательный полюс конденсатора С1. Переменное напря­жение к конденсатору С1 и диоду Д1 подведем отдельными прово­дами.

Выход предварительного усилителя (точки 104, 105 и 204, 205) соединим с соответствующими точками оконечной ступени эк­ранированным проводом (экран должен быть изолированным), а входы (точки 101, 102 и 201, 202) экранированным проводом с вы­водами 3, 5 и 2 входного разъема. Вывод 2 не должен соединяться с шасси. Напряжение питания предварительного усилителя подве­дем от конденсатора СЗ к точкам 103, 203.

Сетевой шнур подведем непосредственно к выключателю сети и прикрепим его к шасси скобкой, подложив под нее изоляцию. В месте прохода шнура через отверстие в шасси наденем на шнур изоляционную трубочку, лучше всего резиновую.

Плату предварительного усилителя с потенциометрами смонти­руем и подключим после налаживания схемы.

При налаживании схемы все напряжения измеряем вольтметром с сопротивлением не меньше 10 кОм/В.

Таблица 18

Постоянные напряжения (в вольтах) в оконечных ступенях усилителя 2X8 Вт

Т107

(Т207)

Т108(Т208)

Т104(Т204)

К

Б

Э

Э

Б

K

Э

22

9,15

9

8,2

8,05

9,7

7,3

В первую очередь будем налаживать усилитель мощности. Меж­ду положительными полюсом конденсатора С124 (С224) и коллек­тором транзистора Т107 (Т207) временно включим резисторы 33 Ом и проверим напряжение на электродах транзистора согласно табл. 18 (напряжения измерены относительно земли вольтметром с Ri>10 кОм/В). Падение напряжения на резисторе 330м должно быть около 2,3 В (это соответствует току покоя оконечной ступени, рав­ному 70 мА). Падение напряжения должно составлять 1,6 — 3,3 В. К обоим выходам (разъемы Ln, Ru) подключим нагрузочные рези­сторы 4 Ом/10 Вт, а параллельно конденсатору СЗ подключим рези­стор 2,7 кОм/0,125 Вт (имитирующий потребление предварительного усилителя). Проверим напряжение на конденсаторах С124 и С224. Оно должно быть 22 В (при напряжении сети 220 В). На конденса­торе С1 должно быть напряжение 18,5 В.

Если напряжения в норме, можно выпаять резисторы 33 Ом и подключить коллекторы транзисторов Т107, Т207 постоянно к источ­никам.

На вход оконечной ступени (отрицательный полюс конденсатора С119 или С219) подключим напряжение с частотой 1 кГц от звуко­вого генератора и на выходе громкоговорителей (Ln или Ra при на­жатой кнопке «Стерео») измерим выходное напряжение.

При выходном напряжении 5 В входное напряжение должно составлять 200 мВ. Обе оконечные ступени должны иметь одинако­вую чувствительносгь (±10%). В усилителях с глубокой отрицатель­ной обратной связью чувствительность определяется прежде всего коэффициентом обратной связи. В данном случае коэффициент об­ратной связи определяется номиналами и допусками резисторов R142, R149, R242, R249).

После того как будет отключен резистор нагрузки 4 Ом, выход­ное напряжение увеличится от 5,3 до 5,6 В. По относительному зна­чению повышения выходного напряжения можно определить внут« реннее сопротивление усилителя;

Например, при увеличении выходного напряжения до 5,4 В внут­реннее сопротивление будет равно:

(9.2)

Это составляет 8% нагрузочного сопротивления.

С помощью осциллографа подключенною к иыхолным зажи­мам, проверим, не имеет ли усилитель склонности к самовозбужде­нию как при нагруженном выходе, так и при работе вхолостую. Са­мовозбуждение не должно возникать и при открытом входе усили­теля (отключенном звуковом генераторе).

Если в нашем распоряжении имеется измеритель нелинейных искажений, измерим искажения выходного напряжения на резисторе нагрузки с сопротивлением 4 Ом. При номинальной мощности 8 Вт (Uвых=5,66 В на 4 Ом) искажения на частоте I к Га должны быть меньше 6%. При выходном напряжении 5 В (соответствующем мощ­ности 6,25 Вт) искажения должны быть меньше 1%.

Рис. 127. Формы выходных напряжений усилителя 2X8 Вт.

Искажения, измеренные на макете делителя, приведены на рис. 120 для разных частот и в зависимости от выходной мощности.

На рис. 127 приведены кривые выходного напряжения, наблю­даемые на экране осциллографа. При перегрузке усилителя положи­тельная полуволна выходного напряжения часто срезана (сплющена), отрицательная полуволна срезана в несколько раз больше в соответ­ствии с мгновенным значением напряжения питания (избыточное на­пряжение 50 Гц на конденсаторе С124 или С224). Искажения, вызы­ваемые этим явлением, отражены в графиках, приведенных на рис. 120, и могут при сильных перегрузках усилителя (свыше 9 Вт) вызвать помехи, совершенно неприемлемые при воспроизведении (ис­кажения больше 10%),

При раскачке усилителя на полную мощность (8 Вт соответству­ет 5,66 В на 4 Ом) постоянное напряжение на конденсаторе С124 (С224) уменьшается до 17 В, а потребление от источника составля­ет 0,65 А.

Можно также измерить частотную характеристику усилителя. Напряжение на входе (около 200 мВ) установим так, чтобы на ча­стоте 1 кГц на нагрузке 40 Ом было около 2,5 В. Будем поддерживать постоянным входное напряжение на всех частотах — от 50 Гц до 20 кГц. Выходное напряжение может уменьшиться максимально на 1 дБ на частотах 50 Гц и 20 кГц (т. е. до 2,2 В). Проверку оконеч­ных ступеней закончим контролированием работы кнопок «Стерео», «4D/1» и «4D/2». Все четыре выхода нагрузим резисторами 4 Ом. Входное напряжение с частотой 50 Гц (5 кГц) (около 200 мВ) по­дадим на вход левой оконечной ступени (конденсатор С119). На­жмем кнопку «Стерео» и на выходе громкоговорителя Ln установим (изменяя входное напряжение) напряжение 2,5 В. Затем будем из­мерять напряжение на выходах для громкоговорителей во всех четырех положениях управляющих кнопок. Напряжение следует изме­рять незаземленным электронным милливольтметром или стрелочным вольтметром. Таким же образом измерим выходные напряжения при сигнале только в правом канале и, наконец, при одинаковых сигна­лах в обоих каналах (входы соединены параллельно).

Нормальные значения напряжений приведены в табл. 19, допу­стимые отклонения от 10 до 20%.

Спаянную со всеми потенциометрами печатную плату предвари­тельного усилителя будем налаживать сначала отдельно от усили­телей. От усилителей возьмем только напряжение питания 13 В (с конденсатора СЗ, от которого отключим дополнительный резистор нагрузки 2,7 кОм). Напряжение подключим к выводам 103 и 203 (положительный полюс) и земле 105, 205 (отрицательный полюс). Прежде всего измерим постоянные напряжения согласно табл. 20. (Напряжения измерены относительно земли вольтметром с Ri>10 кОм/В).

Таблица 19

Выходные напряжения на выходах для громкоговорителей усилителя 2X8 Вт

Сигнал на выходе

Частота 50 Гц

Частота 5 кГц

Выходное напряжение на

Выходное напряжение на

Lп

Rп

L3

R3

Lп

Rп

L3

R3

L(С119)

Стерео

2,50В*

25 мВ

0

0

2,50В*

25 мВ

0

0

4D/1

1,75В*

17 мВ

30 мВ

13 мВ

1,75В*

100 мВ

0,3в

0,13В

4D/2

1,75В*

17 мВ

50 мВ

20 мВ

1,75В*

ЮОмВ

0,6В

0,30В

4D/1 + 4D/2

1,75В*

17мВ

7, мВ

40 мВ

1,75В*

100 мВ

1,4В

0,85В

R(C219)

Стерео

2,5 мВ

2,50В*

0

0

2,5мВ

2,50В*

0

0

4D/1

17 мВ

1,75В*

0,11 В

0,20В

100 мВ

1,75В*

0,13В

0,3В

4D/2

17 мВ

1,75В*

0,16В

0,43В

100 мВ

1,75В*

0,30В

0S6B

4D/1 + 4D/2

17 мВ

1,75В*

0,16В

0,80В

100 мВ

1,75В*

0,85В

Ь4В

L+R

Стерео

2,50В*

2,50В

и

0

2,50В*

2,50В

0

0

4D/1

1,75В*

1,75В

0,11В

0,20В

1,75В*

1,75В

1,18В

0,18В

4D/2

1,75В*

1,75В

0,16В

0,43В

1,75В*

1,75В

0,35В

0,35В

4D/1 + 4D/2

1,75В*

1,75В

0,16В

0,80В

1,75В*

1,75В

0,55В

0,55В

* При установленном входном напряжении.

Таблица 20

Постоянные напряжения в предварительном усилителе стереофонического усилителя 2X8 Вт

Вывод

Т 101 (Т 201)

T 102(7202)

Т 103 (Т 203)

Напряжение пита­ния, В

к

9,5

7,5

2,5

13

э

3,5

0,9

13

Выходы предварительного усилителя (точки 104, 204) нагрузим резисторами 56 кОм (эквивалент входного сопротивления оконечных ступеней), а на вход левого канала (точка 101) подключим звуковой генератор. Выходное напряжение измеряем милливольтметром, а а случае необходимости контролируем осциллографом.

Контроль симметрии фазовращателя (Т101, Т201). На входе ус­тановим напряжение 0,5 В с частотой 1 кГц и электронным милли­вольтметром измерим симметрию выходного напряжения на эмиттере и коллекторе транзистора Т101 (измеряем на отрицательных полюсах конденсаторов С103, С104).

Если оба напряжения не одинаковы, уменьшим большее из них подключением резистора RA (на рис. 118 изображено пунктиром) сопротивлением, например, 22 кОм. Также поступим и в правом ка­нале (вход 201, выравнивающий резистор RВ).

Контроль стереофонического регулятора. Входное напряжение (0,5 В/1 кГц) подведем одновременно к обоим входам (точки 101, 201). Регуляторы ширины базы R111/R211 и баланса R120/R220 ус­тановим в средние положения, регуляторы громкости R123/R223, низших частот R134/R234 и высших частот R137/R237 на максимум (до отказа вправо). Выходные напряжения 0,4 В в точках 104 и 204 должны быть одинаковыми (максимальный разброс 10%). Боль­шие отклонения исправим с помощью подключения подстроечных резисторов rg(rh) параллельно резистору R121 (R221).

Входное напряжение 0,58/1 кГц оставим только на входе левого канала (101), вход правого канала (201) заземлим. На выходе правого канала измеряем выходное напряжение, вращая потенциометр регулятора ширины базы R111/R211. Примерно в среднем положе­нии этого потенциометра напряжение будет равно 0, в обоих край­них положениях — увеличивается на 0,2 В. Выравнивающим рези­стором rd (от 82 до 150 кОм) достигнем того, что нулевое выходное напряжение меньше 10 мВ будет находиться точно в среднем поло­жении потенциометра. Затем измерим выходное напряжение при потенциометре, установленном в левое и правое крайние положения. Оба напряжения должны быть одинаковыми. Отклонения устраня­ются путем подключения выравнивающего резистора rf параллельно резистору R212 или R213. Затем опять проверим, находится ли ну­левое напряжение в среднем положении потенциометра, в случае отклонения устраним его подбором сопротивления резистора rd.

Таблица 21

Результаты измерений стереофонического регулятора

Напряже­ние на входе

Напряжение на выходе (точка 104)

RI11/R211 в положении

Напряжение на выходе (точка 204)

R111/R211 в положении

0(«Моно»)

(«Стерео»)

2 («Стерео»)

М («Моно»)

(«Стерео»)

2 («Стерео»)

0,5 В

0,2 В±

0,4 В1

0,6 В±

0,2 В±

0±10мВ2

0,2 В±

(точка 101)

±10 %

±5%

±10%3

±10%3

0,5 В (точка 201)

0,2 В± ±10 %

0±10мВ4

0,2В± ±10%

0,2 В±

±10%

0,4 bi

0,6В±

±5%

1 Выходное напряжение установить с помощью входного напряжения (на звуковом генераторе).

2 Установить выравнивающим резистором RD.

8 Равенство обоих напряжений установить резистором R р

4 Установить резистором R C. О

6 Равенство обоих напряжений установить резистором R„

На выходе левого канала (104) напряжение в среднем положе­нии потенциометра R111/R211 должно быть 0,4 В, при потенциомет­ре, установленном в левое крайнее положение — 0,2 В, в правое край­нее — 0,6 В (т. е. должно увеличиваться и уменьшаться на примерно одинаковое значение. Разброс на ±20% можно считать нормальным).

Входное напряжение 0,5 В/1 кГц подведем только на вход пра­вого канала (201), вход левого канала заземлим. Измерим, а в слу­чае необходимости с помощью резисторов Re, re, отрегулируем на­пряжение на выходе левого канала в трех основных положениях ре­гулятора ширины базы R111/R211.

Таблица 22

Измерение частотных характеристик предусилителя

Положение регулятора

Входное напряжение на частоте

Громкость

Низкие

Высокие

1 кГц

50 Гц

10 кГц

max

max min

max

min

1 В (0 дБ)*

0,72 В (~3 дБ)

1,20 В (+1,6 дБ) 0,16 В (-16 дБ)

1 В (0 дБ)

0,25 В (-12 дБ)

max

max

100 мВ

240 мВ

!90 мВ

20 дБ

min

min

(0 дБ)** 62 мВ

(+7,6 дБ) 29 мВ

(+5,6 дБ) 25 мВ

(24 дБ)

( — 10,8 дВ)

( — 12 дБ)

max

max

10 мВ

52 мВ

25 мВ

40 дБ

min

min

(0 дБ)*** 5,8 мВ

(+14,3 дБ) 6 мВ

(+8 дБ) 2,4 мВ

(-4,7 дБ)

(-4,4 дБ)

( — 12,4 дБ)

* Установить входное напряжение и при всех изменениях поддерживать постоянным.

** Установить регулятором громкости (положение — 20 дБ).

*** Установить регулятором громкости (положение — 40 дБ).

Если нет звукового генератора и милливольтметра, стереофони­ческий регулятор можно проверить и отрегулировать с помощью частот-ы 50 Гц (например, взяв напряжение с этой частотой с обмотки для контрольной лампочки силового трансформатора через дели­тель 1 кОм/100 Ом), а выходное напряжение измерить постоянным вольтметром. При тщательной работе можно достигнуть удовлетво­рительной точности регулировки даже в том случае, если вольтметр для контроля нулевого выходного напряжения не обладает доста­точной чувствительностью. В табл. 21 приведены результаты описан­ных измерений.

Контроль физиологического регулятора громкости и частотных корректоров. На вход каждого из каналов поочередно подадим со звукового генератора напряжение с частотой от 50 Гц да 20 кГц и будем измерять выходное напряжение на соответствующем выходе. Регуляторы ширины базы R111/R2H и баланса R120/R220 устано­вим в среднее положение, регуляторы громкости и частотных кор­ректоров — в положение согласно табл. 22. При первом измерении установим входное напряжение с частотой 1 кГц так, чтобы на выхо­де было напряжение 1 В. Полученное входное напряжение (от 0,8 до 1 В) поддерживаем постоянным в течение всего времени измере­ний. В табл. 22 приведены только основные точки характеристик, полностью характеристики приведены на рис. 119. Входное напря­жение при этом постоянно.

После монтажа предварительного усилителя на шасси оконча­тельно подключим соединения и проверим весь усилитель. Нижнюю часть усилителя в месте расположения печатной платы (предварительный усилитель) следует экранировать, например, заземленной алюминевой фольгой, которую приклеивают на дно кожуха.

Силовой трансформатор (хорошо пропитанный) и сетевые соеди­нения, включая выключатели, должны подвергаться испытанию вы­соким напряжением 2500 В/50 Гц. Эти испытания обеспечат безопас­ность устройства с точки зрения возможного поражения электричес­ким током.

При эксплуатации усилителя подключим его вход к входу маг­нитофона обычным экранированным кабелем для соединения стерео­фонического магнитофона с радиовещательным приемником (с че­тырьмя экранированными проводами).

При подключении монофонического магнитофона или другого источника монофонического сигнала (входной сигнал только на кон­такте 3 входного разъема) следует повернуть стереофонический регулятор влево до отказа до положения 0 («Моно»), чтобы сигнал усиливался обоими усилителями мощности (в положении 1 «Стерео» сигнал будет попадать только в левый канал, в положении 2 «Стерео» сигнал будет в левом канале в нормальной фазе, а в правом канале в противофазе). Звук из громкоговорителя будет как бы «выходить» за пределы базы, образованной обоими громкоговорителями.

На оси потенциометра R111/R211 можно укрепить небольшой диск с вырезом, в который будет западать выгнутая соответствую­щим образом плоская пружинка при установке потенциометра в среднее положение. Таким образом, можно будет легко фиксировать положение, в котором достигается нормальное стереофоническое воспроизведение.

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

(АМБИОФОНИЯ, КВАДРАФОНИЯ)

Наиболее простой, а сегодня уже можно сказать классический способ воспроизведения звука — это монауральный (монофониче­ский) (рис. 128, а).

Рис. 128. Схематические изображения систем воспроизведения.

Звук, принимаемый микрофоном в одном пространстве (напри­мер, в концертном зале), переносится (с помощью радиовещания, граммофонной или магнитной записи) в другое пространство (напри­мер, в помещение слушателя), а в нем воспроизводится одним или несколькими соединенными параллельно громкоговорителями. Мо­науральный способ передачи и воспроизведения даже при высоком техническом качестве (т. е. при малых искажениях и достаточном диапазоне частот) не передает всей информации о первоначальном источнике звука. Отсутствует, например, информация о размещении источников звука, о расстоянии и направлении от них до слушате­ля — микрофона). Воспроизводимый звук исходит от одной точки (громкоговорителя), в то время как первоначальный звук в кон-цертном зале исходил с целой площади (глубины и ширины) ор­кестра.

Около 20 лет тому назад было опробовано так называемое трех­мерное воспроизведение, обозначаемое как 3D (рис. 128,6). Пере­дача принимаемого звука была по-прежнему- монауральной (одноканальной), но расположенные по сторонам громкоговорители созда­вали за счет отраженного звука, который достигал ушей слушателя с определенным запаздыванием, впечатление большого пространства. Боковые громкоговорители подключались через простые переходные устройства (конденсаторы) так, чтобы воспроизводились только средние и высшие частоты. Для большинства музыкальных записей воспроизведение способом 3D было более приятным, чем воспроиз­ведение одним громкоговорителем. При некоторых музыкальных произведениях, особенно сольных, или при монологах воспроизведение способом 3D может звучать неестественно. Поэтому радиовеща­тельные приемники снабжались кнопкой для выключения и включе­ния системы 3D.

В настоящее время двухканальная стереофония сделала возмож­ным передачу и воспроизведение з=ука, при которых слушатель слы­шит звук, приходящий слева, с середины, справа или с близкого расстояния или издалека. На рис. 128,0 для наглядности приведен простой пример. Звук от источника X приходит к обоим микрофонам с одинаковой громкостью, а следовательно, с одинаковой же гром­костью воспроизводится и обоими громкоговорителями, что вос­принимается слушателями так, как если бы воображаемый источник звука X' был прямо перед ним. Звук от источника У приходит к микрофону Л с большей громкостью, чем к микрофону В, от которого он больше удален, и воспроизводится с пропорциональными громко-стями громкоговорителями Лий.

Слушатель слышит воображаемый источник звука У слева. Так же воспринимает слушатель и взаимную удаленность отдельных ис­точников звука.

Слушатель, находящийся в концертном зале, слышит не только прямой звук, исходящий от отдельных инструментов оркестра, но прежде всего звук, отраженный от стен и потолка помещения (так называемый диффузный звук), который дорисовывает общее впечат­ление. Запоздание, с которым диффузный звук достигает ушей слу­шателя, зависит от размера пространства и отражающих свойств стен. Для приема и передачи диффузного звука или, можно сказать, всего пространства были разработаны многоканальные способы пе­редачи. На рис. 128, д изображена так называемая амбиофония. Два стереофонических канала дополнены третьим. Микрофон, размещен­ный сзади, развернут таким образом, чтобы не захватывался прямой, а только отраженный звук. Точно так же и громкоговоритель, поме­щенный за слушателем, не направляет звук прямо на слушателя, а рассеивает его в пространстве. Это может быть достигнуто тем, что громкоговоритель направляется на заднюю стенку или потолок по­мещения, от которых отражается, или применяется громкоговоритель с круговой характеристикой воспроизведения.

Амбиофоническое воспроизведение может быть расширено с по­мощью использования двух каналов для передачи диффузного звука сзади, как это изображено на рис. 128, д. Задние громкоговорители и принадлежащие им усилители рассчитаны на меньшую мощность, чем в передних каналах; кроме того, их частотный диапазон может быть ограничен (особенно в области низших частот).

Квадрафоническая передача и воспроизведение звука изображе­ны на рис. 128, е. Все четыре канала оборудованы равноценно, т. е. могут передавать весь диапазон частот и полную мощность. Квадра­фоническая система позволяет осуществлять весьма точное воспроиз­ведение размещения отдельных источников звука (слева — справа — спереди — сзади).

Устройство для квадрафонической передачи значительно более сложно, чем используемые сегодня устройства для стереофонической передачи. Для упрощения, а также с целью достижения совместимо­сти стереофонической и квадрафонической техники изготовители раз­работали несколько способов передачи. Общий принцип одного из этих способов иллюстрирует рис. 129.

Принимаемый квадрафонический . сигнал (четырехканальный) совмещен в кодере в два сигнала, левый и правый, которые могут быть переданы существующим в настоящее время стереофоническим устройством (передатчик — приемник или грампластинка — звуко­сниматель, магнитная лента — магнитофон), и после обработки в де­кодере вновь получены четыре первичных сигнала (левый передний, правый передний, левый задний и правый задний).

Кодирование и декодирование производятся так называемыми, матричными схемами, конструкция и принцип работы которых могут быть настолько различными, что записи (например, на грампластин­ке), выполненные кодером одной системы, не могут быть декодиро­ваны другой системой. В настоящее время во всем мире изготавли­ваются устройства воспроизведения и записи совершенно не взаимо­заменяемые.

Западногерманская фирма Elac разработала новый способ вос­произведения стереофонических программ при помощи четырех гром­коговорителей (или систем громкоговорителей), размещаемых так же, как и при квадрафоническом воспроизведении. Сигнал для зад­них громкоговорителей искусственно получен из обычного двухка-нального стереофонического сигнала весьма простым способом. Зад­ние громкоговорители питаются сигналом, который содержит пространственную информацию. Поскольку при таком способе воспроизведения речь идет о псевдоквадрафонии, фирма Elac использо­вала для своей системы другое название — kvadrosound. Остальные изготовители последовали этому примеру и появилось следующее новое название — система 4D.

Рис. 129. Совместимая квадрафоническая и сте­реофоническая передача.

10.1. СИСТЕМА 4D (KVADROSOUND)

В стереофонических сигналах левого и правого каналов содер­жится также информация о пространстве. Носителем пространствен­ной информации является так называемый «боковой» .сигнал, кото­рый можно получить из сигналов левого и правого каналов как их разность, когда боковой сигнал S = L — R или — 5=R — L. Знак минус говорит о том, что сигнал сдвинут по фазе на 180° (перевернут по фазе).

Рис. 130. Принцип ра­боты схемы 4D (псевдо-квадрафония).

Если подвести разностные сигналы LR и RL на два гром­коговорителя, размещенных в задней части помещения для прослу­шивания таким образом, чтобы они всегда были размещены несколь­ко позади слушателя (ближе к уровню, на котором он расположен), получим новое качество воспроизведения стереофонических сигна­лов — систему, называемую kvadrosound или 4D.

Чтобы улучшение качества воспроизведения было возможно большим, звук из задних громкоговорителей должен быть рассеян, например, с помощью поворачивания громкоговорителей таким об­разом, чтобы они были направлены на заднюю стену или в угол по­мещения, звук к слушателю попадал только после отражения. Можно использовать также малые системы громкоговорителей с ха­рактеристикой направленности излучения, близкой к круговой.

Рис. 131. Простая система 4D (номиналы деталей приведены в табл. 23).

Наиболее простая схема воспроизведения но системе 4D изобра­жена на рис. 130. Подключением задних громкоговорителей (L3, Rэ) между «горячими» выходными зажимами усилителей мощности ле­вого и правого каналов можно достигнуть того, что задние громко­говорители будут питаться разностными сигналами. Оба задних гром­коговорителя соединены последовательно, но с взаимно-обратной полярностью (рис. 131) так, что левый воспроизводит сигнал LR, а правый RL.

Устройство может хорошо работать только с усилителем, имею­щим малое выходное сопротивление, чтобы через дополнительные, задние громкоговорители не возникало слишком большое пролеза-ние сигнала из каналов в канал.

Обычные современные транзисторные усилители хорошо выпол­няют эти функции. Выходное сопротивление их составляет от 10 до 20% сопротивления нагрузки. Сопротивление звуковых катушек ис­пользуемых громкоговорителей должно быть выбрано гак, чтобы не были перегружены усилители.

Простые схемы системы 4D. На рис. 131 приведена схема соеди­нений для наиболее простого способа воспроизведения по системе 4D, удобного для первых проб.

В качестве заднего громкоговорителя используем обычные гром­коговорители с диаметром диффузора 100 — 150 мм (или соответству­ющие им эллиптические громкоговорители), встроенные в малые за­крытые ящики или закрепленные на малых отражательных панелях (не будем требовать воспроизведения низших частот). Сопротивления громкоговорителей и параметры отдельных деталей выберем так, что­бы избежать перегрузки по мощности использованного усилителя (общее сопротивление нагрузки не должно быть меньше номиналь­ного, приведенного для каждого усилителя). В табл. 23 приведены значения для самых простых случаев схемы соединений. Резисторы R1 и R11 препятствуют перегрузке усилителей при использовании обычных громкоговорителей. Электролитические конденсаторы С1, С2 включены последовательно, но с взаимно обратной полярностью так, что работают как биполярный конденсатор, который может быть подключен к переменному напряжению. Емкость конденсаторов вы­брана таким образом, чтобы задние громкоговорители работали толь­ко на средних и высших частотах.

Таблица 23

Спецификация деталей простой схемы системы 4D

Деталь

Сопротивления громкоговорителей

4 Ом*

8 Ом*

16 Ом

R1, R11

R21

С1,С2

1,65 Ом/2 Вт (например, 3,3 Ом параллельно) От 6,8 Ом до 12 Ом/2 Вт 50 МКФХ15 В

3,3 Ом/2 Вт

От 12 Ом до 22 Ом/2

Вт 20 МКФХ35 В

5,8 Ом/ 2 Вт

От 22 Ом до 47

Ом/2 Вт 10 мкФХЗб В

Если дополнить схему резистором R21, задние громкоговорители будут питаться кроме разностного сигнала еще и левым и правым сигналами таким образам, что громкоговоритель R» будет излучать ослабленный правый сигнал во всем диапазоне частот, а громкого­воритель La — ослабленный левый с завалом низших частот. В соот­ветствии с зарубежными данными этим способом можно достигнуть благоприятного распределения акустического поля и хорошего сте­реофонического эффекта при малых громкостях и при воспроизведе­нии в малых, акустически не приспособленных помещениях.

10.2. РЕГУЛЯТОР ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ 4D (ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ)

Музыкальные или речевые программы при воспроизведении их системой 4D или обычной стереофонической системой звучат по-раз­ному. Одни звучат приятнее при воспроизведении системой 4D, дру­гие — при воспроизведении стереофонической системой. Уровень громкости звука задних громкоговорителей системы 4D должен быть регулируемым.

Рис. 132. Принципиальная схема регулятора 4D (первый вариант). (Для усилителя с сопротивлением нагрузки 4 Ом номиналы дета­лей указаны на схеме без скобок, для усилителя с сопротивлением нагрузки 8 Ом — в скобках.)

На рис. 132 приводится схема простого регулятора 4D. Кнопоч­ным переключателем, состоящим из трех кнопок, можно включить или стереофоническое воспроизведение или воспроизведение 4D с тремя ступенями громкости. В положении кнопочного переключателя, изображенном на рисунке, включено стереофоническое воспроизве­дение. Сигнал с разъема L (получаемый от стереофонического уси­лителя) подводится непосредственно к разъему Lu для левого пе­реднего громкоговорителя. Таким же образом подводится сигнал от разъема R к разъему Ra. Оба задних громкоговорителя вы­ключены.

При нажатии кнопки 4D/1 (кнопка «Стерео» при этом не воз­вращается в исходное положение) ослабляются на 3 дБ сигналы для передних громкоговорителей (с помощью резисторов Rl, R2, Rll, R12) и подключаются задние громкоговорители, включенные последовательно с конденсаторами С1 и С2 и резисторами R3, R13. Таким образом, задние громкоговорители питаются разностными сигналами средних и высших частот. Через резистор R21, включен­ный между средней точкой соединения задних громкоговорителей и общим полюсом входных разъемов (средние выводы 2 спаяны меж­ду собой до самого соединения со стереофоническим усилителем), и резистор R24, включенный между «горячими» выводами задних громкоговорителей, вводится также часть стереофонических сигналов L и R, причем к правому заднему громкоговорителю — с полной по­лосой частот, а к левому заднему — только высшие частоты (от 1 кГц).

При нажатии кнопки 4D/2 задние громкоговорители питаются более сильным сигналом через резисторы R4, R14, R23.

Рис. 133. Принципиальная схема регулятора 4D (второй вариант). (Для усилителя с сопротивлением нагрузки 4 Ом номиналы деталей указаны на схеме без скобок, для усилителя с сопротивлением на­грузки 8 Ом — в скобках.)

При нажатии обеих кнопок 4D/1 и 4D/2 задние громкоговорите­ли соединяются напрямую и питаются полными разностными (пространственными) сигналами, а через резистор R22 — определенным образом разделенными стереофоническими сигналами.

Кнопочный переключатель, резисторы, конденсаторы и выходные разъемы вмонтируем в удобную коробку (из пластмассы или дере­ва). Входные разъемы подключим двухжильными кабелями длиной 0,5 м. Не забудьте обозначить приборные и кабельные части разъ­емов, чтобы не перепутать их при подключении. При ошибочном подключении усилитель поврежден не будет, однако каналы (левый и правый) поменяются местами. Распайка разъемов не является критичной, не нужно также экранировать ни провода, ни переключа­тель. Не следует монтировать резисторы в непосредственной близости к конденсаторам, так как во время работы они нагре­ваются.

Такой регулятор воспроизведения может работать со стереофо­ническим усилителем мощностью до 2x10 Вт. При работе с более мощным усилителем следует применить резисторы, рассчитанные на большую мощность. Контакты кнопочного переключателя должны быть рассчитаны на ток 0,5 А. Это средний ток, потребляемый гром­коговорителями при воспроизведении музыки усилителем до 10 Вт (максимальные пики при этом составляют 1,5 А). В случае необхо­димости нужно соединить параллельно два контакта (особенно кон­такты кнопки «Стерео», которые выключают основные громкогово­рители).

К регулятору можно подключать громкоговорители или их ком­бинации с сопротивлением 4 или 8 Ом.

10.3. РЕГУЛЯТОР ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ 4D (ВТОРОЙ ВАРИАНТ)

Схема регулятора воспроизведения с применением вращающе­гося переключателя на четыре положения приведена на рис. 133.

В показанном на схеме положении переключателя П задние гром­коговорители отключены, а передние (стереофонические) питаются полной мощностью. В положении 2 переключателя уменьшается по­требляемая мощность передних громкоговорителей (резисторы RI, R2, Rll, R12 отключаются), а задние громкоговорители питаются слабым разностным сигналом (через резисторы R3, R4, R13, R14) и через резисторы R21, R22, R23 прямым сигналом. Конденсаторы С1, С2 ограничивают низшие частоты обоих задних громкоговорите­лей разностного сигнала и только левого заднего громкоговорителя левого прямого сигнала. В третьем и четвертом положениях дейст­вие задних громкоговорителей ослабляется за счет постепенного включения последовательно соединенных резисторов.

При монтаже следует обращать внимание на необходимость хорошей вентиляции кожуха, так как резисторы во время работы на­греваются. Все устройства можно также вмонтировать непо­средственно в усилитель, если в его кожухе окажется достаточно места.

В качестве переключателя можно использовать миниатюрный пе­реключатель (три положения, четыре направления, одноплатный), контакты которого рассчитаны на ток 0,5 А. Для больших мощно­стей (10 — 20 Вт) следует использовать переключатель на шесть по­ложений, четыре направления, двухплатный, и все контакты его сдвоить (соединить параллельно).

10.4. УСИЛИТЕЛЬ 4X3 ВТ (KVADROSOUND4D)

Для псевдоквадрафонического воспроизведения можно исполь­зовать либо обычный стереофонический усилитель, а четыре громко­говорителя подключить при помощи пассивных согласующих звеньев или усилитель с четырьмя каскадами усиления мощности. Сигналы для задних громкоговорителей в этом случае образуются из сигна­лов левого и правого каналов перед усилителем мощности в матрич­ной схеме. Уровень сигналов для задних громкоговорителей можно достаточно плавно регулировать потенциометром от нуля до макси­мума. Этот потенциометр работает как регулятор баланса квадрафо­нического воспроизведения «вперед — назад» и регулятор баланса стереофонического воспроизведения «влево — вправо».

На рис. 134 дана общая схема квадрафонического усилителя мощностью 4x3 Вт (4 Вт музыкальной мощности).

Рис. 134. Принципиальная схема усилителя 4X3 Вт.

Рис. 134. Продолжение.

На входе каждого канала включен эмиттерный повторитель (транзисторы Til, T2J), который обеспечивает большое входное со­противление усилителей (больше 2 МОм). Вход позволяет подклю­чить и стереофонический пьезоэлектрический звукосниматель. Чувст­вительность по входу 250 мВ. Если усилитель будет использоваться только с магнитофоном, можно пренебречь обоими эмиттерными по­вторителями и подключить входные контакты прямо к резисторам R101 и R201. Чувствительность усилителя останется такой же (250 мВ), но входное сопротивление будет составлять уже 50 кОм.

За эмиттерными повторителями идут цепи частотной коррекции (R102/R202 высших и R103/R203 низших частот) и регулятор гром­кости (R106/R206) с отводом, к которому подключены цепи для под­черкивания низших и высших частот при установлении малой гром­кости (физиологический регулятор громкости).

Транзисторы Т101, Т102 охвачены отрицательной обратной связью через резисторы R109, R209 и имеют пятикратное усиление. С движков линейных потенциометров R111/R211, включенных как регулятор стереобаланса («влево — вправо») сигналы подаются на ба­зы транзисторов Т102, Т202, работающих как фазоинверторы для питания матричной цепи.

Матричная цепь работает аналогично матричной цепи в регуля­торе стереофонической базы, описанном в гл. 9. С матричной цепи можно получать разностные сигналы Z — R и RL для питания зад­ней пары громкоговорителей, так как сигналы L и R для передних громкоговорителей мы получаем непосредственно с эмиттерных це­пей транзисторов через делители R118, R119 и R218, R219.

Упрощенная матричная схема образована конденсаторами С111, С112, СИЗ, C2I1, С212. Емкость конденсаторов Clll, C112 и C2U, С212 выбрана таким образом, чтобы в задние каналы проходили только разностные сигналы высших частот (от I кГц и выше). Не­большая асимметрия емкостного делителя из конденсаторов Clll, СП2 (C1I2 имеет большую емкость, чем Clll) позволяет достиг­нуть того, что к заднему левому каналу добавляется часть переднего левого сигнала, но только его высшие частоты.

К правому заднему каналу добавляется часть переднего правого сигнала во всем диапазоне частот (верхние частоты добавляются за счет асимметрии емкостного делителя С211, С212, средние и низшие поступают с делителя, образованного сопротивлением резистора R221 и входным сопротивлением усилителя мощности вместе с сопротив­лением регулятора R431). Резистором R220 часть правого сигнала вводится также в левый задний канал.

Сдвоенный потенциометр R331/R441 включен как регулятор уровня сигнала для задних каналов. С увеличением громкости вос­произведения задних громкоговори?елей создается впечатление рас­ширения звуковой картины сзади. Отсюда название регулятора ба­ланса «сзади — спереди». Ход кривой регулирования логарифмическо­го потенциометра определяется резисторами R332 (R432) и входным сопротивлением оконечных усилителей, таким образом, что совместно с делителями R118JR119 и R218/R219, ослабляющими сигнал для пе­редних каналов на 3 дБ, при среднем положении потенциометра R331/R431 воспроизведение оптимально сбалансировано. G помощью усиления сигналов задних каналов (потенциометр R331/R431 вправо) можно увеличить эффект псевдоквадрафонического воспроизведения; ослабляя эти сигналы, можно уменьшить или вообще ликвидировать этот эффект.

Переключатель на три положения П] позволяет переключить воспроизведение в режим обычной стереофонии (положение S), при котором обе левые оконечные ступени возбуждаются левым сигналом, а правые — правым. В положении М входы всех четырех оконечных ступеней питаются одинаковым суммарным сигналом (монофониче­ское воспроизведение).

Оконечные ступени собраны на парах комплементарных герма­ниевых транзисторов GC 520K/GC 510К (можно использовать также пары GC521K/GC511K) и двух кремниевых транзисторах. Транзистор Т104 (T2Q4, T3Q4, Т404) с диодом Д101. (Д201, Д301, Д401) включен в цель автоматического регулирования тока покоя оконеч­ных транзисторов (см. § 10.2). Транзистор ТЮЗ (Т203, ТЗОЗ, Т403) работает как усилительная ступень с отрицательной обратной связью, введенной в цепь эмиттера с выхода усилителя через делитель R141IR142.

Усилитель мощности работает по такому же принципу, как уси­литель, описанный в § 9.2, и поэтому требует отдельного источника питания. Пара мощных транзисторов питается от отдельных источ­ников с однополупериодным выпрямлением.

Расходы на изготовление четырех отдельных источников питания не будут больше, чем на изготовление одного общего источника, рас­считанного на вчетверо больший потребляемый ток. При зтом такой силовой трансформатор будет более сложным. Для питания усили­тельных ступеней и предварительного усилителя используется от­дельный источник с двухполупериодным выпрямителем (Д1Д4) и с хорошо рассчитанными фильтрующими звеньями.

Параметры усилителя достаточно высокие, хотя усилитель этого типа нельзя отнести к классу так называемых усилителей Hi — Fi. На рис. 141 приведена кривая зависимости искажений выходного сиг­нала от выходной мощности. При выходной мощности 3 Вт искаже­ния достигают 3,8% при измерении на синусоидальном сигнале. При подаче на вход усилителя музыкального сигнала искажения при мощности 3 Вт относительно меньше, а при мощности на выходе 4 Вт составляют менее 5%.

Напряжение помех (фон) на выходе усилителя менее 2 мВ. Уровень помех — 65 дБ относительно выходного напряжения 3,5 В (что соответствует мощности 3 Вт на нагрузке 4 Ом).

Частотная характеристика оконечных усилителей равномерна в полосе от 50 Гц до 20 кГц с максимальным завалом — 3 дБ.

Печатная плата усилителя приведена на рис. 135, монтажная схе­ма — на рис. 136, а чертеж экранирующей пластины — на рис. 137. Детали, размещенные вне печатной платы, изображены на рис. 136. Потенциометры и переключатель размещаются на передней несущей панели и подключены короткими проводами к соответствующим точ­кам печатной платы. Верхние выводы потенциометров R102/R202 соединены с платой непосредственно конденсатором С100 (С200). Диоды выпрямителя Д102, Д202, Д302, Д402 размещают на неболь­шой пластинке из изоляционного материала, прикрепленной к сило­вому трансформатору. Резисторы R112 и R212 припаяны к выводам потенциометров R11I/R211 (эти потенциометры должны быть вклю­чены в отличие от остальных таким образом, чтобы R111 увеличивал громкость при вращении влево, a R211 при вращении вправо), а ре­зисторы R332 и R432 — непосредственно к выводам потенциометров R331/R431.

Рис. 135. Печатная плата усилителя 4X3 Вт.

Конденсаторы, определяющие ход частотных характеристик, сле­дует подобрать попарно по емкости (разброс 10, в худшем случае 20%). Это следующие пары конденсаторов: С100/С200, C101/C201, С102/С202, С103/С203, C104/C204, C111/C21J, СП2/С212. Емкости сравнивают между собой так, как это было описано в § 10.2 (см. рис.-125), или измеряют на емкостном мосте.

Весьма ответственной деталью являются теплоотводные пластины для оконечных транзисторов. Допустимая мощность рассеяния кол­лекторной цепи (1 Вт) используется полностью, поэтому транзисторы должны хорошо охлаждаться, чтобы не была превышена допустимая температура полупроводникового перехода транзистора ГП = 90°С. При нагрузке 1 Вт, температурном сопротивлении транзистора TR = = 45°С/Вт и окружающей температуре Г0 = 35°С температурное со­противление (максимальное) теплоотводной пластины

Rт = пT0)/NTR= (90 — 35)/1 — 45 = 10° С/Вт.

Такое температурное сопротивление имеет квадратная алюминие­вая пластина толщиной 3 мм (с черненой поверхностью) и с пло­щадью 40 см2 (одна сторона). При прямоугольной пластине (отношение длин сторон 1 : 2) с большей стороной, расположенной горизон­тально, площадь пластины необходимо увеличить на 10%, т. е. до 44 см2.

Если для каждой пары оконечных транзисторов используются три теплоотводные пластины и согласно рис. 138 средняя из них прочно привинчивается к шасси, а обе крайние соединяются общим винтом МЗХ28 с транзисторами, общая теплоотводпая поверхность будет составлять 3X46 см2=138 см2, что для двух транзисторов на 50% больше требуемого минимума. Теплоотзодные пластины всегда дол­жны быть размещены вертикально, чтобы между ними мог свободно циркулировать воздух, а дно и крышка ящика усилителя должны быть оснащены достаточным количеством вентиляционных отверстий.

Эскиз деталей шасси усилителя приведен на рис. 139. Разумеется, можно сконструировать усилитель и иначе и использовать теплоотвод­ные пластины другой формы (например, квадратной со стороной 70 мм).

При монтаже для соединений оконечных транзисторов с выходны­ми разъемами используем провод диаметром 0,6 мм (лучше 0,8 мм).

Заземленный вывод ведем от каждого разъема отдельным про­водом к точке заземления соответствующей оконечной ступени. Со­единения между конденсаторами С134, С234, С334 и С434, трансформатором и выпрямительными диодами сделаем таким же проводом. Входы оконечных усилителей подключим к выводам переключа­теля П1 тонким экранированным проводом. Экран провода зазем­лим только на одном конце, у входа усилителей мощности. Осталь­ные соединения выполним проводом диаметром от 0,4 до 0,5 мм.

Рис. 136. Монтажная схема усилителя 4X3 Вт.

Рис. 137. Экранирующая пласти­на (материал — латунь 0,5 мм).

Рис. 138. Охлаждающие пластины для транзисторов GC520 K/GC510 к (материал — алюминий 3 мм, чернить).

Рис. 139. Эскиз шасси усилителя 4X3 Вт.

При подключении силового трансформатора следует точно придерживаться соединений вы­водов согласно схеме на рис. 134. Одногюлупериодные вы­прямители для усилителей ле­вых каналов выпрямляют одну полуволну сетевого напряже­ния, а выпрямитель для правых каналов — другую полуволну, Этим достигается наиболее благоприятная нагрузка сило­вого трансформатора и меньшее потребление электрической энергии от сети.

Таблица 24

Силовой трансформатор для усилителей 4X3 Вт

Обмот­ка

Вывод обмотки

Напря­жение, В

Число витков

Диаметр провода, мм

Изоляция

2 витка бумаги 0,05 мм

I

II

III

IV

V

VI

1 — 2

3 — 4

5 —6

7 — 8

9 —10

10 —11

11,5

11,5

11,5

11,5

11,5

11,5

4

83

83

33

83

83

29

ПЭЛ 0,51

ПЭЛ 0,51

ПЭЛ 0,51

ПЭЛ 0,51

ПЭЛ 0.335

ПЭЛ 0,335

Каждый слои проложить двумя витками бумаги 0,05 мм

4 витка бумаги 0,05 мм

VII

VIII

12 — 13

13 — 14

220

20

158

153

ПЭЛ 0,25

ПЭЛ 0,25

После каждых 300 вит­ков 1 виток бумаги 0,05 мм

4 витка бумаги 0,05 мм

Рис. 140. Силовой трансформатор для усилителя 4X3 Вт.

Намоточные данные транс­форматора приведены в табл. 24, а схема намотки — на рис. 140.

После намотки и сборки трансформатора измерим отдельные вто­ричные напряжения и напряжение холостого тока первичной обмот­ки (максимально 70 мА при 220 В). Наконец, пропитаем трансформатор изоляционным лаком (лучше всего в специальной мастерской) и испытаем прочность электрической изоляции первичной обмотки относительно шасси и всех вторичных обмоток напряжением 2500 В/50 Гц.

После сборки и монтажа снова измерим напряжения и прове­рим их соответствие схеме. Перед первым подключением к сети от­паяем провода положительного напряжения от транзисторов TI05, Т205, Т305, Т405. Этим мы предохраним дорогие оконечные транзис­торы от повреждения при случайной ошибке в монтаже.

После включения сети измерим напряжение на вторичных обмот­ках трансформатора и на конденсаторах С1С5. Напряжения дол­жны быть на 15 — 25% большими, чем они приведены в табл. 25, так как источники питания нагружены не полностью.

Таблица 25

Постоянные напряжения в усилителях 4X3 Вт

Точка

U, в

Точка

U, з

Точка

U, в

Cl

18

Т 101 (Э)

0,9

Т 104 (Э)

5,15 (5,25)

С2

14,5

Т201 (К)

13,5

Т204 (К)

6,15 (6,05)

Т304

Т404

C3

11,3

Т102 (Э)

1,9

Т 105 (Э)

6 (6)

С4

13,5

Т 202 (К)

6,1

Т205 (К)

14,5 (11,5)

Т305

Т405

С5

7,9

ТЮЗ (Э)

3,6 (3,4)

Т 106 (Э)

5,3 (5,4)

Т203

Т206

Т11 (Э)

7

ТЗОЗ (К)

5,15 (5,25)

Т306 (К)

0

Т 403

Т406

T21 (К)

Если напряжения в норме, прежде всего подключим напряже­ние питания к одной оконечной ступени через временно подключен­ный резистор с сопротивлением 33 Ом (т. е. резистор 33 Ом включим между коллектором транзистора Т105 и выводом выпрямителя). Измерим вольтметром падение напряжения на резисторе 33 Ом, ко­торое должно быть равным 1,65 В (что соответствует току покоя оконечных транзисторов 50 мА). Максимально допустимый ток по­коя 70 мА, т. е. падение напряжения на резисторе 33 Ом равно 2,3 В. Если ток больше, следует найти неисправность в схеме автоматиче­ского регулирования рабочей точки.

На диоде Д101 падение напряжения должно быть 0,7 В. Анало­гичным способом наладим и остальные оконечные ступени. Постоян­ные напряжения в усилителе приведены в табл 25. Оки измерены при напряжении сети 220 В. Усилитель — без сигнала нл входе. В скобках приводится напряжение при возбуждении оке печных сту­пеней усилителя мощностью 3 Вт. Напряжения измерены вольтмет­ром с Ri>50 кОм/В.

Таблица 26

Чувствительность, мощность и характеристики усилителя изме­рим в соответствии с табл. 26. Все четыре выхода нагрузим безын­дукционными резисторами 4 Ом/4 Вт. Входное напряжение подадим только на вход или левого канала (контакт 3 входного разъема) или правого (контакт 5). Выходное напряжение измерим электрон­ным вольтметром, а его искажения контролируем осциллографом или измерителем нелинейных искажений. Последовательно в соответст­вии с отдельными графиками таблицы проводим измерения в поряд­ке, указанном в шапке таблицы (1 — 10).

В табл. 26 также приведены напряжения сигналов в отдельных точках усилителя. Чувствительность левого и правого каналов точно установим, вращая в небольших пределах регулятор баланса стерео­фонического воспроизведения R111/R211.

Измерением в соответствии с табл. 26 можно проверить правиль­ность работы матричной схемы в трех точках частотной характерис­тики (100 Гц, 1 кГц, 10 кГц). При измерениях согласно столбцам 5 и 10 таблицы можно измерить выходную мощность всех четырех оконечных ступеней. Величины искажений, измеренные на макете усилителя, приведены на рис. 141. При номинальном сигнале на вхо­де, а также при перегрузке усилителей форма выходного напряжения соответствует рис. 127.

Частотные характеристики регуляторов тембра и физиологиче­ского регулятора громкости измеряем в трех положениях регулятора громкости и обязательно в обоих крайних положениях регуляторов тембра. Выходное напряжение измеряем на выходе левого переднего громкоговорителя Ьп, подавая сигнал в левый канал, или на вы­ходе правого переднего громкоговорителя Rп, подавая сигнал в пра­вый канал. При полностью открытом регуляторе громкости (вправо) и регуляторах тембра в положении максимума (низшие — влево, высшие — вправо) устанавливаем на выходе напряжение 2 В при частоте 1 кГц (входное напряжение 130 мВ). Поддерживаем входное напряжение постоянным, измеряем выходное напряжение при изме­рении частоты от 50 Гц до 15 кГц.

Произведем эти же измерения при регуляторах тембра в поло­жении минимума (низшие — вправо, высшие — влево), поддерживая все время входное напряжение постоянным. Установим частоту вход­ного сигнала 1 кГц и регулятором громкости уменьшим выходное на­пряжение до 0,2 В, т. е. на — 20 дБ (входное напряжение все время постоянно) и опять измерим выходное напряжение в обоих крайних положениях регуляторов коррекции. Наконец, измерим харак­теристики при регуляторе громкости в положении — 40 дБ. Это положение установим следующим образом: при частоте 1 кГц сна­чала увеличим входное напряжение в 10 раз (т. е. до 1,3 В), а затем регулятором громкости уменьшим выходное напряжение усилителя до 0,2 В и измерим характеристики во всей полосе частот. Измерен­ные характеристики будут сдвинуты на 20 дБ выше относительно увеличенного входного напряжения. На рис. 142 приведены резуль­тирующие характеристики.

Можно также измерить напряжения помех на входных усилите­лях. Установив регуляторы громкости и тембра в положение их мак­симумов измеряем напряжения помех, которые при открытом входе и экранированном выходе должны быть менее 2 мВ. Напряжение по­мех имеет основную составляющую 100 Гц (фон) при малом уровне шума. Если напряжение помех с частотой 100 Гц больше, проверим напряжение пульсаций на конденсаторе СЗ (оно должно быть мень­ше 2 мВ), на С2 (меньше 30 мВ) и С1 (меньше 450 мВ).

При эксплуатации усилителей в местах, где напряжение сети по­стоянно завышено (вблизи трансформаторных станций), лучше под­ключить напряжение питания к выводу 240 В (вывод 14) трансфор­матора усилителя.

Рис. 141. Искажения оконеч­ных ступеней усилителя 4Х ХЗВт.

Рис. 142. Частотные характе­ристики усилителя 4X3 Вт.

10.5. КОМБИНАЦИИ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ КВАДРАФОНИИ ПО СИСТЕМЕ 4D

При псевдоквадрафоническом воспроизведении сигналы для двух задних каналов образованы из обычного стереофонического (двух-канального) сигнала. В начале гл. 10 были приведены основные ре­комендации по размещению и подключению задних громкоговорите­лей. Для первых опытов можно использовать обычные громкогово­рители меньших размеров, поскольку задние громкоговорители не должны излучать низших частот. Для каждого заднего канала ис­пользуем один громкоговоритель, размещенный на малой отража­тельной панели или в малом ящике.

Для схемы согласно рис. 131 удобно использовать небольшие эллиптические громкоговорители.

Можно использовать также и громкоговорители больших разме­ров, но только те, которые предназначены для воспроизведения сред­них и высших частот. Нельзя применять отдельные громкоговорители для высших и низших частот или специальные высокочастотные гром­коговорители.

Рис. 143. Эскиз малых комбинаций громкоговорителей для воспро­изведения по системе 4D.

а — два громкоговорителя (по 4 Ом, две параллельные пары последовательно, всего 4 Ом) или четыре громкоговорителя (по 8 Ом, две параллельные пары последовательно, всего 8 Ом); б — два громкоговорителя (по 8 Ом параллель­но всего 4 Ом) или два громкоговорителя (по 4 Ом последовательно, всего 8 Ом).

Для воспроизведения в задних каналах удобны громкоговорите­ли с круговой характеристикой излучения. (Такую характеристику имеет кубический ящик с шестью громкоговорителями, укрепленны­ми на каждой стенке ящика.) При этом громкоговорители следует включить синфазно и так, чтобы результирующее сопротивление их было ближе всего к номинальному сопротивлению нагрузки усили­теля. При шести громкоговорителях, объединенных в две параллель­ные группы по три громкоговорителя и при обеих группах, соединен­ных последовательно. Результирующее сопротивление составит 8/3+8/3 = 5,33 Ом подходит для усиления, рассчитанного на нагруз­ку 4 Ом.

Кубические комбинации громкоговорителей подвешивают за один угол (или устанавливают на трубчатую подставку) сзади помещения прослушивания так, чтобы они были удалены от стен, потолка и по­ла на расстояние около 1 м. Такие комбинации удобны для больших помещений.

Комбинацию громкоговорителей, имеющую круговую характери­стику излучения, можно также построить и с применением четырех громкоговорителей, закрепленных на боковых стенках ящика квад­ратной проекции, который можно установить на подставке или без подставки прямо на низкую мебель. При четырех громкоговорителях можно также достигнуть необходимого сопротивления системы. Две параллельные пары громкоговорителей с сопротивлением по 4 Ом, соединенные последовательно, дают результирующее сопротивление 4 Ом, четыре пары громкоговорителей по 8 Ом дают результирую­щее сопротивление 8 Ом.

Для меньшего помещения, когда .задние громкоговорители при­ходится размещать прямо у задней стены или на ней, достаточно будет комбинации из двух громкоговорителей в ящике треугольной проекции. Для получения результирующего сопротивления 4 Ом ис­пользуем два громкоговорителя по 8 Ом, включенных параллельно для сопротивления 8 Ом, два громкоговорителя по 4 Ом последова­тельно.

Рис. 144. Эскиз ком­бинаций громкогово­рителей 5 Вт для воспроизведения по системе 4D.

На рис. 143 приведены чертежи обоих указанных комбинаций. Ящики могут быть из клееной фанеры толщиной 8 — 10 мм. Стенки отлакируем или оклеим обоями, а отверстия для громкоговорителей закроем тонкой, не заглушающей звук тканью или, если не обращать внимания на не слишком «технический» вид, оставим открытыми. Для задних каналов можно использовать такие .же громкоговорители или их комбинации, какие используются для воспроизведения обычных стереофонических .программ. При использовании усилителей 4X3 Вт описанных в § 10.4, особенно удобно применить четыре оди­наковые комбинации громкоговорителей, которые при псевдоквадра­фоническом воспроизведении размещаются перед слушателем и за ним а при стереофоническом воспроизведении — перед слушателем попарно влево и вправо. При необходимости одну пару можно по­местить в другом помещении. На рис. 144 приведен чертеж простой комбинации, составленной из обычных громкоговорителей, одного широкополосного эллиптического громкоговорителя ARE 667 (с фер­ритовым магнитом и чувствительностью 93 дБ) или громкоговори­теля ARE 689 (с альниковым магнитом и чувствительностью 90 дБ) и двух эллиптических громкоговорителей, включенных в качестве вы­сокочастотных, типа ARE 367 ферритовым магнитом и чувстви­тельностью 89 дБ) или ARE 389 (с альниковым магнитом и чувст­вительностью 86 дБ). Схема вклю­чения приведена на рис. 145. Де­ление частоты осуществляется с помощью простого переходного устройства для высокочастотных громкоговорителей (конденсатор 4 мкФ). Частота деления около 3 кГц. Частотная полоса громко­говорителя 60 Гц — 15 кГц, в об­ласти низших частот несколько ограничена малыми размерами ящика, но, если учесть относи­тельно малую стоимость, качество воспроизведения является весьма удовлетворительным.

Рис. 145. Схема комбинации громкоговорителей 5 Вт.

Ящик изготовлен из дешевых легко доступных материалов. На­ружные стенки ящика изготовляют из клееной фанеры толщиной 5 мм. Сначала нарежем куски фанеры для передней стенки (430Х Х200 мм), боковых стенок (430ХЮ5 мм) и обоих днищ (200Х XIЮ мм). При нарезке следует точно выдерживать прямые углы. Из пяти нарезанных деталей склеим эпоксидным клеем каркас ящи­ка, используя моделировочные рейки (носители) сечением 10ХЮ мм, которые очень хорошо усилят ящик. Рейки можно зафиксировать несколькими тонкими гвоздиками, чтобы они не сдвинулись до за­твердения клея. После затвердения клея зачистим швы и грани ящи­ка напильником и шлифовальной бумагой, вклеим фанерную пере­городку между пространствами для высокочастотного и низкочастот­ного громкоговорителей и усиливающие рейки 10X25 мм длиной 155 мм. Затем в верхних углах ящика вырежем прямоугольные от­верстия 135X75 и 135X36 мм, зачистим напильником края и вклеим фанерные отражательные панели для высокочастотных громкоговори­телей. Отражательная панель размером 110X135 мм (точный размер панели определим по размеру выреза) должна иметь эллиптическое отверстие 115X68 мм для громкоговорителя, которое следует так­же вырезать.

После зачистки всех углов оклеим внутреннее пространство между усиливающими рейками древесноволокнистыми плитами тол­щиной 10 мм. Древесноволокнистую плиту хорошо проклеим по всей поверхности алкопреном. Со стороны передней панели вырежем от­верстие 235X140 мм, а края отверстия пропитаем жидким ацетоно­вым лаком, чтобы древесноволокнистая плита не разлохмачивалась. После высыхания лака зачистим края напильником и шлифовальной бумагой. Наклонные отражательные панели для высокочастотных громкоговорителей древесноволокнистой плитой оклеивать не нужно.

Для закрепления громкоговорителей укрепим в отражательных панелях винты М4 гайками и, установив на этих винтах громкогово­рители, закрепим их другими гайками. Винты М4 должны иметь го­ловки впотай.

Внешнюю поверхность ящика обтянем тонкой, не заглушающей звук тканью, края которой перегнем через верхнюю и нижнюю стен­ки. Перегнутые края ткани перекроем фанерованными и лакирован­ными досками (210Х115Х10 мм). Доски закрепим четырьмя винта­ми с шайбами и гайками изнутри ящика.

После соединения громкоговорителей согласно рис. 145 привин­тим фанерную заднюю стенку. Стенка привинчивается к усиливаю­щим рейкам тонкими шурупами, которые ввертываются через 80 — 100 мм один от другого. В задней стене можно вырезать два отвер­стия для подвешивания ящика к стенке помещения.

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ

РАСШИРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

При воспроизведении звукозаписи часто, особенно на тихих ме­стах программы или в паузах между произведениями, заметен ме­шающий шум. Причин возникновения шума несколько. При приеме радиовещательных программ в принимаемом сигнале уже содержит­ся определенный шум эфира, шум, кроме того, добавляет и сам приемник. В магнитофоне шум возникает в чувствительных усили­телях, а также содержится непосредственно на носителе записи, т. е. на магнитной ленте.

При магнитной записи шум становится тем более заметным, чем уже дорожки записи и чем меньше скорость записи. Многократная запись (перепись с магнитофона на магнитофон) также увеличивает долю шума в записи.

В настоящее время разработано и применяется несколько спо­собов улучшения отношения сигнал/шум. Фирма «Долби» изготавли­вает устройства, работающие на принципе компрессирования динами­ческого диапазона основного сигнала при записи. Тихие места уси­ливаются больше и записываются с относительно более высокими уровнями, а при воспроизведении используется экспандер, который ослабляет усиление тихих мест до первоначального уровня, но при этом также ослабляется нежелательный шум, возникающий в запи­сывающем и воспроизводящем устройствах.

Экспандер должен иметь характеристику, точно комплементар­ную с характеристикой компрессора не только при плавных (посте­ленных) изменениях динамического диапазона, но также и при bv.q-запных скачках громкости, чтобы исключить таким образом нежела­тельные выбросы (искажения). Устройства фирмы «Долби» весьма сложны и применяются исключительно в профессиональных студиях звукозаписи.

Для использования в обычных магнитофонах была разработана упрощенная система «Долби-В». Некоторые производители лент с записями (главным образом в кассетах) используют систему ком­прессирования «Долби-В»; эти записи нужно воспроизводить с при­менением экспандера «Долби-В».

Фирма «Филипс» разработала и выпускает динамический ограничитель шума, обозначаемый сокращенно DNL от английского названия Dynamic Noise Limiter. Устройства это используется только при воспроизведении; запись проводится обычным способом. Дина­мический ограничитель, таким образом, применим и для старых запи­сей, воспроизведение которых значительно улучшается благодаря подавлению шума.

Система «Долби-В» подавляет шум в тихих местах программы только в той полосе частот, в которой преимущественно появляются составляющие шума (от 500 Гц и выше). Степень шумоподавления автоматически регулируется в зависимости от уровней сигналов и ширины частотного диапазона, в котором действует шумоподавление. Автоматическое регулирование происходит в зависимости от частоты входного сигнала.

Ограничитель шума DNL эффективен в случаях, когда наиболее мешающим является шум высших частот, главным образом в пау­зах или в тихих местах. В громких местах шум перекрывается по­лезным сигналом. Ширина полосы пропускания устройств DNL ди­намически изменяется в зависимости от частотного спектра програм­мы. Максимальная ширина (частотно-независимая характеристика пропускания) устанавливается автоматически, когда в программе возникают частоты выше 4 кГц на уровнях от 0 до — 38 дБ. Если уровни высших частот меньше чем — 38 дБ, устройство DNL работа­ет как режекторный фильтр, подавляющий частоты свыше 4 кГц (крутизна 18 дБ/октава).

11.1. ШУМОПОДАВИТЕЛЬ СИСТЕМЫ «ДОЛБИ-В»

Устройство «Долби-В» должно быть использовано как при запи­си, когда оно работает как сжиматель динамического диапазона, так и при воспроизведении, когда работает как экспандер. Поскольку при воспроизведении больше всего мешают шумовые слагающие на сред­них и высших частотах, работа устройства «Долби-В» ограничена диапазоном частот от 500 Гц до высших звуковых частот.

Рис. 146. Структурная схема устройства «Долби-В».

Принцип работы устройства поясним согласно структурной схе­ме на рис. 146. Часть входного сигнала при записи отводится во вспомогательный тракт, параметры которого в зависимости от уров­ня входного сигнала автоматически изменяются так, чтобы на выхо­де вспомогательного тракта был постоянный выходной сигнал, ко­торый складывается с сигналом основного тракта.

Взаимное отношение обоих сигналов определяется, с одной сто­роны, усилением вспомогательного тракта, с другой — отношением резисторов общего делителя R1IR2, таким образом, малые уровни входного сигнала повышаются за счет сложения с ним вспомога­тельного сигнала. При возраста­нии входного сигнала его прира­щение уменьшается (к большему сигналу добавляется постоянное значение вспомогательного), пока при максимальных уровнях это приращение не станет исчезающе малым (рис. 147). Этим поддер­живается максимальный уровень выходного сигнала.

Рис. 147. Характеристики за­писи «Долби-В».

Рис. 148. Схема и частотные характеристики пере­менного фильтра верхних частот.

На входе вспомогательного тракта включен фильтр высоких частот с переменной граничной частотой (рис. 148). Сопротивле­ние резистора Rд может изменять­ся в диапазоне 1000 : 1 (от 250 кОм д® 250 Ом). На рисунке так­же приведены частотные характе­ристики разных сопротивлений резистора RK. Сопротивление резисто­ра rk изменяется автоматически выпрямленным выходным сигналом так, что при большем входном сигнале сопротивление Rд уменьшается и благодаря этому граничная частота фильтра сдвигается в об­ласть высших частот. За переменным фильтром следует усилитель, усиливающий сигнал вспомогательного тракта до необходимого уров­ня. Управляющий усилитель с выпрямителем добавляет управляю­щее напрялсение для резистора Rд. Изменением сопротивления резис­тора RR входной сигнал вспомогательного тракта поддерживается на постоянном уровне, начиная от определенного уровня входного сигнала (рис. 149).

Рис. 149. Зависимость выход­ного напряжения вспомогатель­ного тракта от входного сиг­нала (при f=5 кГц).

Постоянный уровень выходного сигнала поддерживается не с помощью управления усилителя во вспомогательном тракте, а путем сдвига граничной частоты фильтра. Это является одним из досто­инств системы «Долби-В». Если музыкальный сигнал содержит це­лый ряд частот с малым уровнем, то результирующая частотная ха­рактеристика фильтра аналогична кривой 1 на рис. 148, а это зна­чит, что подавление эффективно для той составляющей шума, кото­рая лежит в полосе частот от 500 Гц и выше. Если в музыкальном сигнале содержатся низшие и средние частоты с большими уро­внями, а высшие частоты с малы­ми, автоматически установится характеристика 2 (см. рис. 148) и подавление будет эффективным только для частотных слагающих шума от 5 кГц и выше. Низшие частотные составляющие шума достаточно хорошо маскируются сильными средними частотами по­лезного сигнала.

Если музыкальный сигнал со­держит и высшие частоты с боль­шими уровнями (т.«. относительно большими уровнями, чем уровень шума записывающего устройства), граничная частота фильтра сдви­нется еще больше (кривая 3 на рис. 148) и шумоподавление в по­лосе звуковых частот исключено. Шум будет почти не слышен и в этом случае, поскольку он перекрыт (замаскирован) достаточно сильными составляющими полезного сигнала.

Описанным способом управления достигается также то, что не превышается максимально допустимый уровень выходного сигнала (не перегружаются передающие устройства).

На выходе вспомогательного тракта включен ограничитель вы­бросов, срезающий пики амплитуды, возникающие при внезапном повышении входного сигнала из-за запаздывания управляющего на­пряжения в фильтрующих цепях выпрямителя (запаздывание, а зна­чит, и длительность выбросов около 1 мс).

При воспроизведении устройство «Долби-В» работает как экс­пандер, который уменьшает поднятые при записи уровни тихо зву­чащих мест программ и одновременно при этом подавляет шум, воз­никающий в записывающем устройстве. При воспроизведении сигнал с выхода устройства через вспомогательный тракт подводится опять на общий делитель R1/R2. В тракт сигнала должен быть включен фазо­вращатель, чтобы этот сигнал вычитался из основного сигнала (со­седний тракт вводит отрицательную обратную связь). Поскольку во вспомогательном тракте применены схемы, сходные со схемами трак­та, работающего в режиме сжатия (при записи), параметры экспан­дера (при воспроизведении) аналогичны параметрам компрессора. Нежелательные явления, возникающие при записи (избыточные вы­бросы уровня), подавляются автоматически, и на выходе снова полу­чаем исходный сигнал.

Рис. 150. Принципиальная схема шумоподавителя системы «Дол­би-В».

При изготовлении шумоподавителя важно установить уровни сиг­налов, при которых устройство начинает работать, а также поддерживать в норме остальные параметры прибора (частотные и вре­менные характеристики). Только так можно обеспечить, чтобы запись, сделанная на одном устройстве, могла быть воспроизведена на другом устройстве, т. е. чтобы устройства были взаимозаменяе­мыми.

В качестве нормального уровня «Долби (0 дБ) для магнитной записи был выбран уровень намагничивания магнитной ленты 200 нВб/м, а максимальный уровень на +10 дБ больше (т. е. 630 нВб/м).

У магнитофонов, изготовленных в соответствии с нормой CSN 368430 или DIN 45511, нормальный уровень намагничивания ленты должен быть 256 нВб/м. Это значение по CSN соответствует 25,6-10-11 Вб/мм, а по DIN = 25,6 мМ/мм, т. е. выражается в разных единицах, а полное намагничивание ленты достигается при намагни­чивании, большем на 6 дБ, т. е. при 530 нВб/м. Это значение лишь на 1,5 дБ меньше, чем это принято для устройства «Долби-В».

На рис. 150 приведена схема шумоподавителя, работающего по принципу «Долби-В».

На входе — транзистор 77, с эмиттера которого при записи от­водится сигнал во вспомогательный тракт. Переменный фильтр об­разован деталями С4, R7, С6, R8 и динамическим внутренним со­противлением диодов Д5, Д6, Конденсаторы С5 и С7 отделяют толь-. ко постоянное напряжение в цепях. В усилителе на транзисторе Т2 вспомогательный сигнал усиливается в 20 раз и с эмиттера транзис­тора ТЗ подводится к общему делителю, составленному из резисто­ров R16, R17 и выходного сопротивления усилителя на транзисторе T1, приблизительно равного сопротивлению резистора R6. На коллекторе транзистора Т1 сигнал находится в обратной фазе по от­ношению к сигналу на его базе и на эмиттере. Снимаемый с эмитте­ра транзистора Т1 вспомогательный сигнал транзистором Т2 также переворачивается по фазе; транзистор ТЗ используется в качестве эмиттерного повторителя. Оба сигнала, подводимые к общему дели­телю, находятся в фазе и складываются. При воспроизведении (по­ложение переключателя «Воспроизведение» обозначено S) сигнал во вспомогательный тракт отбирается непосредственно с выхода, а после усиления и переворота фазы транзистором Т2 через резисторы R16, R17 подводится к выходу в обратной фазе, при этом он вычи­тается из основного сигнала.

Из коллекторной цепи транзистора ТЗ, который в этом случаз работает как управляющий усилитель, сигнал подводится к базе транзистора Т4, работающего как выпрямитель. Рабочая точка транзистора Т4 выбрана непосредственно у изгиба характеристики, т. е. когда полностью отсутствует коллекторный ток. Положительные полуволны сигнала, подведенного к базе, открывают транзистор, на­чинает протекать ток коллектора, пропорциональный амплитуде сиг­нала, конденсатор С12 разряжается, а напряжение на нем уменьша­ется. Потенциометром R23 можно установить уровень сигнала, от которого работает выпрямитель на транзисторе Т4. Поскольку оп­ределенная температурная зависимость полупроводникового (крем­ниевого) перехода база — эмиттер транзистора Т4 оказывала бы влия­ние на положение установленной рабочей точки (выпрямляющий транзистор работает с весьма малыми сигналами), эта температур­ная зависимость компенсируется постоянной температурной зависи­мостью кремниевого диода, включенного в прямом направлении в качестве стабилизатора напряжения на базе транзистора Т4.

В отсутствие сигнала или с сигналом малого уровня ( — 40 дБ и меньше) транзистор Т4 закрыт, на конденсаторе С12 — постоянное напряжение, заданное отношением делителя на резисторах R24, R25, которое после фильтрации резистором R26 и конденсатором С13 подводится к управляющему электроду транзистора Т5 (транзистор управляется электрическим полем и обладает весьма большим вход­ным сопротивлением, которое не оказывает влияния на постоянную времени фильтрующей цепи). Транзистор Т5 полностью открыт, на­пряжение между его стоком и истоком мало (около 0,25 В), а дио­ды Д5, Д6 заперты.

Рис. 151. Подключение шумоподавителя к магнитофону.

а — запись; б — воспроизведение.

Внутреннее динамическое сопротивление диодов представлено на рис. 148 как переменный резистор Rn. При закрытых диодах (через диоды не проходит постоянный ток) их динамическое сопротивление велико (несколько мегаом). При больших входных сигналах транзис­тор Т4 начинает ограничивать при этом напряжение на конденсато­рах CJ2, С13 уменьшается, транзистор Т5 постепенно закрывается, напряжение между его коллектором и эмиттером увеличивается, дио­ды Д5, Д6 открываются, их динамическое сопротивление уменьша­ется, а это сдвигает граничную частоту переменного фильтра.

Фильтрующие звенья управляющего напряжения для транзисто­ра Т5 (конденсаторы С12, CI3, резистор R26 и диод Д4) имеют не­линейную характеристику. При увеличении входного сигнала прежде всего через транзистор Т4 разряжается конденсатор С12, а только потом конденсатор С13 через резистор R26 (постоянная времени 100 мс). При быстром увеличении входного сигнала (большой ди­намический скачок) на резисторе R26 возникает такое падение напряжения (>0,5 В), что диод Д4 откроется, а конденсаторы C12t С13 соединятся параллельно и з-арядятся через полностью открытый (включенный) транзистор Т4 и резистор R21 (постоянная времени 1 мс). На такое же время запаздывает и регулировка переменною фильтра, а на выходе вспомогательного тракта (эмиттер транзистора ТЗ) появится выброс, превышающий максимальную амплитуду сиг­нала. Противоположно смещенные кремниевые диоды Д1, Д2, вклю­ченные за резистором R16, ограничивают амплитуду выброса до при­емлемого значения (±0,5 В, т. е. до 0,25 В выше максимальной амплитуды). На выходе всего устройства выброс уменьшается в со­ответствии с отношением сопротивлений резисторов R6/R17, не про­являясь в записи в виде помехи. При воспроизведении и этот остаточный выброс автоматически компенсируется так, что результирую­щий сигнал оказывается совершенно неискаженным.

Шумоподавитель. изображенный на рис. 150, при полном уровне входного сигнала имеет усиление, равное 0,95, входное сопротивле­ние около 0,5 МОм, выходное сопротивление около 1 кОм. К выходу может быть подсоединено и несколько магнитофонов (вход для электрофона), что удобно при размножении программы.

Рис. 152. Печатная плата шумоподавителя.

Во время работы весьма важно поддерживать уровень входно­го сигнала, чтобы шумоподавитель работал в нормальном диапазоне. Относительному уровню 0 дБ соответствует входное напряжение 0,316 В, а максимальному относительному уровню +10 дБ — входное напряжение 1 В. Большинство магнитофонов имеет выходное напря­жение усилителя воспроизведения при воспроизведении записи, сде­ланной с полным уровнем, от 0,7 до 1 В, и шумоподавитель этим требованиям удовлетворяет без переделок и регулировок.

При записи включим шумоподавитель на вход магнитофона для электрофона (рис. 151, а), регулятором уровня записи установим чув­ствительность входа для электрофона, равной 0,7 — 1 В при полном намагничивании ленты (по индикатору магнитофона), и уже не бу­дем изменять положение регулятора. Уровень записи регулируем только регулятором, включенным перед шумоподавителем.

При воспроизведении регулируем громкость только регулятором, включенным после шумоподавителя (рис. 151,6). Структурная схема на рис. 151 показывает также, как включить шумоподавитель систе­мы «Долби-В» к усилителю магнитофона: при записи он должен быть включен за регулятором уровня записи, при воспроизведении — пе­ред регулятором уровня громкости.

Встроить прибор непосредственно в магнитофон могут лишь опытные любители, имеющие в своем распоряжении необходимые из­мерительные приборы. Следует обращать особое внимание на проник­новение на вход шумоподавителя частоты стирания или подмагничи-вания (это касается и случайного проникания частоты пилот-сигнала со стереофонического приемника). Уже напряжение 10 мВ этих ме­шающих частот на базе транзистора Т1 способствует нарушению ре­жима шумоподавления, а напряжение 30 мВ совершенно прекратит работу шумоподавителя. В этом случае необходимо включить на вход фильтр, достаточно хорошо подавляющий частоты помех, но при этом не влияющий на полосу звуковых частот. При использова­нии шумоподавителям важно также, чтобы источник сигнала и уси­лители перед шумоподавителем имели достаточно большой разрыв между сигналом и шумом (относительно больший, чем у магнито­фона, используемого для записи).

Таблица 27

Постоянные напряжения в отсутствие сигнала

Напря­жение, В

Точка измерения

D7

С16

Т1

Т2

тз

Т4

T5

Т5

э

К

3

K

к

Э

э

К

Э

К

и

7

12

2,6

8,6

0,25

2

1,35

7,3

0,65

3,4

3,65

2,9

4,1

* При напряжении на входе 1 В и частоте 5 кГц

Рис. 153, Монтажная схема шумоподавктеля.

Таблица 28

Пример частотной характеристики записи компрессора (измерено на макете)

Относительный уровень (Долби) входного сиг­нала, дБ

Переменное вход­ное напряжение, мВ

Выходное напряжение, мВ

50 Гц

100 I ц

200 Гц

500 Гц

1 кГц

2 кГц

5 кГц

10 кГц

20 кГц

+ 10

1 В

950

950

950

950

950

950

950

950

910

0

316

300

300

300

300

зоо

300

300

300

290

10

100

95

95

100

102

105

105

105

105

100

20

31,6

30

30

32

45

55

55

55

50

45

30

10

9,5

9,5

10,5

14

23

36

46

40

30

-40

31,6

3

3

3,25

4,5

7,5

11,5

15

15

14

50

1

0,95

0,95

1,05

1,5

1,5

3,6

4,8

4,8

4,8

Печатная плата шумоподавителя приведена на рис. 152, распо­ложение на ней деталей — на рис. 153. При отдельной конструкции лучше использовать какой-нибудь ящик. Если он сделан из изолиру­ющего материала, следует вложить в него экранирующую фольгу. Для стереофонического варианта следует для каждого канала ис­пользовать отдельную плату. Удобно дополнить каждый канал инди­катором уровня, включенным или к выходу, или к эмиттеру транзистора Т1. В любом случае входное сопротивление индикатора не должно быть меньше 20 кОм. Напряжение питания 17 В должно быть хорошо отфильтровано, максимальное напряжение пульсации 50 мВ, Общее потребление тока схемой около 14 мА.

При налаживании схемы следует обращать внимание на постоян­ные напряжения в отдельных ее точках (табл. 27). Напряжения из­мерены вольтметром с Ri>10 кОм/В.

К входу устройства подключим звуковой генератор, установив на нем частоту 5 кГц при входном напряжении 1 мВ. Переключатель должен быть в положении «Запись». Измерим с помощью милли­вольтметра выходное напряжение вспомогательного тракта, т. е. на отрицательном полюсе конденсатора СЮ. Потенциометром R12 уста­новим такое усиление, чтобы на выходе вспомогательного тракта было точно 20 мВ. Увеличим до 100 мВ входное напряжение (при этом входном напряжении транзистор Т4 должен детектировать сигнал и должна работать регулирующая цепь с транзистором То и диодами Д5 и Д6), а потенциометром R23 установим выходное на­пряжение на отрицательном полюсе конденсатора СЮ равный 200 мВ. Теперь можно снять всю характеристику регулирования вспомогательного тракта в соответствии с рис. 149 в диапазоне вход­ных напряжений от 1 мВ до 1 В. Искажения выходного сигнала (на С10) должны быть меньше 2,5%.

Затем следует измерить частотную характеристику записи при разных уровнях входного сигнала в соответствии с табл. 28. Графи­чески эти характеристики приведены на рис. 147. Максимальные от­клонения входного напряжения 20% (2 дБ). Характеристику на вы­соких частотах в небольших пределах можно корректировать по­тенциометром R23 при входных уровнях от — 20 дБ (UВх = 31,6 мВ) до — 30 дБ (Uвх=10 мВ) и потенциометром R12 при входных уров­нях от — 40 дБ (Uax=3,16 мВ) до — 50 дБ (Uвх=1 мВ).

Тщательно запишем измеренные значения и используем их при измерении частотных характеристик воспроизведения. Измерение ха-

рактеристик воспроизведения экспандера (переключатель в положе­нии 5) — довольно долгий процесс. Для каждого относительного уровня ( — 50-МО дБ) нужно подать на вход напряжение, точно соответствующее частотной характеристике при записи и при оди­наковом относительном уровне (измеренное в соответствии с табл. 28), чтобы частотная характеристика выходного напряжения была прямой.

Искажения выходного сигнала при входном сигнале 1 В долж­ны быть меньше 0,2%.

11.2. ДИНАМИЧЕСКИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ШУМА (DNL)

Принцип динамического ограничителя шума пояснен структурной схемой, приведенной на рис. 154. Входной сигнал делится фазовра­щателем на две части. В верхней части схемы неизменный сигнал подводится непосредственно к выходному смесителю (сумматору); в нижней части схемы сначала из сигнала, перевернутого по фазе на 180° фильтром верхних частот, выбираются только частоты выше 4 кГц, которые после усиления и прохождения через переменный ат­тенюатор они также подводятся к выходному смесителю (суммато­ру). Пока входной сигнал имеет уровень меньше чем — 38 дБ, амп­литуды частот выше 4 кГц вычитаются в сумматоре (сигналы в обеих частях находятся в противофазе), при этом на выходе выс­шие частоты подавляются (компенсируются). Выпрямитель начинает работать от определенных уровней входного сигнала в нижней части схемы, и полученное таким образом управляющее напряжение регу­лирует переменный аттенюатор таким образом, что сигнал в нижней части постепенно ослабляется. Ослабленный в нижней части схемы сигнал высших частот вычитается из сигнала, переданного верхней частью схемы в выходном сумматоре, подавление высших частот бу­дет меньшим и, наконец, при определенном уровне входного сигнала высшие частоты не будут подавляться совсем.

Рис. 154. Принцип работы динамического ограничителя шума (ДНЛ).

В табл. 29 приведены напряжения сигнала в отдельных точках структурной схемы, изображенной на рис. 154, для двух типичных частот дрш нескольких уровнях входного сигнала. Для уровней между 0 и — 38 дБ подавлением высшей частоты 10 кГц можно пре­небречь, но для меньших уровней оно весьма ярко выражено (см. так­же кривые на рис. 156).

Таблица 29

Напряжение сигнала в структурной схеме на рис. 154

Напряже­ние, мВ

f, кГц

Uвх, ДБ (мВ)

0 (775)

32 (20)

-38 (10)

44 (5)

48 (3)

58 (1)

Uа

1 10

775 775

20 20

10 10

5 5

3 3

1 1

Uв

10

0

45

0 16

0 27

0 50

0 46

0

16

Urm

1

10

730 725,5

18,8 17,9

9,4 7,9

4,7 1,9

2,82 0,22

0,94

0,04

Uвых

10

1

0708

0,5

1,5

8

22

-27

Примечание. U выя = UAR22i(R22 + R23) =UBR23I(R22+R23) - U д Х XO.94-UВ-0,056. о

Рис 155 Принципиальная схема динамического ограничителя шума (ДНЛ).

На рис. 155 приведена подробная схема динамического ограничи­теля шума, предложенного фирмой «Филипс». Усиленный сигнал с коллектора транзистора Т1 подводится к фильтру верхних частот, составленному из звеньев С5, R10, С6, ки, после усиления и поворота фазы транзистором Т2 низшие частоты ограничиваются еще и конденсаторами С9 и С14. Транзистор ТЗ вы­полняет двойную задачу: с эмиттера сигнал через делитель, ооразованный резистором R21 и переменным сопротивлением диодов Д5, Д6, подается к сумматору на выходе. А усиленный сигнал с коллек­тора транзистора ТЗ, если его пики превышают напряжение 0,5 В, выпрямляется диодами ДЗ, Д4 (кремниевые диоды имеют изгиб характеристики именно при напряжении 0,5 В в прямом направле­нии), а полученный таким образом и сглаженный конденсаторами С12, С13 постоянный ток проходит через диоды Д5, Д6 в прямом направлении. Чем больше будет ток, протекающий через диоды, тем меньше будет их динамическое внутреннее сопротивление и тем мень-, ше выходное напряжение, подводимое к сумматору. Включением дио-доз Д5, Д6 во взаимно-обратной полярности достигается компен­сация нелинейности их характеристик, что ограничивает искажение сигнала. Если напряжение сигнала на эмиттере транзистора ТЗ до­стигнет максимального значения 0,5 В, на пиках начнут открываться диоды Д1, Д2 и произойдет дальнейшее ограничение сигнала за счет отрицательной обратной связи на базу транзистора Т2.

Рис. 156. Частотные характеристики (относи­тельные) динамического ограничителя шума.

Прямой сигнал (во всем частотном диапазоне) с резистора R7 через конденсатор СЗ подводится к выходному сумматору, состоя­щему из резисторов R22, R23. Поскольку фильтр верхних частот (С5, С6, С9, С14 и соответствующие резисторы) вызывает дополни­тельно фазовый сдвиг, такой же фазовый сдвиг должен быть введен и в прямой сигнал, чтобы в сумматоре высшие частоты были по возможности точно в противофазе. Удобно применить для этого так называемый фазовращатель с транзистором, который имеет два оди­наковых рабочих резистора в эмиттере и коллекторе Т} (R5, R7) и с которого сигнал снимается через цепочку R9, СЗ. Фазовращатель во всей полосе частот амплитудно-независимый и сдвигает только фазу.

Таблица 30

Зависимость относительного уровня, при котором начинает действовать ограничитель шума, от входного напряжения

?№ в

иш (порог срабатывания)

Примечание

мВ

-дБ

1

10

40

Регулятор чувствительности

0,775

10

38

Rl на максимуме

0,5

10

34

0,316

10

30

0,2

10

26

Резистор в цепи эмиттера R5 образует обратную связь по току, которая увеличивает входное сопротивление усилителя до 0,5 МОм. На рис. 156 представлены частотные характеристики, измеренные при разных входных напряжениях (разные уровни сигнала). При входном сигнале 0 дБ (соответствует напряжению 775 мВ) частот­ная характеристика — прямая линия. При входных сигналах, меньших чем — 32 дБ (соответствует 20 мВ), уже начинает проявляться по­давление высших частот. При уровне сигнала — 38 дБ подавление становится отчетливым ( — 3 дБ при 5 кГц). При уровне сигнала — 48 дБ и меньше подавление наибольшее (крутизна подавления — 18 дБ/октава).

Коэффициент шумоподавления задается уровнем сигнала высших частот (свыше 4 кГц). Если в сигнале высшие частоты содержатся с уровнями хотя бы — 38 дБ, автоматически прекращает работать ограничитель шума и высшие частоты передаются без ослабления. Однако это означает, что на составляющие шума, если они имеют уровень больше — 38 дБ, ограничитель шума не реагирует и шум бу­дет передаваться неослабленным.

Приведенные данные относительных уровней (в децибелах) ис­ходят из номинальных уровней сигнала 0 дБ, соответствующих но­минальному напряжению 775 мВ.

Уровень сигнала, при котором ограничитель шума четко работа­ет, соответствует напряжению 10 мВ ( — 38 дБ). Если подвести к вы­ходу сигнал с другим напряжением, изменится относительный уро­вень, при котором начинает работать ограничитель шума. В табл. 30 приведены относительные уровни, при которых начинает действовать ограничитель шума в зависимости от входного напряжения.

При малом входном напряжении, например 0,2 В, шумоподави-тель уже работает и подавляет не только шум, но также и все сиг­налы высших частот, уровень которых равен — 26 дБ или меньше. При воспроизведении такие потери весьма ощутимы, ибо хотя шум и будет сильно подавлен, но качество воспроизведения ухудшится из-за отсутствия высших частот уже при средних уровнях сигнала.

При практическом использовании динамического шумоподавите-ля наивыгоднейший уровень сигнала для его работы находится в промежутке между — 35 и — 40 дБ. Это значит, что номинальное входное напряжение будет составлять 0,5 — 1 В (табл. 30). Входное напряжение современных магнитофонов лежит почти -точно в ука­занном диапазоне, поэтому, включаем динамический шумоподавитель между этим выходом и входом мощного усилителя.

Рис. 157. Печатная плата ограничителя шума.

Регулятор громкости должен быть всегда включен после шумо-подавителя. Это значит, что у магнитофонов, имеющих регулятор громкости, включенный перед выходом, следует этим регулятором установить выходное напряжение на 0,775 В (от 0,5 до 1 В), а гром­кость воспроизведения регулировать регулятором подключенного усилителя.

Выход динамического шумоподавителя в соответствии с рис. 155 можно нагрузить максимально сопротивлением 100 кОм; лучше все­го подключить его ко входу для пьезоэлектрического звукоснимате­ля на усилителе. Очевидно также, что шумоподавитель можно встроить в магнитофон или усилитель, а также использовать его для воспроизведения граммофонных пластинок или радиовещательных программ. Искажения, возникающие в динамическом шумоподавителе, меньше 0,3% при входных напряжениях до 1,2 В, а при 1,5 В меньше 1%. При больших напряжениях уменьшим чувствительность потенциометром R1.

Если подключенный усилитель имеет меньшее входное сопро­тивление, следует между шумоподавителем и усилителем включить эмиттерный повторитель. В схеме на рис. 155 и на печатной плате соответствующие соединения начерчены пунктиром. Для стереофо­нических устройств используем для каждого канала, разумеется, отдельный шумоподавитель.

Рис. 158. Монтажная схема ограничителя шума.

Динамический шумоподавитель наиболее полезен в четырехдо-рожечных или кассетных магнитофонах со скоростью движения лен­ты 4,76 см/с. Воспроизведение с использованием динамического шу­моподавителя весьма приятно, особенно заметно снижение шума в паузах и в тихих местах музыкальных лроизведений. Шумоподави­тель может быть постоянно включен в схему усилителя, выключение его осуществляется выключателем Вк (закорачивающим компенси­рующую часть).

Печатная плата приведена на рис. 157, размещение деталей на плате — на рис. 158.

Если динамический шумоподавитель предполагается собрать для стереофонического устройства, следует сделать две печатные платы. Плату с деталями можно поместить в небольшую коробку (металлическую или оклеенную экранирующей фольгой) и оборудо­вать ее разъемами для подключения к магнитофону и усилителю. На разъем выводится также напряжение питания; в случае необхо­димости источник питания изготовляется малых размеров или шу­моподавитель запитывается от батареи напряжением 14 — 18 В. На коробке следует разместить также выключатель Вг Поскольку шумоподавитель имеет весьма малые размеры, его можно сравнитель­но легко встроить непосредственно в магнитофон. Для питания необходимо напряжение 15 В при потребляемом токе 4 или 4,8 мА, если в шумоподавителе использован эмиттерный повторитель. На­пряжение питания можно взять непосредственно от источника пита­ния магнитофона (вывести напряжение питания на свободные кон­такты разъема).

Динамический шумоподавитель — относительно простой прибор. При налаживании схемы прежде всего измерим постоянные напря­жения, которые должны соответствовать значениям, указанным в табл. 31. Напряжения измерены относительно земли вольтметром с Ri>10 кОм/В.

Подключим ко входу звуковой генератор, к выходу (можно прямо на конденсатор С4 или С17) — милливольтметр и осцилло­граф. Регулятор чувствительности R1 установим на максимальную чувствительность, потенциометр R23 — в среднее положение. При входном напряжении 1 В/1 кГц выходное напряжение около 0,95 В.

Таблица 31

Постоянные напряжения в шумоподавителе

Напряжение, В

Точка измерения

UB

+С13

Tl

Т2

Т3

Т4

К

Э

К

Э

К

Э

К

Э

U

15

14

9

3

2,2

0,22

9,1

1

14

7

Искажения на выходе должны быть меньше 0,3%. Изменим частоту входного напряжения до 50 Гц, выходное напряжение должно ос­таться равным 0,95 В. При частоте 10 кГц выходное напряжение не должно быть ниже 0,9 В (при постоянном входном напряжении 1 В).

Уменьшим входное напряжение до 3 мВ при частоте 1 кГц, вы­ходное напряжение при этом должно быть равным 2,85 мВ. При частоте 10 кГц потенциометром устанавливается минимальное вы­ходное напряжение, которое должно быть .меньше 0,28 мВ (т. е. частота 10 кГц должна быть подавлена на — 20 дБ). Затем можно измерить всю частотную характеристику (при напряжении на входе 3 мВ), которая должна соответствовать кривой на рис. 156 для входного уровня — 48 дБ, а также характеристики при остальных входных напряжениях.

При измерениях весь прибор должен быть временно закрыт ка­ким-нибудь экранирующим покрытием, а провода к измерительным приборам также должны быть экранированными, иначе измеренные значения будут неверными, измененными под действием напряжения помехи, наводимого на схему.

Если частотные характеристики не будут соответствовать кри­вым, приведенным на рис. 156, можно проверить работу управляемо­го усилителя. Подадим на вход сигнал 10 кГц и измерим зависимость напряжения в точке Б (соединение R21, До, Д6) от входного напря­жения. Одновременно контролируем форму напряжения в точке Б с помощью осциллографа. Нормальные значения напряжений приве­дены в табл. 32. До входного напряжения, равного 5 мВ, форма напряжения в точке В должна быть синусоидальной; при больших входных напряжениях (от 7 до 10 мВ) форма напряжения будет ис­каженной (результат действия диодов Д1, Д2), а начиная от вход­ного напряжения 50 мВ сильно искаженной (ограничивает уже и транзистор ТЗ).

Таблица 32

Характеристика регулирования управляемого усилителя в шумоподавителе

Диоды Д5, Д6 (регулирующие) и диоды ДЗ, Д4 (выпрямляю­щие) не допускают, чтобы напряжение в точке В было больше 50 мВ. Хотя искаженное напряжение из точки В передается на вы­ход через делитель R22, выходное сопротивление усилительной сту­пени Т1 плюс резистор R23 и параллельный конденсатор С4, выход­ное напряжение, подводимое с резистора R7, уже настолько велико, что результирующими искажениями можно пренебречь.

Если в нашем распоряжении нет измерительных приборов, под­ключим динамический шумоподавитель к выходу магнитофона (или к пьезоэлектрическому звукоснимателю электрофона) и при воспро­изведении музыки установим с помощью потенциометра R23 минималыши уровень шума в тихих местах (потенциометр R1 установ­лен в положение максимального сопротивления).

Если будут слышны сильные искажения в громких местах запи­си во время воспроизведения, значит, входное напряжение слишком велико и следует уменьшить чувствительность потенциометром R1. Наоборот, если искажения слышны в тихих местах или если не будет отчетливо ощущаться шумоподавление (проверять шумоподавление Следует попеременно замыкая и размыкая выключатель Вк), неис­правность, скорее всего, следует искать в диодах ДЗ — Д6, а возмож­но, и в Д1, Д2.

При воспроизведении программ с бытовых магнитофонов с вы­ходным напряжением 0,5 1 В нужно следить, чтобы потенциометр R1 был установлен не менее чем на 50% своей величины (между 50 и 100%). При установке его на меньшую величину устройство подавляет не только шум, но и высшие частоты полезного сигнала.

При использовании шумоподавителя с пьезоэлектрическим зву­коснимателем может быть установлена и меньшая чувствительность, так как пьезоэлектрический звукосниматель дает выходное напряже­ние от 2 В и выше.

После нескольких повторяющихся проб с различной установкой потенциометра R1 удается найти нужный компромисс и без измери­тельных приборов.

ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ ЗАПИСИ

Некоторые типы магнитофонов и диктофонов содержат устрой­ства, которые в определенном диапазоне входных напряжений под­держивают постоянным уровень записи. Это особенно удобно при ваписи речи, когда говорящий сильно меняет интенсивность голоса или когда меняется удаленность говорящего от микрофона. При записи совещаний и конференций все участники не могут находиться на одинаковом расстоянии от микрофона, поэтому уровень записи голосов, удаленных от микрофона без специальных мер, получился бы более слабым, чем уровень записи остальных. При воспроизве­дении значительно пострадала бы разборчивость записи.

Необходимо автоматическое устройство, обладающее способ­ностью быстро следить за изменениями уровня в начале фраз и пере­давать кратковременные понижения уровня сигнала между словами или слогами с постоянным усилением. Только после длительной паузы усиление усилителя записи опять должно восстановиться до прежнего уровня.

Устройство, способное автоматически изменять чувствительность усилителя записи в зависимости от входного напряжения (чем больше входное напряжение, тем меньше усиление, и наоборот) на­зывают компрессором (сжимателем). Его усиление изменяется в соответствии со слоговыми огибающими амплитуд входного сигна­ла. Это неприменимо для записи музыки, так как при этом значи­тельно подавляется динамика и воспроизведение становится плоским.

Приводим указания по конструированию двух типов сжимате-лей, которые можно использовать в сочетании со всеми типами маг­нитофонов.

12.1. СЖИМАТЕЛЬ, УПРАВЛЯЕМЫЙ ТРАНЗИСТОРОМ

Принципиальная схема сжимателя приведена на рис. 159. Вход предназначен для динамического микрофона с малым внутренним сопротивлением. Сигнал усиливается транзистором 77, в эмиттер которого введена отрицательная обратная связь с помощью неза-шунтированного конденсатором резистора R3. Этим устанавливается необходимая чувствительность усилителя в одновременно повыша­ется его устойчивость к перегрузкам. Потенциометр R4 включен как регулятор усиления. Сигнал приходит на усилитель, собранный на транзисторах Т2 и ТЗ через разделительный резистор R6. Связь меж­ду транзисторами — гальваническая. С эмитгера транзистора ТЗ вы­ходной сигнал снимается через разделительный резистор R13, од­новременно через конденсатор СИ и резистор R11 он подводится к диоду Д1. Здесь сигнал выпрямляется, сглаживается конденсатором С7 и через ограничивающий резистор R8 поступает на базу регули­рующего транзистора Т4. Транзистор Т4 является частью делителя напряжения, состоящего из внутреннего сопротивления транзистора Т1, разделительного резистора R6 и входного сопротивления тран­зистора Т2. Управляющим является входное напряжение транзисто­ра J2. Конденсатор С6, включен­ный между эмиттером и базой транзистора Т4, устраняет склон­ность к высокочастотной генера­ции регулирующей цепи.

Рис. 159. Принципиальная схема сжимателя, управляемого транзи­стором.

Пока входной, а значит, и вы­ходной сигналы малы, диод Д1 закрыт (выходное напряжение ни­же, чем напряжение, необходимое для открывания диода) и в цепи базы транзистора Т4 тока нет. При повышении входного напря­жения диод начнет выпрямлять и, когда выпрямленное напряжение превысит пороговое напряжение перехода база — эмиттер тран­зистора Т4, в цепи базы начнет проходить ток и начнет увеличи­ваться проводимость между его эмиттером и коллектором. Благо­даря этому понизится переменное напряжение на базе транзистора Т2 и выходное напряжение также понизится. При дальнейшем по­вышении входного напряжения выходное напряжение увеличивается лишь незначительно. Графическое изображение этой зависимости представляет кривая на рис. 160. Время, необходимое для реакции схемы на скачок входного напряжения, пропорционально постоянной времени заряда и приблизительно определяется из выражения t1=3т1, где т1=(R11 + Rд)С7,

где Rд — сопротивление диода Д1 в прямом направлении (около 250 Ом). В нашем случае т, = 36 см, a ti110 мс.

Рис. 160. Характеристика рабо­ты сжимателя, управляемого транзистором.

Бремя, необходимое для перехода усилителя к полной чувстви­тельности, пропорционально постоянной времени разряда и прибли­зительно определяется формулой t2=3т2, где т2 = (R8+Rт) С7, RT — сопротивление транзистора Т4 между базой и эмиттером (около 10 кОм). Для схемы на рис. 162 12 = 0,85 с, a t2 = 2,5 с. Изменени­ем сопротивлений резисторов R8. R11 и емкости конденсатора С7 можно менять постоянные времени заряда и разряда.

Печатная плата приведена на рис. 161, расположение деталей — на рис. 162. Вместо диода Д1 (ОА7) можно использовать и другой германиевый диод с малым пороговым напряжением. Кремниевые диоды применять невыгодно, так как их напряжения в прямом на­правлении слишком велики.

Рис. 161. Печатная плата сжимателя, уп­равляемого транзисто­ром.

Таблица 33

Постоянные и переменные напряжения в сжимателе, управляемом транзистором в диапазоне входных напряжений от 0,3 до 10 мВ

Uвх, В

Переменное напряжение, мВ

Постоянные напряжения на конденоа» торе С6, В»

Т1

Т2

T3

К

Б

K

Э

0,3

2,9

2

290

275

0,28

9,6

3,8

520

480

0,51

3

26

4,3

600

560

0,58

10

S2

5,2

700

660

Of65

* Постоянные напряжения измеряются вольтметром без собственного потребления.

Рис. 162. Монтажная схема сжимателя, уп­равляемого транзи­стором.

При налаживании сжимателя после включения напряжения пи­тания измерим постоянные напряжения, приблизительные значения которых указаны в схеме на рис. 159. Если они будут слишком раз­личаться, подгоним их с помощью изменения сопротивлений резисто­ров R1 или R7. Измерим потребляемый от источника ток.

Регулятор громкости R4 установим в положение максимальной чувствительности усилителя, а ко входу подключим звуковой гене­ратор с частотой 1 кГц. Измеряем входное и выходное напряжения. Ориентируемся на данные, приведенные в табл. 33, где для ориенти­ровки приведены напряжения внутри усилителя и постоянное регу­лирующее напряжение на конденсаторе С7. В диапазоне входных напряжений от 1 до 10 мВ (20 дБ) выходное напряжение изменя­ется от 0,48 до 0,66 В, т. е. на 2,7 дБ. При входном напряжении 0,5 мВ снимем частотную характеристику сжимателя, которая долж­на быть в диапазоне частот от 50 Гц до 20 кГц прямой.

Проверим функции сжимателя на краях полосы частот.

Отключим звуковой генератор, вход сжимателя замкнем резис­тором 220 Ом и измерим на выходе напряжение помех. При регуля­торе R4, установленном в положение максимальной чувствительно­сти, на макете было получено напряжение помех около 1,5 мВ, при чувствительности, уменьшенной до нуля, — около 0,45 мВ.

Для работы со сжимателем подключим к его входу динамиче­ский микрофон с малым внутренним сопротивлением, а выход под­ключим к магнитофону на вход для звукоснимателя электрофона с входным сопротивлением 0,5 МОм.

Сжиматель можно использовать и в сочетании с другим уст­ройством (например, с усилителем). Выходное сопротивление сжи­мателя равно 10 кОм, а при подключении его к входу устройства с малым входным сопротивлением следует считаться с понижением выходного напряжения. В случае необходимости схему следует под­корректировать.

12.2. СЖИМАТЕЛЬ, УПРАВЛЯЕМЫЙ ДИОДОМ

Электрическая схема сжимателя приведена на рис. 163. Он ос­нащен двухступенчатым смесителем, собранным на транзисторах Т1 и Т2. После усиления сигнал приходит на регуляторы уровня R7 и R8 и через разделительные резисторы R10 и R11 к последующему усилителю, собранному на транзисторах ТЗ и Т4. Оптимальную ра­бочую точку этой пары можно установить подстроечным потенцио­метром R12. С эмиттера транзистора Т4 сигнал поступает собствен-нс к схеме сжимателя.

Рис. 163. Принципиальная схема сжимателя, управляемого диодом.

Рис 164. Печатная плата сжи­мателя, управляемого диодом.

Рис. 165. Монтажная схема сжимателя, управляемого диодом.

Речевой сигнал, подаваемый на вход устройства, выпрямлен-Hi диодом Д1, сглаженный конденсатором С9 и резистором R20, подводится к регулирующему диоду Д2, включенному в прямом направлении В зависимости от значения выпрямленного напряже­ния изменяется рабочая точка регулирующего диода, а следователь­но, и его динамическое сопротивление. Оно задано отношением из­менения напряжения на диоде и соответственно изменением тока диода и вычисляется по вольт-амперной характеристике диода При малом напряжении на диоде его динамическое сопротивление велико, при увеличивающемся напряжении оно понижается Лучше всего для этого подходят германиевые точечные диоды с приваренным зо­лотым стержнем В приведенной схеме регулирующий диод подклю­чен к выходу эмиттерного повторителя последовательно с резисто­ром R19, с которым он образует переменный делитель напряжения. Пока входное напряжение мало, диод Д1 почти совсем не выпрям-лягт или выпрямляет только немного; через регулирующий диод Д2 ток не проходит и его сопротивление велико При повышении вход­ного напряжения на диоде Д2 появится достаточное напряжение, через диод начнет течь ток, благодаря этому понизится его сопротив­ление, а также понизится напряжение на выходном разъеме. Чем выше смещающее напряжение диода Д2, тем меньше его сопротив­ление.

Рис 166 Характеристика работы сжимателя, управляемого диодом.

Зависимость выходного напряжения от входного графически выражена кривой на рис. 166.

Так же, как и в предыдущем случае, нас интересуют постоян­ные времени схемы. Время, необходимое для реакции на скачкооб­разное повышение входного напряжения, задано постоянной време­ни заряда;

tt =3т1 = 3R18C9.

Для схемы на рис. 166 t1 = 12 мс. Постоянная времени разряда задается формулой

t2 = Зт2 = ЗR20С9,

т. е. в нашем случае t2 = 1,5 с. Определенным неудобством этой схе­мы по сравнению с предыдущей является то, что выходное напря­жение ее весьма мало. Сжиматель можно подключать только на вход с чувствительностью, рассчитанной для динамического микро­фона с малым внутренним сопротивлением. Это обусловленно боль­шим делящим отношением резистора R19 и диода Д2.

С диода выходное напряжение выведено на выходной разъем через делитель, образованный резистором R21 и подстроечным ре­зистором R22. С его помощью можно предварительно подстроить выходное напряжение.

Печатная плата сжимателя с диодом приведена на рис. 164, расположение деталей — на рис. 165. В качестве диодов Д1 и Д2 можно использовать и диоды ОА5 или ОАЭ, но ни в коем случае нельзя в этой схеме использовать кремниевые диоды.

При налаживании сжимателя подключим к устройству напряже­ние питания и измерим постоянные напряжения на коллекторах транзисторов Т1 и Т2. Напряжение на коллекторе транзистора Т3, а значит, и на эмиттере транзистора Т4 предварительно установим подстроечным потенциометром R12. Измерим миллиамперметром ток потребления от источника. К входу для микрофона 1 подключим звуковой генератор с установленной частотой 1 кГц, потенциометр R7 установим на максимальное, R8 на минимальное усиление. Уста­новим входное напряжение 10 мВ, а при необходимости установим подстроечным потенциометром R12 минимальные искажения выход­кого напряжения (осциллограф может быть подключен непосред­ственно к эмиттеру транзистора Т4).

Проверим работу сжимателя, изменяя входное напряжение от 0,3 до 10 мВ. Для сравнения результатов воспользуемся табл. 34, а также графиком на рис. !66. В диапазоне входных напряжений от 1 до 10 мб (20 дБ) выходное напряжение, измеренное в точке сое-динения конденсатора СЮ и резистора R21, изменится от 3,8 до 4,6 мВ, т. е. на 1,6 дБ.

При входном напряжении 0,3 мВ (так, чтобы еще не начал функционировать сжиматель) снимем частотную характеристику, которая должна быть прямой в полосе от 50 до 20 кГц. Аналогич­ным образом проверим и работу входа для микрофона 2. Замкнем входы для обоих микрофонов резисторами 220 Ом и измерим на­пряжение помех. Обычным электронным милливольтметром на вы­ходном разъеме измерить ничего на удастся, так как напряжение на нем слишком мало.

В этом случае подключим электронный вольтметр к эмиттеру транзистора Т4. При регуляторах R7 и R8 в положении минимума здесь должно быть около 0,5 мВ, при обоих регуляторах в положе­нии максимума около 1,6 мВ.

Таблица 34

Переменные напряжения в сжимателе, управляемом диодом в диапазоне входных напряжений от 0,3 до 10 мВ

Uвх

Переменное напряжение, мВ

Т1 (Т2)

Т3

Т4

В точке соединения конденсатора С10 и резистора

R2I

К

Б

К

Э

0,3

12

4,8

90

90

1,65

1

38

15

290

290

3,8

3

110

45

840

840

4,4

10

360

145

2650

2650

4,6

Подключим к входам динамические микрофоны с малым внут­ренним сопротивлением, выход соединим экранированным кабелем с магнитофоном (вход для микрофона). Необходимое выходное на­пряжение установим подстроечным потенциометром R22 в соответст­вии с типом используемого магнитофона.

ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ

УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИАПРОЕКТОРОМ

13.1. ОЗВУЧИВАНИЕ ДИАПОЗИТИВОВ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Это весьма простой способ, который не требует никаких допол­нительных устройств. Его может применить каждый, кто распола­гает каким-нибудь магнитофоном и проектором диапозитивов любо­го типа. Обойдемся самым простым типом проектора с ручной сме­ной кадров.

Из диапозитивов, например, летного или зимнего отпуска выбе­рем удачные снимка. Неудачные кадры, а также снимки с аналогич­ными кадрами сонетуем исключить. Обращаем внимание на то, что­бы в одной программе было максимум сто диапозитивов. Непрерыв­ное чередование большего количества диапозитивов зрителя утомляет. Диапозитивы подберем в хронологической последователь­ности и к каждому снимку напишем меткий и точный текст. Текст не должен быть длинным, а также не должен содержать описание того, что и так видно на проектируемом кадре. Текст этот запишем на магнитной ленте, а в случае необходимости дополним его музы­кой.

Между отдельными текстами оставим паузы длительностью в 1 — 2 с, необходимые для смены диапозитивов. Музыкальное сопро­вождение можно оставить и в паузах. После окончания текста, при­надлежащего одному кадру, легким ударом по подставке микрофо­на или иным способом сделаем на магнитной ленте незаметную звуковую отметку, которая предупредит нас о необходимости смены кадра.

При проекции включим магнитофон с записанным текстом и все внимание сможем уделить замене диапозитивов вручную. При ис­пользовании батарейного магнитофона с малой выходной мощностью и малым громкоговорителем лучше подключить его «диодный» вы­ход к оконечной ступени радиовещательного приемника. При этом получим более высокое качество воспроизведения.

Если снимки демонстрируются часто, рекомендуем перед записью текста на магнитной ленте оставить на ней паузу длительностью около 1 мин. Это чистое место можно впоследствии использовать для записи краткого приветственного текста, который можно время от времени изменять. Эт-им мы окажем внимание своим друзьям.

Большинству из приведенных советов полезно следовать и при автоматическом управлении диапроектором с помощью того или иного синхронизатора, конструирование которых описано в после­дующих параграфах.

13.2. СИНХРОНИЗАТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРОЕКЦИИ И ОЗВУЧИВАНИЯ ДИАПОЗИТИВОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОДНОЙ ДОРОЖКИ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ

Для автоматических диапроекторов, у которых управление сме­ной диапозитивов осуществляется электрическими импульсами, мож­но управляющие импульсы записать непосредственно на магнитную ленту со звуковым сопровождением, причем управляющие импуль­сы могут быть записаны одновременно со звуковым сопровождени­ем на ту же дорожку магнитной ленты. Этот способ, однако, имеет определенные недостатки, так как необходимо использовать частоту управляющих импульсов, лежащую близко к верхней граничой ча­стоте магнитофона, а это может уменьшить надежность работы из-за выпадений сигнала (drop — out) или случайной перемодуляции при записи звукового сопровождения. Лучше поэтому использовать магнитофон с большей скоростью движения ленты (например, 19 см/с). Принцип этого способа упрощенно изображен в структур­ной схеме. На рис. 167, а представлена запись звукового сопровож­дения с микрофона и электрофона и синхронизирующих сигналов от звукового генератора с высокой частотой 12 кГц. Все три сигна­ла подводятся к смесителю, где регулируется их взаимное соотноше­ние по уровням Синхронизирующий сигнал от звукового генератора включается в определенных местах кнопкой Кн. Со смесителя смесь сигналов подается на вход усилителя записи и магнитофона и запи­сывается на одну из дорожек магнитной ленты.

На рис. 167,6 показано воспроизведение записи, произведенное по способу, изображенному на рис. 167, а. Суммарный сигнал вос­производится громкоговорителем магнитофона. Он же одновременно подводится и к входу дополнительного устройства (синхронизатора), содержащего селективный усилитель, настроенный на частоту син­хронизирующих импульсов, т.е. на 12 кГц. Здесь частота звукового сопровождения отфильтровывается и выделяется только частота синхронизирующего сигнала.

В звуковом сопровождении частота 12 кГц также присутствует, но только в качестве высших гармоник основного сигнала с относи­тельно меньшей интенсивностью, чем частота синхронизирующего сигнала. Входные цепи синхронизатора на нее не реагируют, а вос­принимают только достаточно сильный синхронизирующий сигнал.

Рис. 167. Структурная схема записи звукового и синхронизирующее го сигнала на одну дорожку магнитной ленты.

а — запись; 6 — воспроизведение.

Усиленный сигнал с селективного усилителя подводится к вы­прямителю. Он воздействует на управляющий электрод тиристора, в цепь которого включено реле. После притягивания якоря контакты реле включают механизм продвижения диапозитива в автоматиче­ском диапроекторе.

Принципиальная схема синхронизатора приведена на рис. 168. Звуковой генератор собран на транзисторе ТЗ, Необходимый сдвиг фазы на частоте 12 кГц получен с помощью цепочки RC, составлен­ной из конденсаторов С12, С13 к С14 и резисторов R18, R19 и вход­ного сопротивления транзистора ТЗ. Подстроечным потенциометром R19 можно в определенных пределах плавно изменять частоту гене­ратора. Подстроечный потенциометр R16 служит для установки ра­бочей точки транзистора. Генератор запускается при подключении напряжения питания путем нажатия кнопки Кн. (без фиксации поло­жения включения). Выходной сигнал через разделительный кон­денсатор СЮ подводится к делителю напряжения, состоящего из резисторов R13 и R14, а с него на разъем, затем через разделительвый резистор R12 — к входу селективного усилителя, собранного на транзисторе TL Его чувствительность определяется сопротивлением резистора R1, и ее можно плавно изменять потенциометром R2: Это необходимо при использовании синхронизатора с разными типами магнитофонов.

Рис. 168. Принципиальная схема синхронизатора для управления диапроекторов с помощью двухдорожечного магнитофона.

Рабочая точка транзистора Т1 определяется его коэффициентом передачи тока и сопротивлением резистора R5. С коллектора на базу заведена отрицательная обратная связь с помощью двойного симметричного Т-образного моста и последовательного резистора R4, определяющего глубину обратной связи. Двойной Т-образный мост имеет детали, параметры которых рассчитаны так, чтобы наибольшее затухание было на частоте 12 кГц. Для этой частоты отри­цательная обратная связь будет иметь наименьшую глубину, а уси­ление усилителя будет наибольшим. Ход частотной характеристики усилителя таким образом можно считать зеркальным изображением частотной характеристики двойного Т-образного моста (см. рис. 171). Дальнейшее уменьшение чувствительности в области низших частот достигнуто с помощью применения конденсатора С1 с отно­сительно небольшой емкостью связи. Резистор R3 является раздели­тельным и служит для того, чтобы входное сопротивление усилителя не слишком сильно изменялось при различных положениях движка потенциометра R2, так как это повлияло бы на ход частотной ха­рактеристики.

Таблица 35

Силовой трансформатор синхронизатора для автоматической проекции диапозитивов с помощью двухдорожечного магнитофона

Вывод обмотки

Чиоло витков

Диаметр провода, мм

Изоляция

Напряже­ние, В

2 витка промасленной бумаги 0,1 м

1-2

2000

0|125

Каждый слой проложить конденсаторной бума­гой 0,05 мм

120

1 — 1

3700

0,1

Каждый слой проложить конденсаторной бума­гой 0,05 мм

220

4 витка промасленной бумаги 0,1 мм

3 — 4

200

0,335

13

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

Коллектор транзистора Т1 гальванически связан с базой тран­зистора Т2, включенного как эмиттерный повторитель. Его задача отделить своим большим входным сопротивлением цепь коллектора транзистора 77 от малого входного сопротивления выпрямителя на диоде Д1. Диод Д1 слишком сильно нагружал бы коллекторную цепь транзистора Т1 и ухудшал бы частотную характеристику се­лективного усилителя (малая крутизна спадов за пределами полосы пропускания и малое превышение основной частоты над остальны­ми). Диод Д1 отсекает отрицательные полуволны, в то время как положительные полуволны воздействуют на управляющий электрод тиристора Т и открывают его. В цепь его анода включено реле, че­рез обмотку которого при положительных полуволнах напряжение питания на вторичной обмотке сетевого трансформатора проходит ток и якорь реле А притягивается. Контакты реле выведены к вы­ходным зажимам синхронизатора и включают ток в цепь продвигаю­щего механизма автоматического диапроектора. Чтобы было обеспе­чено надежное притяжение реле и при отрицательных полуволнах вторичного напряжения, когда тиристор закрыт, параллельно обмот­ке включен фильтрующий конденсатор С9. Якорь реле остается в притянутом состоянии, пока нажата кнопка Kн и пока продолжаете:; запись синхронизирующего сигнала на магнитную ленту.

Рис. 169. Печатная плата синхронизатора согласно рис. 168.

При автоматической проекции диапозитивов на входной разъем синхронизатора подводится смесь из сигналов звукового сопровож­дения и синхронизирующих сигналов. Через селективный усилитель пройдет только частота синхронизирующих сигналов (звуковые ча­стоты подавлены) и произойдет процесс, описанный ранее.

Печатная плата синхронизатора приведена на рис. 169, располо­жение деталей — на рис, 170. Сетевой трансформатор намотан в соответствии с данными, приведенными в табл. 35. Сердечник трансформатора (керн) имеет размер 16X16 мм. В намотанный бумаж­ный каркас следует вставить трансформаторное железо Ш16. На­бивки при этом нужно проводить попеременно без воздушного за зора. При намотке следует обратить внимание на надежность изоляции между первичной и вторичной обмотками и между пер вичкой обмоткой ei сердечником трансформатора, чтобы не моглс произойти поражения электрическим током.

Можно также использовать готовый трансформатор с анало­гичными данными. Детали для двойного Т-образного моста выбира­ются в соответствии с номинальными параметрами, указанными к схеме. От точности подбора их значений зависят свойства селектив ного усилителя, а значит, и хорошая работа синхронизатора.

Кнопка Кн может быть любой, с фиксированным положением и одной парой контактов, работающих на замыкание. Межконтактная емкость значения не имеет.

Контакты реле А должны быть рассчитаны на напряжение и ток, которыми оно будет управлять. Это зависит от типа применяе­мого автоматического диапроектора. Если реле будет замыкать пе­ременное напряжение сети, можно применить реле, сконструирован­ное специально для этих целей, или снабдить обычное телефонное реле дополнительной изоляцией таким образом, чтобы между его контактами и остальными металлическими частями было расстояние минимум 2 мм.

При налаживании синхронизатора после подключения устройств:! к сети измерим сначала постоянные напряжения и сравним их со значениями, указанными в табл. 36. К разъему «Вход» подключим звуковой генератор с установленным выходным напряжением 80 мВ и снимем частотную характеристику селективного усилителя. Ее ход изображен на рис. 171. Измеряем ее электронным милливольтмет­ром, подключенным к коллектору транзистора Т1. При этом потен-циометр R2 устанавливается в положение максимальной чувстви­тельности. Якорь реле А при частоте 12 кГц должен притягиваться. Если этого не происходит, можно проверить переменные напряже­ния в различных точках синхронизатора в соответствии с данными, приведенными в табл. 36.

Таблица 36

Постоянные и переменные напряжения в синхронизаторе для двухдорожечного магнитофона

Место

Кнопка Кн нажата

Кнопка Кн свободна

Постоянное напряжение, В

Переменное напряжение, В

Постоянное напря жение (без входно­го сигнала), В

Перемен­ное напря­жение, В

Вторичное напря­жение силового трансформатора Тр

11,5

11,5

Контакт 3 разъема Вход

0,17

80 мВ

Соединение рези­сторов R1 и R2

Т1 Б

85 мВ 17 мВ

40 мВ 7,2 мВ

Т1К

4,4

1,9

5,6

1,1

T2 Б

4,4

1,9

5»6

1,1

Т2Э

4,2

1,9

0,65

6,4

0,5

Т3 к

6,2

2S5

Контакт 8 разъе­ма 12 кГц

0,5

С8

14

20

С2

И

16

Якорь реле А

Притянут

Притянут

Свободен

Притянут

* Здесь не синусоидальная форма, а только положительные полуволны после однополупериодного выпрямления.

Рис. 170. Монтажная схема синхронизатора согласно рис. 168.

Частоту звукового генератора установим равной 12 кГц и бу­дем понижать входное напряжение, пока реле не отпустит. Это должно произойти при входном напряжении 40 мВ, что соответству­ет 0,55 В на коллекторе транзистора Т1. При практической эксплу­атации синхронизатора удобно отградуировать ручку «Чувствитель­ность» в действующих значениях напряжения, при которых уже на­чинает притягиваться якорь реле, или хотя бы оборудовать ручку шкаЛой с равномерно расположенными делениями для ориентировки при ее установке. Отключим звуковой генератор, подстроечные по­тенциометры R16 и R19 установим в средние положения. Электрон­ный вольтметр и осциллограф подключим к контакту 3 разъема «12 кГц» и нажмем кнопку «Синхронизирующий сигнал». Генератор должен возбудиться, а якорь реле А притянуться. Подстроечным потен­циометром R16 установим выходное напряжение на 0,5 В. Потенциомет­ром «Чувствительность» уменьшим чувствительность селективного уси­лителя до момента, когда реле от­пустит якорь. Вращением подстро­енного потенциометра R19 изменяем частоту генератора так, чтобы якорь реле опять притянулся. Затем снова уменьшим чувствительность усили­теля, пока якорь реле не отпустит, и опять изменим частоту генератора. Так поступаем до тех пор, пока при очень малом вращении потенциомет­ра R19 в любую сторону реле А бу­дет отпускать якорь. Таким образом, частота генератора точно установит­ся на частоту наибольшей чувстви­тельности селективного усилителя (максимум частотной характеристи­ки). При этом может измениться вы­ходное напряжение на разъеме «12 кГц», которое потенциометром R16 установим опять на 0,5 В. Фор­ма напряжения на экране осциллографа должна быть синусоидаль­ной. Значения постоянных и переменных напряжений приведены в табл. 36.

Рис. 171. Частотная ха­рактеристика синхрониза­тора диапроектора для двухдорожечной записи.

Рис. 172. Принципиальная схема устройства для запи­си комментария.

Теперь можно приступить к практическим испытаниям синхро­низатора. Примеры соединений устройства для записи звуковой программы и устройства для записи синхронизирующих сигналов приведены на рис. 172 и 173. Магнитофон может быть двух- или четырехдорожечным. При применении соединения в соответствии с рис. 172 следует использовать магнитофон, который имеет возмож­ность смешивать два сигнала. При использовании отдельного сме­сителя (рис. 173) эта необходимость отпадает. ,

Зарядим диапроектор диапозитивами, на магнитофоне нажмем для готовности кнопку «Стоп» и включим его на запись. На син­хронизаторе установим ручку «Чувствительность» вправо на макси­мальную чувствительность, нажмем кнопку «Синхронизирующий сигнал» и соответствующей ручкой установим полный уровень запи­си. Установку этой ручки в речение всего времени последующей за­писи уже не изменяем. Теперь можно включить магнитофон и про­извести запись. Обращаем внимание на то, чтобы ни в коем случае не допустить, перемапшчивания ленты, так как повышенный уровень записи звукового сопровождения может вызвать реакцию реле А в несоответствующий момент. В модулирующем сигнале также могут возникнуть короткие пики, которые могут содействовать перемагни-чиванию магнитной ленты и которые не покажет стрелочный инди­катор из-за инерционности своей механической системы.

Рис. 173. Принципиальная схема устройства для записи коммен­тария, музыкального сопровождения и синхронизирующих сигналов на двухдорожечном магнитофоне.

В ходе записи звукового сопровождения нажмем в заранее вы­бранных моментах кнопку «Синхронизирующий сигнал». При этом синхронизирующий сигнал запишется на ленту. Одновременно на этот сигнал отреагирует реле Лив диапроекторе сменится диапо­зитив.

В наушниках, подключенных к магнитофону, будет слышна за­писываемая программа.

Для автоматической проекции диапозитивов используем схему согласно рис. 174. Сигнал звукового сопровождения, включая син­хронизирующий сигнал, воспроизводится системой громкоговорите­лей, подключенной к оконечной ступени магнитофона. Если мы удовлетворимся невысоким качеством воспроизведения, можно вместо системы громкоговорителей использовать громкоговоритель, встро­енный в магнитофон. Эта смесь сигналов с выхода усилителя вос­произведения магнитофона подводится ко входу синхронизатора. Ручку «Чувствительность» установим так, чтобы реле А уверенно -реагировало только на синхронизирующие сигналы, но никогда на сигналы звукового сопровождения. Отметим положение ручки, так как оно будет таким при каждой последующей проекции. В громко­говорителе будут слышны и синхронизирующие сигналы. Но они не будут слишком заметны, так как чувствительность человеческого уха к этой частоте мала, а кроме того, они частично или совершен­но маскируются шумом механизма автоматического диапроектора при смене диапозитива.

Рис. 174. Принципиальная схема устройства для аи i о логической проекции диапозитивов с помощью двухдорожечного магнитофона..

13.3. СИНХРОНИЗАТОР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМ ДИАПРОЕКТОРОМ С ПОМОЩЬЮ ЧЕТЫРЕХДОРОЖЕЧНОГО МАГНИТОФОНА

Приводимый способ записи синхронизирующих сигналов ис­пользует одновременно обе системы комбинированной головки четы-рехдорожечного магнитофона. Запись речи, музыки и т. п. проводит­ся на одну дорожку, запись синхронизирующих сигналов — на другую дорожку магнитной ленты. Удобство этого способа состоит в том, что синхронизирующий сигнал можно в случае необходимости стереть и записать его снова в другом месте, а если это будет не­обходимо, одновременно заново записывать речевое и музыкальное сопровождение. Неудобство такой системы заключается в необходи­мости использования двух дорожек на магнитной ленте, что умень­шает вдвое емкость записи. Принципиальная схема синхронизатора приведена на рис. 175.

Рис. 175. Принципиальная схема синхронизатора для управления автоматическим диапроектором с помощью четырехдорожечного магнитофона.

К входному разъему с помощью кнопки без фиксирующихся по­ложений Кн подключается вход (в свободном положении кнопки) или выход (кнопка нажата) двухкаскадного усилителя, собранного на транзисторах 77 и Т2. Транзисторы связаны гальванически, чем достигается лучшая температурная стабилизация и экономия дета­лей. С коллектора транзистора Т2 сигнал подводится на базу тран­зистора ТЗ, который работает без смещения на базу, благодаря чему в состоянии покоя через него не проходит ток. Если подать на его базу переменный сигнал, то положительные полуволны будут прохо­дить через переход база — эмиттер, вызывая ток коллектора. Ток коллектора образует на эмиттерном резисторе падение напряжения, которое воздействует на управляющий электрод тиристора Т и от­крывает его. Достоинство этой схемы заключается в большом вход­ном и малом выходном сопротивлении. Последовательно с тиристо­ром включена обмотка реле А через которую при положительных полуволнах на вторичной обмотке сетевого трансформатора Тр про­ходит ток и реле срабатывает. Электролитический конденсатор С8 задерживает отпускание реле настолько, чтобы при отрицательных полуволнах вторичного напряжения, когда через тиристор ток не проходит, якорь реле не отпускался.

Вначале опишем способ записи сигналов звукового сопровожде­ния и синхронизирующего сигнала, например, на весьма распростра­ненном магнитофоне ТЕСЛА В42. Входной разъем синхронизатора соединен экранированным кабелем с контактами 1 и 2 разъема для дополнительного усилителя воспроизведения. Гакям образом, к вы­ходу синхронизатора подключена система комбинированной головки магнитофона. Другая система подключена к усилителю магнитофона. Далее к магнитофону подключен микрофон или электрофон, а при необходимости с помощью смесительного пульта и большее количе­ство различных источников сигнала одновременно.

Магнитофон переключим на запись, пакетный переключатель на синхронизаторе поставим в положение «Запись» (смотри схему), а на свободной дорожке магнитной ленты запишем сигнал звуково­го сопровождения.

К неиспользуемой системе комбинированной головки магнито? фона в синхронизаторе подключен конденсатор С1, который вместе с индуктивностью магнитной головки образует параллельный резо­нансный контур, настроенный на частоту 4 кГц. Если мы хотим за­писать синхронизирующий сигнал, нажмем кнопку Кн. При этом коллектор транзистора Т2 подключится с помощью соединенных параллельно конденсаторов СЗ и С4 к резонансному контуру. К не­му подключен делитель напряжения, составленный из резистора R1 и подстроечного потенциометра R2, движок которого соединен с базой транзистора Т1. Таким образом, усилитель охватывается по­ложительной обратной связью и возбуждается.

Глубина обратной связи, а значит, форма и выходное напряже­ние задаются значением напряжения, снимаемого с движка под­строечного потенциометра R2, а частота — резонансной частотой контура (4 кГц).

Напряжение на резонансном контуре сравнительно велико (около 1,8 В), и ток, проходящий через обмотку магнитной головки, вызывает на движущейся магнитной ленте запись, длительность ко­торой определяется временем, в течение которого остается нажатой кнопка ля. Одновременно срабатывает реле А. Его контакт вклю­чает привод механизма диапроектора для продвижения диапози­тива.

Запись синхронизирующего сигнала в этом случае проводится без обычного подмагничивания высокочастотным током, а только большим низкочастотным током записи. Если кнопка Кн не нажата, выключателем Вк вход усилителя замыкается на землю. Это нужно сделать потому, что чувствительность усилителя довольно значи­тельна и звуковые частоты с магнитофона различными путями мо-тут попасть на вход усилителя и вызвать срабатывание тиристора, а значит, и реле А и таким образом сменить диапозитив в несоот­ветствующий момент.

Рис. 176. Печатная плата синхронизатора согласно рис. 175.

Сопровождающая речевая и музыкальная программы через громкоговоритель магнитофона воспроизводятся обычным способом. Переключая выключатель Вк синхронизатора в положение «Воспро­изведение», мы разорвем закорачивание резонансного контура, кото­рый теперь с помощью конденсатора связи С2 подключен непосред­ственно к входу усилителя. Емкость этого конденсатора относитель­но мала и ограничивает передачу низших частот. Таким образом, по­нижается чувствительность усилителя к случайным напряжениям помех на низших частотах. Синхронизирующий сигнал, воспроизво­димый магнитной головкой, имеет на входе усилителя благодаря па­раллельному контуру, частью которого является магнитная головка, более высокое напряжение, чем он имел бы при обычной схеме. Он усиливается транзисторами Т1 и Т2, выпрямляется транзистором ТЗ и включает тиристор Т способом, который уже был описан. При этом происходит смена диапозитивов в те же моменты, как это былб лри записи.

Кнопка Кн должна иметь малую емкость между контактами (максимально 2 пФ). Нельзя использовать, например, телефонную кнопку, которая имеет емкость между контактными пластинами око­ло 12 пФ. На кнопку заведены базы транзистора 77 и коллектор транзистора Т2, т. е. две точки, в которых переменные напряжения находятся в одинаковых фазах. При слишком большой взаимной ем­кости контактов может под действием положительной обратной связи произойти возбуждение усилителя или сдвиг частоты резо­нансного контура (на макете резонансная частота сдвинулась с 4 до 7 кГц).

Реле А может иметь и большее сопротивление обмотки, чем это указано в схеме. Его работоспособность предварительно испы­тываем следукш!им образом: подключим к его обмотке фильтрующий конденсатор последовательно с диодом, например KY130/80, или дио­дом, рассчитанным на больший ток, подключив его ко вторичной обмотке силового трансформатора. Якорь реле должен надежно при­тянуться. Если контакты реле будут включать сетевое напряжение, следует использовать такое реле, которое предназначено для включе­ния сетевого напряжения, или обычное реле изолировать таким об­разом, чтобы не создавалась угроза здоровью человека, обслужива­ющего устройство. Выходной разъем также должен быть рассчитан для сетевого напряжения.

Печатная плата синхронизатора приведена на рис. 176, а эскиз платы с расположенными на ней деталями — на рис. 177. В табл. 37 приведены данные для изготовления сетевого трансформатора. Сер­дечник трансформатора имеет размеры 16X16 мм. Обмотки наматы­ваются на бумажный каркас. В намотанный каркас вкладывается трансформаторное железо Ш16. Набивка ведется попеременно без воздушного зазора.

При налаживании схемы выключатель Вк переключим в положе­ние «Воспроизведение», кнопку Кн оставим в ненажатом положении и измерим постоянные напряжения в соответствии с табл. 33. Затем отключим конденсатор С2 от кнопки Кн и подключим к нему звуковой генератор с установленной на нем частотой 4 кГц и выходным напряжением около 0,3 мВ. Якорь реле А при этом должен при­тянуться.

Таблица 37

Силовой трансформатор синхронизатора для автоматической проекции диапозитивов с помощью четырехдорожечного магнитофона

Вывод обмотки

Число

ВИТКОВ

Диаметр провода, мм

Изоляция

Напряжение, В

2 витка промасленной бумаги 0,1 мм

1-2

2000

0,126

Каждый слой проложить конденсаторной бума­гой 0,05 мм

120

1-2

3700

0,1

<