Анонс

РЕГУЛЯТОРЫ
Регуляторы. Регуляторами называют устройства для изменения того или иного параметра или характеристики какого-либо блока, узла, при­бора, установки. Процесс регулирования может осуществляться ли­бо вручную оператором, либо автоматически по заранее заданной определенной программе; в соответствии с этим и регуляторы на­зываются либо ручными, либо автоматическими. Регулирование может быть как плавным, непрерывным, так и скачкообразным, ступенчатым, дискретным, поэтому к регуляторам должны быть отнесены и всевозможные переключатели электриче­ских характеристик. ... Далее...
HI-FI УСТАНОВКИ С ГОЛОВНЫМИ ТЕЛЕФОНАМИ
Hi-Fi - ЛЮБИТЕЛЬСКИЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ Hi-Fi УСТАНОВКИ

 

В этом параграфе описаны два довольно простых стереофониче­ских усилителя, рассчитанных для работы на головные телефоны. Первый из них собран на лампах, второй — на транзисторах.

Ламповый усилитель, принципиальная схема которого приведена на рис. 64, имеет два одинаковых тракта, состоящих из четырех кас­кадов по системе «усилитель напряжения — фазоинвертор — предоконечный каскад — оконечный каскад».

 

 

Рис. 64.

Принципиальная схема стереофонической установки на радиолампах

Такая система редко приме­няется для маломощных УНЧ, поэтому имеет смысл объяснить этот выбор.

Для высококачественного воспроизведения звука на электроди­намические головные телефоны необходимо, как показывает опыт, иметь оконечный каскад, обеспечивающий неискаженную выходную мощность не менее 1,0 Вт при к.н.и., не превышающем 2% в наихуд­шей точке.

Хотя это усилитель индивидуального пользования, его нужно рассчитывать по крайней мере на три пары головных телефонов по количеству возможных слушателей, поэтому требуемая неискаженная входная мощность вырастает до 3—4 Вт. Однотактная схема в этом случае оказывается довольно трудно осуществимой и очень не эко­номичной, поэтому оконечный каскад лучше делать двухтактным.

 

Мощность, равную 3 Вт при к. н. и., не превышающем 1—2%. можно получить в двухтактной ультралинейной схеме на маломощ­ных оконечных пентодах типа 6ГГ15ГГ, 6ФЗП, 6Ф5П. Последняя из ламп наиболее приемлема, так как, во-первых, допускает одинаковые напряжения на аноде и экранирующей сетке, что весьма удобно при ультралинейном включении оконечных ламп, и, во-вторых, содержит в одном баллоне кроме оконечного пентода еще и триод с очень хо­рошими характеристиками для предварительного усиления.

Последнее обстоятельство позволяет выполнить предоконечный каскад также по двухтактной схеме, что значительно снижает нели­нейные искажения, проявляющиеся обычно уже на сетке оконечного каскада. Одновременно оказывается возможным фазоинвертор со­брать на одном триоде с разделенными нагрузками, так как при ма­лых уровнях выходного напряжения эта схема инвертора является лучшей.

Если для фазоинвертора использовать один триод лампы 6Н2П, то второй свободный триод сможет выполнять роль первого предва­рительного усилителя по обычной схеме с общим катодом.

При таком решении требуемые параметры усилителя получаются без труда с достаточными запасами, что позволяет использовать лам­пы без индивидуального подбора. Кроме того, значительно упроща­ется регулировка усилителя.

Рассмотрим подробнее схему. Сигнал с выхода звукоснимателя подается с помощью стандартного пятиконтактного разъема на вход­ную цепь канала (правого или левого), состоящую из тонкомпенсированного регулятора громкости и корректирующей цепочки для пьезокерамического звукоснимателя. Тонкомпенсация выполнена по схеме рис. 39, упрощенной  путем  использования обычных потенциомет­ров без отводов.

Регулировка тембра выполнена по широко распространенной схе­ме с разделением спектра на два участка — выше и ниже частоты 1 000 Гц, каждый из которых регулируется своим отдельным регуля­тором.

Формально усилитель можно разделить на две части. Первая из них кончается выходом регуляторов тембра (точка А на схеме), вто­рая начинается с этой точки, т. е. с сетки лампы фазоинвертора.

Вторая часть усилителя является широкополосной. Ее частотная характеристика имеет вид горизонтальной прямой. Дли получения выходной мощности 4 Вт к сетке фазоинвертора нужно подвести сиг­нал с напряжением 220 мВ. Полоса пропускания электрического трак­та широкополосной части 10—120 000 Гц при неравномерности не бо­лее ±2 дБ (измерена на эквиваленте нагрузки 10 Ом). Номинальная выходная мощность 3 Вт при к.н.и. 2% в наихудшей точке. Эти данные понадобятся радиолюбителю для поэтапного налаживался собранного усилителя.

Сквозные характеристики всего усилителя с входных гнезд сле­дующие: чувствительность 150 мВ на частоте 1000 Гц, полоса про­пускания на уровне 0,7 по напряжению при регуляторах тембра в по­ложении «подъем характеристики» 0—250000 Гц, глубина регулиров­ки тембра ±14 дБ на частотах ниже 80 Гц и ±14 дБ на частоте 12 кГц, глубина регулировки стереобаланса > 10 дБ, уровень собст­венных шумов и фона — 65 дБ, переходное затухание между каналами при номинальной мощности одного из каналов — 40 дБ.

Обратная связь в усилителе комбинированная. Помимо цепей отрицательной обратной связи по току, которой охвачен каждый кас­кад, кроме входного, имеется общая отрицательная обратная связь по напряжению, охватывающая весь УНЧ, начиная со второго каска­да. Первый каскад исключен из области действия обратных связей для того, чтобы не уменьшать пределов регулировки тембра и не ис­кажать характера тонкомпенсации. Такая система позволила получить очень широкую полосу пропускания УНЧ при небольшом к. н. и. и сохранить в то же время достаточную глубину и крутизну регули­ровок громкости и тембра.

Регуляторы громкости, тембра и стереобаланса вместе с отно­сящимися к ним деталями собраны в отдельной металлической экрани­рующей коробочке, соединяющейся с печатной платой УНЧ очень ко­роткими экранированными проводами. От длины этих проводов пря­мо зависит верхняя граница полосы пропускания УНЧ. В описыва­емой конструкции эта длина не превышает 50 мм.

Для повышения стабильности усилителя выводные лепестки ано­дов и сеток комбинированных ламп разделены непосредственно на панельках статическими экранчиками-перегородками, сделанными из полосок белой жести размером 5x15 мм. Эта мера предотвращает самовозбуждение усилителя на частотах 100—150 кГц при достаточно глубокой обратной связи.

Схема и конструкция блока питания могут быть любыми. Тре­буется лишь обеспечить указанные на схеме напряжения и токи. При­веденная на рис. 64 схема блока питания не является обязательной, но для тех, кто будет повторять усилитель полностью по описанию, приводим данные силового трансформатора. Железо Ш-28, толщина набора 40 мм, первичная обмотка состоит из двух секций: 420+60 витков провода ПЭВ-0,44 мм и 340 витков ПЭВ-0,31 мм, повышающая обмотка имеет 800 витков провода ПЭВ-0,2 мм, накальная — 26 витков провода ПЭВ-1,0 мм.

Выходной трансформатор собран на сердечнике из железа Ш-28, толщина набора 40 мм. Первичная обмотка состоит из двух секций по 1 200 витков провода ПЭВ-0,2 мм с отводами, вторичная разбита на три секции. Технология намотки трансформатора следующая: вна­чале на каркас наматывают одну секцию вторичной обмотки (30 вит­ков), поверх нее одну секцию первичной обмотки, затем основную часть вторичной обмотки (60 витков провода ПЭВ-1,0 мм с отводами через 15 витков), после нее — вторую секцию первичной обмотки (1 200 витков) и, наконец, последнюю секцию вторичной обмотки (30 витков). Для большей наглядности расположение обмоток показано на рис. 65.

Hi Fi техника - Расположение обмоток на каркасе выходного трансформатора

Рис. 65.

Расположение обмоток на каркасе выходного трансформатора

Налаживание усилителя начинают с проверки исправности бло­ка питания и соответствия фактических режимов указанным на схе­ме. После этого разрывают монтаж в точке А, отпаивая для этого левый по схеме конец разделительного конденсатора С9, разрывают в любом месте цепь регулировки глубины обратной связи, идущую на катод фазоинвертора, подключают ко всей вторичной обмотке эк­вивалент нагрузки в виде постоянного проволочного резистора со­противлением 10—16 Ом и параллельно ему измеритель нелинейных искажений, осциллограф и измеритель выхода (лучше всего лампо­вый вольтметр с соответствующим частотным диапазоном).

Затем подают сигнал от звукового генератора на отпаянный ко­нец конденсатора С9, установив частоту сигнала 1 000 Гц, а уровень таким, чтобы на управляющей сетке одной из оконечных ламп полу­чилось напряжение порядка 4—5 В.

После этого, проверяя ламповым вольтметром поочередно напря­жение сигнала на управляющих сетках то одной, то другой оконеч­ной лампы, вращают регулятор балансировки фазоинвертора R20 (не путать с регулятором стереобаланса!), добиваясь полного равенства этих напряжений с точностью до 1%.

Затем, не выключая усилителя, подключают цепь отрицательной обратной связи при среднем положении регулирующего потенциомет­ра R33. Если выходное напряжение на эквиваленте нагрузки при этом уменьшится, значит, фаза обратной связи правильная. Если же вы­ходной сигнал увеличится или усилитель самовозбудится на звуковой частоте, полярность включения выходной обмотки нужно изменить на обратную, заземлив другой, противоположный конец.

После этого с помощью потенциометра R33 устанавливают чув­ствительность всего усилителя в целом, для чего сигнал от генерато­ра подают на входное гнездо усилителя, конденсатор С9 припаивают на место, регуляторы громкости я тембра устанавливают в положе­ние   максимального   усиления,    регулятор    стереобаланса — точно в среднее положение. На частоте 1 000 Гц устанавливают выходное напряжение генератора равным 100 мВ, а ручку потенциометра R3 вращают до получения на эквиваленте нагрузки номинальной вы­ходной мощности.

По окончании этой регулировки в той же последовательности регулируют второй канал, после чего снимают все характеристики усилителя, сравнивая между собой соответствующие характеристики обоих каналов, а также проверяя, соответствуют ли они приведенным в описании.

Значительные отклонения фактических характеристик от описан­ных выше могут быть вызваны неправильным включением обмоток выходного трансформатора, неверной полярностью обратной связи, ошибками в номиналах конденсаторов и резисторов и, наконец, ошиб­ками самих измерений (например, неправильным считыванием показаний милливольтметра, неточной балансировкой измерителя нелинейных искажений и т. п.).

Правильно смонтированный усилитель должен заработать сразу и регулируется без труда. Режимы всех ламп указаны на принци­пиальной схеме, а частотные характеристики изображены на рис. 66.

Hi Fi техника - Частотные характеристики усилителя

Рис. 66.

Частотные характеристики усилителя

1 — широкая полоса и максимальная громкость; 2 — узкая полоса; 3 — от точки А (без первого каскада и цепей регулировки тембра)

Вторая установка, принципиальная схема которой приведена на рис. 67, также стереофоническая, содержит два усилительных трак­та.

Рис. 67

Принципиальная схема стереоусилителя на транзисторах

Каждый усилитель состоит из четырех каскадов. Выход усили­теля— двухтактный, бестрансформаторный на транзисторах типа 1Т403А. Первый каскад предназначается для работы только от элек­тромагнитного или электродинамического звукоснимателя, имеющего по сравнению с пьезокерамическнм значительно меньшее выходное напряжение (приблизительно 5—10 мВ вместо 0,25—0,5 В) и меньшее внутреннее сопротивление (сотни Ом вместо 0,5—2,0 МОм). Если радиолюбитель не предполагает пользоваться таким звукоснимате­лем, то первый усилительный каскад можно исключить.

Усилитель имеет следующие параметры. Чувствительность на ча­стоте 1 000 Гц со входа I — 10 мВ, со входа II — 180 мВ. Номинальная выходная мощность 1,5 Вт при к.н.и. 3% на частотах 400, 1000 и 5 000 Гц. Регулировка громкости тонкомпенсированная, регулировка тембра — плавная раздельная по высоким и низким частотам. Глуби­на регулировки тембра на частотах 100 и 8 000 Гц составляет ±10 дБ, полоса пропускания 40—22 000 Гц при неравномерности ±3 дБ. Со­противление нагрузки мало критично в интервале от 4,5 до 20 Ом.

Усилитель собран на одной общей печатной плате, изображенной в натуральную величину на рис. 68.

Hi Fi техника - Печатная плата усилителя

Рис 68.

Печатная плата усилителя

По своему усмотрению радиолю­битель может применить все резисторы типа УЛМ-0,12 Вт, МЛТ-0,125 Вт или МЛТ-0,5 Вт. В последнем случае часть из них будет нужно установить вертикально, как при объемном печатном монтаже.

Резисторы R29 и R31 — самодельные, проволочные, намотанные в один ряд на корпусе резисторов типа ВС-0,25 любого номинала.

Величина емкости разделительного конденсатора в цепи головных телефонов зависит от величины сопротивления телефонов и нижней границы полосы воспроизведения, однако практически конденсатор ем­костью в 2 000 мкФ достаточен для любых случаев. Его рабочее на­пряжение должно быть не ниже 20 В.

Налаживание усилителя и снятие его характеристик производят­ся как обычно за исключением одной особенности, на которую нуж­но обратить особое внимание. Дело в том, что резистор нагрузки транзистора Т3 для уменьшения нелинейных искажений разбит на две неравные части, причем сопротивление меньшей из них (R26) составляет всего 68 Ом. Это значение очень критично. Малей­шие отклонения от него вызывают очень резкое изменение тока по­коя транзисторов оконечного каскада вплоть до значений, превосхо­дящих допустимые, например изменение сопротивления этого рези­стора от 62 до 120 Ом приводит к возрастанию тока покоя оконеч­ного каскада от 5 до 80 мА.

При регулировке усилителя на место резистора R26 лучше всего временно установить проволочный потенциометр сопротивлением не более 100 Ом, включенный реостатом, и начинать регулировку при его нулевом значении. В цепь питания усилителя должен быть обя­зательно включен миллиамперметр, по которому надо все время на­блюдать за током, потребляемым регулируемым каналом. Второй ка­нал на это время лучше отключить.

При замкнутом резисторе R26 ток покоя одного канала состав­ляет единицы миллиампер. Если это не так, то прежде чем про­должать регулировку, нужно найти и устранить причину несоответ­ствия.

Подбор оптимального сопротивления резистора R26 производят по минимальному значению к.н.и. при очень маленьком сигнале. Об­ращаем на это особое внимание: наихудшее значение к. н. и. имеет не при максимальной выходной мощности, а при мощности порядка 20—50 мВт. Увеличение значения R26 возможно только до тех пор, пока значение тока покоя оконечного каскада одного канала (т. е. при отсутствии сигнала) не превысит 10—12 мА. После окончания подбора на место регулировочного потенциометра устанавливают по­стоянный резистор, имеющий точно такое же сопротивление. Нужное значение сопротивления можно получить параллельным включением двух резисторов с различными сопротивлениями.

Оконечные транзисторы размещены на теплоотводящих радиа­торах. Их конструкция и форма могут быть любыми. Минимальная суммарная площадь охлаждающих поверхностей каждого радиатора составляет 150 см2. На одном из радиаторов в каждом канале уста­навливают терморезистор R23 типа ММТ-1, причем точное расположе­ние этого резистора на радиаторе и расстояние между ним и радиато­ром подбирают опытным путем по получению наилучшей термоста­билизации. Дело это довольно кропотливое, однако мы рекомендуем радиолюбителям довести его до конца, чтобы быть спокойным за на­дежность работы усилителя при изменении окружающей температу­ры. При правильном выборе места для терморезистора усилитель стабильно работает длительное время в интервале температур окру­жающего воздуха  —10 до +55° С.

Оба усилителя (ламповый и транзисторный) наиболее целесо­образно встроить в небольшую коробку вместе с электропроигрывающим устройством. Такая комбинация, называемая теперь электро­фоном, наиболее оправдана  для систем  с головными телефонами.

Первый усилитель рассчитан на питание от сети переменного то­ка, поэтому его лучше всего сочетать с отечественными электропроигрывающими платами типа 1-ЭПУ-72С, П-ЭПУ-32С или П-ЭПУ-22-4. Второй усилитель можно применить в батарейном переносном элект­рофоне совместно с платой типа Ш-ЭПУ-16-3-9, рассчитанной на питание от источника постоянного тока напряжением 9,0 В. Правда, в этой плате устанавливается звукосниматель с обычной монофони­ческой головкой, поэтому ее придется заменить на одну из отечест­венных стереофонических головок, используемых в перечисленных вы­ше сетевых платах.

Питание второго усилителя — комбинированное. В блоке питания имеется стабилизированный выпрямитель на 24 В, позволяющий элект­рофону работать от сети переменного тока или от комплекта из 12 батарей типа «Марс» или «Сатурн» с выходным напряжением 18 В. В последнем случае выходная мощность усилителя понижается до 1,0 Вт.

Двигатель ЭПУ при работе от сети питается через гасящий рези­стор от общего стабилизированного выпрямителя, а в батарейном ре­жиме — от полукомплекта батарей, причем в схеме предусмотрен пе­реключатель, позволяющий по мере израсходования энергии батарей изменять напряжение питания двигателя на 1,5 В.

Мы не приводим здесь подробного описания работы и конструк­ций обоих усилителей, поскольку для квалифицированных радиолю­бителей, на которых рассчитана эта брошюра, усилители достаточно просты. Что же касается акустических систем, то их следует рассмотреть подробней.

Дело в том, что хотя описываемые в этом параграфе усилители и названы «системами с головными телефонами», на самом деле это не следует понимать буквально, потому что даже лучшие отечествен­ные головные телефоны («наушники») имеют частотные характери­стики, не только не удовлетворяющие требованиям Hi-Fi техники, но непригодные даже для простейших приемников III класса.

Поэтому, предлагая радиолюбителям описываемые усилители, мы имели в виду, что излучатели для них придется изготовлять само­стоятельно из обычных малогабаритных громкоговорителей электро­динамической системы. Из имеющихся сейчас в продаже наиболее подходящими для этой целя можно считать громкоговорители типов 1ГД4 и 0.5ГД21. И хотя их характеристики далеки от идеальных, тем не менее, с ними удается получить удовлетворительное звучание.

Если этих громкоговорителей приобрести не удастся, то в самом крайнем случае для стадии экспериментов можно сделать излучатель из двух громкоговорителей типа 1ГД28 с резонансной частотой 100 Гц.

Конструкция оголовья в общем не критична и должна удовлет­ворять двум условиям: быть удобной для слушателя и обеспечивать возможность регулировки положения громкоговорителей хотя бы в двух направлениях. Сами громкоговорители обязательно нужно поме­стить в специальные кассеты с мягкой поверхностью, об устройстве которых мы расскажем дальше.

Виниловые пластинки можно купить в интернет-магазине LpDisk.ru по дешевой цене.