Az elmúlt években megnövekedett érdeklődés a kiváló minőségű hangvisszaadás iránt számos olyan cikk megjelenéséhez vezetett, amelyek a különféle mono- és sztereofonikus alacsony frekvenciájú erősítők tervezésével foglalkoznak. Ezeknek az eszközöknek számos pozitív tulajdonsága mellett a legtöbbnek van egy közös hátránya - a hangszínszabályozás kicsi (kb. 12 dB) mélysége magasabb és különösen alacsonyabb hangfrekvenciákon. Ezeknek az erősítőknek a hangszínszabályozó egységét általában RC-híd áramkörrel hajtják végre, és az erősítő előzetes és végső blokkjai közé csatlakozik. Az áramkör ilyen kialakításával az előerősítő nagy erősítést és nagy amplitúdót igényel a kimeneti jelből, ami végső soron a nemlineáris torzítások növekedéséhez és az erősítő számos egyéb paraméterének romlásához vezet.
Néha a hangszínszabályozást egy egyfokozatú erősítő helyi párhuzamos vagy soros negatív visszacsatoló áramkörében hajtják végre. Egy ilyen kaszkádban azonban az erősítés maximális növekedése mellett gyakorlatilag nincs negatív visszacsatolás, ami szintén nem járul hozzá az erősítő kiváló minőségű teljesítményéhez.
Az alábbiakban közölt cikk egy tíz wattos erősítő leírására hívja fel az olvasók figyelmét, amely előzetes korrekcióból és végső erősítő blokkokból áll. Ebben a magasabb és alacsonyabb hangfrekvenciák emelkedése 20, illetve 24 dB, és az előerősítő általános visszacsatoló áramkörében történik. Ugyanakkor az általános negatív visszacsatolás mélysége szinte változatlan marad a teljes hangvezérlési tartományban, és eléri a 26 dB-t.
Az erősítés csökkentését a működési tartomány szélső frekvenciáin az erősítő blokkok közé csatlakoztatott RL és RC szűrők biztosítják. Ebben az esetben a teljes visszacsatolás mélysége enyhén (6-8 dB-lel) csökken a működési frekvencia tartomány szélein, csak maximális erősítés csillapítás mellett.
Az alacsonyabb és magasabb hangfrekvenciák hangszínének beállításához a széles körben kapható SP-1-A vagy SP-11-A ellenállásokat alkalmazzák kisebb módosításokkal, amit rádióamatőrök is könnyedén megtehetnek. Ennek a módosításnak és a csúszóérintkező rugós tulajdonságának felhasználásának köszönhetően lehetővé válik a változó ellenállások pontos, az erősítő átviteli együtthatójának lapos frekvenciamenetének megfelelő középhelyzetbe állítása is.
Az olvasóink számára kínált erősítőben alkalmazott mély hangszínszabályozás jelentős előnyökkel rendelkezik az összes többi ismert beállítási típushoz képest. Minimális nemlineáris torzítást, alacsony zajszintet, nagy stabilitást, állandó kimeneti impedanciát biztosít, és nem igényel semmilyen különleges intézkedést az erősítő stabilitásának biztosítására.
A hangszínszabályzók frekvenciakarakterisztikáját az ábra mutatja. 1. Folyamatos vonalak mutatják az alacsonyabb frekvenciák tartományában elért jellemzőket, ha a magasabb hangfrekvenciákhoz tartozó hangszínszabályzó csúszka középső helyzetbe van állítva, és a magasabb frekvenciák tartományában, ha az alacsonyabb hangfrekvenciákhoz tartozó hangszínszabályozó csúszkát a középső pozíció. A szaggatott vonal a hangszínszabályozó csúszkák szélsőséges helyzetbe állításakor (az erősítés növeléséhez vagy csökkentéséhez) kapott frekvenciakarakterisztikát mutatja. ábrából Az 1. ábra azt mutatja, hogy az erősítés növekedése 100 Hz-es frekvencián 16 dB, 20 Hz-nél pedig 24 dB.
Rizs. 1. A hangszínszabályzók frekvencia jellemzői.
Az erősítés növelése 10 kHz-en 16 dB, 20 kHz-en pedig 20 dB. Az erősítő maximális torzításmentes kimeneti teljesítménye 10 W 250 mV bemeneti feszültség mellett. Az erősítő működési frekvenciatartománya 20-20 000 Hz, a frekvenciamenet egyenetlensége kisebb, mint ±0,3 dB. A nemlineáris torzítások a 100-8000 Hz frekvenciatartományban nem haladják meg az 1,2%-ot. Bemeneti impedancia 100-150 kOhm az erősítésszabályozó csúszka helyzetétől függően. Kimeneti impedancia 0,1 Ohm. A zajszint körülbelül 80 dB.
Az erősítő sematikus diagramja az ábrán látható. 2. Az előerősítő T1-T3 nagyfrekvenciás tranzisztorokra van felszerelve, biztosítva a bemeneti ellenállás állandó értékét és az általános visszacsatolás mélységét a teljes működési frekvencia tartományban.
Rizs. 2. Az erősítő sematikus diagramja.
Ötvözet tranzisztorok, például P28 használatakor MP41A tranzisztorokkal kombinálva ezeknek a paramétereknek az állandósága nem garantált az áramerősítés csökkenése miatt 7-10 kHz feletti frekvenciákon.
Mindhárom előerősítő tranzisztor közvetlen csatolásban van csatlakoztatva, és mély lokális és közös egyenáramú visszacsatolás fedi őket. Az R2 és R3 ellenállások által létrehozott visszacsatolás stabilizálja a T1-T3 tranzisztorok működési módjait az áram szempontjából, a T3 tranzisztor kollektora és a T2 tranzisztor emittere közé kapcsolt R9 ellenállás által létrehozott visszacsatolás pedig stabilizálja a tranzisztor kollektorpotenciálját. T3 állandó áram mellett. Ezek a visszacsatoló csatlakozások lehetővé teszik, hogy az előerősítőben 20-ról 200-ra szórásos áramerősítésű tranzisztorokat alkalmazzanak, biztosítva az üzemmódok magas stabilitását, amikor a környezeti hőmérséklet -20 °C-ról +50 °C-ra változik. Az R9 ellenállás által létrehozott egyenáramú visszacsatoló áramkört az AC visszacsatoló áramkörben is használják. A helyzet az, hogy a kimeneti áram egy része az R9 ellenálláson keresztül folyik, amelynek hatására a T2 tranzisztor emitter áramköréhez csatlakoztatott R6 ellenálláson általános negatív visszacsatolás váltakozó feszültsége jön létre. Az itt használt általános visszacsatolásnak van egy nagyon hasznos tulajdonsága: az áramkörben található R6 ellenállás segítségével az erősítő feszültségerősítése széles tartományban állítható, gyakorlatilag változatlan maradva az általános visszacsatolás mélysége. Ezt a tulajdonságot használják az erősítés növelésére a működési tartomány magasabb és alacsonyabb frekvenciáin.
Az általános negatív visszacsatolás mélységének állandósága a visszacsatoló erősítő erősítésének változása esetén a következőképpen magyarázható.
Az R6 ellenállás a T2 tranzisztor emitter áramkörében egy helyi negatív visszacsatoló elem. Ugyanakkor benne van az általános negatív visszacsatoló áramkörben, mivel a kimeneti áram egy része az R9-R6 áramkör mentén folyik át rajta. Amikor a T2 tranzisztor emitter áramkörében az ellenállás csökken, az R6 ellenállás és az R7-1L1C5 vagy R8-]C6 áramkör söntölése miatt, az általános visszacsatoló áramkör átviteli együtthatója csökken. Ugyanakkor a T2 tranzisztoron a kaszkád nyeresége arányosan növekszik a helyi soros visszacsatolás mélységének csökkenése miatt.
Ismeretes, hogy kellően nagy negatív visszacsatolás esetén a mélysége megegyezik az általános visszacsatoló áramkör átviteli együtthatójának és az általános visszacsatolás nélküli erősítő erősítésének szorzatával. Mivel a T2 tranzisztor emitter áramkörében az ellenállás csökkenésével ezek az együtthatók fordított arányban változnak, így a szorzatuk, és így a teljes negatív visszacsatolás mélysége változatlan marad, és a visszacsatoló erősítő erősítése nő a visszacsatolási jelek változása miatt. a helyi visszajelzések mélysége . A T2 emitter áramkör ellenállásának növekedésével a fenti együtthatók is fordítottan változnak, aminek következtében a teljes visszacsatolás mélysége ismét változatlan marad.
Az erősítő kísérleti tesztje azt mutatta, hogy a T2 tranzisztor emitter áramkörében az ellenállás beállításával az erősítő erősítését 20-szorosára vagy annál nagyobbra lehet megváltoztatni. Ebben az esetben a teljes visszacsatolás mélysége mindössze 20-30%-kal változik.
Az erősítés növelése magasabb frekvenciákon a C6 kondenzátorral érhető el, amely párhuzamosan van kapcsolva az R6 ellenállással az R8-1 változó ellenálláson keresztül. A frekvencia növekedésével a C6 kondenzátor kapacitása csökken, és teljesen leválasztott R8-1 ellenállás mellett egyre nagyobb mértékben söntöli az R6 ellenállást. Ezzel oktávonként 6 dB erősítésnövekedés érhető el az 1,3 és 16 kHz közötti frekvenciatartományban. Ha az R8 változtatható ellenállású csúszkát az R8-2 szekcióból mozgatja, a magasabb frekvenciákon az erősítés csökken. Ha R8-2=0, a C6 kondenzátor az R14 ellenállással együtt egy RC aluláteresztő szűrőt alkot, amely az előerősítő kimenetére van csatlakoztatva. Ahogy az R8-2-1 ellenállás ellenállása az R8-2 szakaszig növekszik, az erősítés magasabb frekvenciákon növekszik.
Az erősítés növelése és csökkentése az alacsony frekvenciájú tartományban egy Q ≈ 1 minőségi tényezővel rendelkező L1C5 soros rezonanciaáramkörrel érhető el, 20-30 Hz-es frekvenciára hangolva. Az erősítést növeli, ha a változtatható ellenállás csúszkája az R7 ellenállás R7-1 szakaszában van, és a csökkenést ugyanennek az ellenállásnak az R7-2 szakaszában biztosítja. Az R7-2-0 esetén az R14 ellenállás és az L1 tekercs egy felüláteresztő szűrőt alkot.
Meg kell jegyezni, hogy ezzel a módszerrel az erősítés magasabb és alacsonyabb hangfrekvenciákon történő beállításával az előerősítő kimeneti impedanciája gyakorlatilag nem változik a teljes működési tartományban, és nem függ az erősítés növekedésének nagyságától a széleken. a tartomány, ami fontos a kisfrekvenciás előerősítő és a végerősítő összeillesztéséhez, Mivel azonban a T2 tranzisztor bemeneti ellenállásának értéke az erősítés növekedésének nagyságával arányosan csökken; állandóságát a teljes működési frekvencia tartományban megtartani, a tranzisztor alapját a T1 tranzisztorra szerelt emitterkövető kimenetére kellett kötni. A T1 és T2 tranzisztorok egy kompozit tranzisztor áramköre szerint vannak csatlakoztatva. Az emitter követő bemeneti ellenállása körülbelül 300-500 kOhm.
A végső erősítő négy erősítő fokozatot tartalmaz. Az első és a második fokozat (T4, illetve T5 tranzisztor) feszültségerősítő módban, a harmadik és negyedik fokozat (T6-T9 tranzisztor) pedig áramerősítő módban működik.
Az LF erősítő utolsó blokkjának áramköre némi eltérést mutat a transzformátor nélküli LF erősítő szabványos áramkörétől. A váltakozó áramra vonatkozó mélyebb általános negatív visszacsatolás bevezetése miatt az erősítőbe SP, C14 és C15 kondenzátorokat kellett bevezetni, amelyek segítségével a működési tartomány nagyfrekvenciás részén kívül is biztosított a stabil működés.
A lehető legmagasabb hatékonyság elérése érdekében. erősítő egy tápfeszültségnél a T5 tranzisztor emitter áramkörében nincs helyi soros visszacsatoló ellenállás.
A T6 - T8 tranzisztorok nyugalmi áramának stabilizálása érdekében a T5 tranzisztor kollektoráramkörében két sorba kapcsolt dióda található: szilícium és germánium. Az ábrán egy D1 diódaként láthatók. Szükséges, hogy ezek a diódák termikusan érintkezzenek a T8 vagy T9 tranzisztor sugárzóival. A szilíciumdióda funkcióit a KT315A tranzisztor kollektor-bázis átmenete látja el (más szilícium tranzisztorokat is használhat, például MP116, MP113). A DZPA diódát germánium diódaként használják, bármilyen ötvözetből készült tranzisztorral is helyettesíthető. Ha pontosabban kell beállítani a T6-T9 tranzisztorok nyugalmi áramát, a germánium dióda több százados ellenállású ellenállással söntölhető. Az erősítő utolsó fokozata viszonylag kis teljesítményű KT801B szilícium tranzisztorokat használ, amelyek jelentősen megkönnyítik a T6 és T7 végső tranzisztorok működését, mivel meglehetősen nagy áramerősítéssel rendelkeznek Vst = 10-30 20-50 nyugalmi áram mellett. mA. Nem célszerű KT805 vagy hasonló tranzisztorokat használni, mivel 100 mA-es áramerősségig Vst = 2-3, ami jelentős, 20-40 mA-es kollektoráramot igényel a pre-terminális tranzisztoroktól, és ez csak 25-30 W feletti teljesítményű erősítőknél indokolt.
27 V tápfeszültség mellett a hangszóró hangtekercsének ellenállása 6 ohm legyen. Ha ezt az ellenállást csökkenti vagy növeli a 10 W kimeneti teljesítmény eléréséhez, a tápfeszültséget ennek megfelelően módosítani kell. 30-33 V fölé azonban nem célszerű emelni, mivel az erősítőben használt elemek nem erre vannak tervezve. Az erősítő 16-20 V csökkentett feszültség mellett is jól működik, 4-7 W-ot szállítva a terhelésre.
A tápegység egy Tpl lecsökkentő transzformátorból, egy D4-D7 diódákat használó egyenirányítóból és egy T10-T13 tranzisztorokkal összeállított feszültségstabilizátorból, de egy kompenzációs áramkörből áll, amely védi a terhelés rövidzárlatát.
Rizs. 3. Az átalakított ellenállás kialakítása: 1 - a vezetőréteg fennmaradó része; 2 - területek, ahol a vezetőréteget eltávolították; 3 - kivágás getinaxból készült patkóban, amelyre vezető réteget alkalmaznak; 4 és 6 - szirmok, amelyek a vezető réteg végeihez kapcsolódnak; 5 - csúszóérintkezőhöz csatlakoztatott szirom
Részletek. Az erősítő MLT-0.125 vagy ULM-0.125 ellenállást használ. Kondenzátorok - MBM, BM-2 és K50-6. Az L1 tekercs egyszelvényes keretre van feltekerve, OB-20 magba helyezve, 2000NM ferritből 0,15-0,2 hézaggal. Tekercse 1500 menetes PEV-1 0,1 vezetéket tartalmaz. DC tekercs ellenállás 100-120 Ohm, induktivitás 0,8-1,3 G.
Az R7-1, R7-2 és R8-1, R8-2 változó ellenállások az ábrán látható vázlat szerint készülnek. 3, SP-1-A vagy SP-P-A változó ellenállásokról, 2,4-3,3 kOhm ellenállással. Átdolgozáskor távolítsa el az ellenállásokról a védőernyőt és a csúszóérintkezős tengelyt. A 4. és 6. szirmok (3. ábra) egy ohmmérőhöz csatlakoznak. Éles késsel távolítsa el a vezetőréteg széleit úgy, hogy a középső részen keskenyebbé váljon és egyenletesen táguljon a vége felé (a vezetőréteg azon szakasza, amelyen a csúszóérintkező mozog, nem távolítható el). Ebben az esetben a változó ellenállás ellenállásának kissé növekednie kell. Ezután nagyon finom csiszolópapírral elkezdik a vezetőréteg megmaradt részét középről mindkét irányban akár 100°-110° (összesen 200°-220°) szögben letörölni úgy, hogy a vezetőréteg a középső rész jobban ki van törölve, mint a széleknél. Törekedni kell arra, hogy a törlési folyamat során a maradék réteg vastagsága egyenletesen csökkenjen a végétől a közepéig, és ne legyen éles ugrás az ellenállás változásában a csúszóérintkező elmozdulásakor. Ebben az esetben a decibelben kifejezett erősítés növekedése megközelítőleg arányos a változtatható ellenállású motor forgásszögével.
A vezetőréteg törlésekor folyamatosan figyelni kell az ohmmérő tűjét, amely nagyobb ellenállások felé fog eltérni. Miután az ohmmérő 8-9 kOhm ellenállást mutat, a további törlést le kell állítani, és a getinax patkó középső részébe 3-4 mm széles és legfeljebb 0 mély keresztirányú hornyot kell vágni 3 (lásd 3. ábra), amelyre 5-1 mm-es vezetőréteget viszünk fel, két elektromosan szigetelt részre vágva. Ezután a csúszóérintkezővel ellátott tengelyt a helyére kell tenni, és elforgatásával meg kell győződni arról, hogy a csúszóérintkező középső helyzetben rögzül, amikor a rugója a 3. vágott horonyba ütközik. Ha ez a rögzítés nem elég tiszta, akkor a hornyot el kell távolítani. elmélyült. Ezután állítsa a csúszóérintkezőt középső helyzetbe, és az ohmmérőt felváltva az 5, 6 és 5, 4 érintkezőkhöz (3. ábra) csatlakoztatva ellenőrizze a köztük lévő ellenállást. Ennek az ellenállásnak egyenlőnek kell lennie a végtelennel.
Ezután csatlakoztassa az ohmmérőt a változtatható ellenállás 5, 6 érintkezőihez, és a csúszó érintkező a középső helyzetből a 6-os érintkezőhöz csatlakoztatott vezetőréteg elejére tolódik. Ebben az esetben az ohmmérő tűjének kb. 3 kOhm.
Ez az ellenállásszakasz az R7-1 ellenállásnak felel meg. Ezután egy ohmmérőt csatlakoztatunk az 5, 4 érintkezőkhöz, a csúszóérintkezőt a középső helyzetből a 4-es érintkezőhöz csatlakoztatott vezetőréteg elejére mozgatjuk, ennek a területnek az ellenállását megmérjük, és a vezetőréteg finom csiszolópapírral történő törlésével. a fenti ajánlásoknak megfelelően ennek a területnek az ellenállása 10 kOhm-ra nő A 4-es érintkezőhöz csatlakoztatott ellenállásszakasz megfelel az R7-2 ellenállásnak. Az R8-1 és R8-2 ellenállások hasonló módon készülnek.
A Tr-1 teljesítménytranszformátor bármilyen, legalább 6 cm2 belső magkeresztmetszetű magon elkészíthető, például Ш20Х30. Az I tekercs 1270 menetes PEV 0,27 vezetéket, a II tekercselés - 930 menetes PEV 0,2 n vezetéket, a III tekercselés - 270 menetes PEV 0,8-0,9 huzalt tartalmaz.
Felállítása. Az erősítő beállítása az egyenirányító ellenőrzésével kezdődik. A stabilizátor kimenetén a 27 V feszültséget az R27 változó ellenállás állítja be. Ezután a stabilizátor kimenetére egy 1,5-2 A méréshatárú ampermérőt csatlakoztatunk, és az ampermérővel biztosítjuk, hogy a stabilizátor kimenetének rövidre zárásakor ne legyen áram.
Az erősítő kapocsblokkjának bekapcsolása előtt egyenértékű terhelést csatlakoztatunk rá, és a D1 diódákat rövidre zárjuk. Az R20 ellenállás 12,5-13 V-ra állítja a feszültséget a T5 tranzisztor kollektorán. Ezután a D1 diódákat úgy választják ki, hogy az erősítő által fogyasztott áram (jel hiányában a bemeneten) 4-5 mA-ről 40-50 mA-re növekedjen.
A T4 tranzisztor működési módját az R15 ellenállás állítja be (lásd a tranzisztorok üzemmódjainak táblázatát). Ezután ellenőrizze az erősítő öngerjesztésének hiányát a működési tartomány nagyfrekvenciás részén, és ha ez előfordul, növelje meg az SI, C14 és C15 kondenzátorok kapacitását 20-50%-kal. 10 W kimeneti teljesítmény mellett az erősítő áramforrásból felvett áramának 0,6 A-nak kell lennie, a sorkapocs bemeneti feszültségének pedig -1,5-1,8 V-nak kell lennie.
A basszuserősítő bemeneti blokkja bekapcsolás után azonnal működik. Ha az induktivitás nagy, akkor a C5 kondenzátor kapacitását 50 μF-ra kell csökkenteni. Egy 100 Ohm ellenállású ellenállást sorba kell kötni az R8-1 ellenállással.
A leírt erősítő jól működik sztereóban.
A hangszínszabályzók párosíthatók mechanikusan vagy lépcsős vezérléssel, kapcsolókkal.
Ebben az esetben sekély emelési mélységgel 20-30 Hz és 15-20 kHz frekvenciákon maximum frekvenciakarakterisztika érhető el. Ebben az esetben a korrekciós áramköröket az R6 ellenállás egy részéhez kell csatlakoztatni.
Az alább bemutatott eszköz jó hangminőséggel és alacsony zajszinttel rendelkezik, emellett bypass funkcióval (közvetlen frekvencia-válasz) is rendelkezik, ugyanakkor az áramkör egyszerűsége nem riasztja el a kezdő rádióamatőröket. Az áramkör passzív része egy E.J James által még 1948-ban leírt fejlesztésen alapul, és az egész készülék úgy néz ki, mint Baxandall 1952-es munkája :) Úgy néz ki, mintha egy erősítő fokozatot használnának, jelen esetben egy műveleti erősítőt. ami növelheti az "elfogyasztott" amplitúdót (ennek a szabályozónak az amplitúdója ötszörösére vagy -13 dB-re csökken!) a hangblokk által. A rádióamatőrök által széles körben ismert forrásokat elemezve (amelyekben van némi történelmi pontatlanság), úgy döntöttek, hogy kísérleteznek ezzel az aprósággal:
Sajnos nem sikerült valós frekvenciaválasz grafikonokat készítenem, de bemutatjuk a szimuláció eredményét a Tone Stack Calculator programban. Ez az áramkör figyelemre méltó az R5-R6 használatáról, amely szűkebb frekvencianövelést biztosít a középtartomány befolyásolása nélkül. Ezek az ellenállások nem az E.J.James tervezésében zajlanak, így a szimuláció ezek nélkül is meg fog zajlani :) Ez azonban nem befolyásolja a grafikon összbenyomását, csupán a nagyfrekvenciás emelkedési sáv szélesebb lesz.
De többet szeretnék: az alacsony frekvenciák és különösen a magas frekvenciák még nagyobb növelését, úgymond tartalékkal, bár az Ön esetében minden teljesen más lehet. Illetve nem a te esetedben, hanem az akusztikádban :). Például a berdski VEGA 50AC-106 rádióüzem termékeinek üzemeltetési tapasztalatai alapján az RRR UP-001 hangszínblokkjának alacsony frekvenciáinak beállítása egyáltalán nem volt megfelelő, mivel csak a felső mélyhangtartományt emelte (200 -250 Hz, nehéz basszusnak nevezni, inkább zümmögésnek). A rigai Radiotehnika RRR S50b rádióüzem által gyártott akusztikus rendszereken azonban sikerült elfogadható hangminőséget elérni. Bár mindez kényeztetésnek számít, mivel csak a hallgatási benyomást korrigálja, a hangszórók frekvenciamenetét beállítják, és ha az erősítő meghibásodik, akkor más áramköri kutatásokkal, például parametrikus hangszínszabályzókkal, amelyek nem csak az nyereséget, hanem a megemelt frekvencia és minőségi tényező mozgatásának képességét is. De nem azért vagyunk itt, hogy kijavítsuk a drága akusztika hibáit, ugye?
Összesen +6 dB a fő alacsony frekvencián, és +5 dB a magason. Úgy döntöttek, hogy növelik a -3 dB esést a középfrekvenciás tartományban az op-amp erősítésével. Bevallom, kicsit sok lett. Az áramkörben a vezérlők elfordításával nehéz sima frekvenciaválaszt elérni (vagy inkább egyáltalán nem), ezért úgy döntöttek, hogy hozzáadnak egy olyan eszközt, amely kikapcsolja a hangblokkot. Ez hasznos lehet, ha fejlettebb hangszínszabályzót használ az erősítővel. Egyszerűen a passzív rész vagy a teljes hangblokk be- és kimenetének rövidre zárása (az első esetben a C3 kondenzátor rövidre záródik, és ennek eredményeként a magasak leesnek, a második esetben a HF és LF beállítás megőrződik, bár kis korlátok között) itt nem elegendő. Ezért lehetséges az elemi kapcsolás váltóérintkezős relé segítségével (RES-9, RGK-14 stb. típus).
Érdemes külön kitérni a hangblokk kondenzátorainak jól bejáratott témájára. A híres Shmelev előerősítő üzemeltetésével kapcsolatos szubjektív tapasztalataim szerint, amelynek tervezésében habozás nélkül import kerámiát használtam, a boltokban széles körben használtam, a kimeneti jel harmonikusokkal telített volt, amit hallani lehetett. Talán ennek a hangblokknak más kondenzátorokkal végzett vaktesztjénél ezt nem vettem volna észre, de ennek ellenére mélyen bevésődött az emlékezetembe. Ebben a kialakításban úgy döntöttem, hogy kizárólag papír alapú kondenzátorokat használok. Természetesen itt nem írom le az importált kondenzátorok több száz dolláros használatának tapasztalatait, de ahogy mondják, gazdag :). A felhalmozott tartalékokból a BMT-2, BM-2 és MBM sorozatú kondenzátorok kerültek kivonásra.
Tehát, amikor ezeket a kondenzátorokat használja, először meg kell mérni a kapacitásukat, és ellenőrizni kell a külső sérüléseket (különösen a BMT-2 esetében). Az MBM sorozatú kondenzátorok tucatnyi mintája közül 90%-ban 40-50%-kal volt több a névleges kapacitásban, ami kétszerese a tűréshatáruk. A kapacitás mérése lehetővé teszi a kondenzátorok páros kiválasztását 2 csatornához a szimmetrikus beállítás érdekében. Az első felvétel és ítélet mindenképpen előnyösebb, mint a kínai kerámia használata. Szégyenemre a nagyfrekvenciás áramkörben nem találtam papírkondenzátort, ezért egy KTK sorozatú kondenzátort használtam, amelyet széles körben használtak csőtelevíziókban és egyéb berendezésekben. Többek között ez a kondenzátor jó termikus stabilitással rendelkezik. Az ezüst bélések semmilyen módon nem befolyásolták a hangzást :) (bár miután bővítettem ismereteimet erről a kondenzátorról, a hang fokozatosan kezdett szebbé válni és... :)). A rögzített grafikonok:
A kezelőszervek maximálisra vannak fordítva:
A kezelőszervek minimálisra vannak állítva:
A kapott eszköz diagramja:
Ennek a hangblokknak a jellemzői:
- Harmonikus együttható, %: legfeljebb 0,02.
- Beállítási tartomány, nem kevesebb: LF +-16 dB, HF +-17 dB.
- Bemeneti jel: ~1V.
A CG, jel/zaj jelzői az alkalmazott op-amp-tól függenek. A választás a TL072-re esett (ez az ST kettős op-erősítője) olcsósága és elterjedtsége miatt. Ide tökéletesen illeszkednek az olyan op-erősítők, mint az NE5532, NJM4558, LM358. Kísérletezhet egyetlen műveleti erősítővel (a PP további módosításával) TL071, NE5534, KR544UD1,2, K157UD2 (javító áramkörökkel) és így tovább. Papírkondenzátorokkal és egy op-erősítővel arany tokban, miért nem ritkaság? A mikroáramkör gyors cseréjéhez (ha másik műveleti erősítőt szeretne) ajánlatos először a DIP-8 aljzatot a megfelelő helyre szerelni.
Az eszköz aktív részének táplálásához parametrikus feszültségstabilizátort használnak két + és - karon, erősítőelemek használata nélkül, mivel ebben az áramkörben a teljes áramfelvétel kisebb, mint a zener-diódák névleges árama. Az UMZCH tápegység pulzációi által okozott reziduális pulzációk kiegyenlítésére az áramkörben két elektrolit van. Kapacitásuk kicsi az alacsony tehetetlenség biztosítása érdekében. Egy ilyen kis készlet alacsony háttérszintet ad a készülék működtetésekor.
Ez persze nem elég a minimális háttérszint biztosításához. A változtatható ellenállások házának földelése csökkentheti a zúgást. Egyes szabályozócsoportok külön kimenettel rendelkeznek erre (például SP3-33-23). Széles körben elterjedt B-csoportos ellenállások álltak rendelkezésemre (egyensúly beállításra nem alkalmasak), amelyek házát csiszolás után földeltem. A földeléseket egy kiválasztott pontra (a kisfrekvenciás szabályozó házába) vittem, ahonnan az UMZCH tápegység földjére küldtem. Fotó a készülékről és a nyomtatott áramkörről:
A nyomtatott áramköri lap mérete 140x60 mm, innen töltheti le a fájlt formátumban .világi. Sok sikert kívánok az ismétlésedhez! .
Beszéljétek meg a TEMBRAL BLOCK cikket
Mint ismeretes, a modern hangfrekvenciás jelforrások (3Ch) névleges kimeneti feszültsége nem haladja meg a 0,5 V-ot, míg a legtöbb 3 csatornás teljesítményerősítő (UMZCH) névleges bemeneti feszültsége általában 0,7...1 V. A jelfeszültség növelésére olyan szintre, amely biztosítja az UMZCH normál működését, valamint a jelforrások kimeneti impedanciáinak a bemeneti impedanciájához való illeszkedését, 3CH előerősítőket használnak. A hangerő, a hangszín és a sztereó egyensúly általában a hangvisszaadási útvonal ezen részén történik.
Az előerősítőkkel szemben támasztott fő követelmények az alacsony nemlineáris jeltorzítás (harmonikus torzítás - legfeljebb néhány századszázalék), valamint az alacsony relatív zaj- és interferenciaszint (legfeljebb -66...-70 dB), valamint elegendő túlterhelési képesség.
Mindezeket a követelményeket nagyrészt teljesíti a moszkvai V. Orlov előerősítője (a japán "Sansui" cég AU-X1 erősítő áramkörét vette alapul). Az erősítő névleges bemeneti és kimeneti feszültsége 0,25, illetve 1 V, a harmonikus együttható a 20 Hz-es frekvenciatartományban a névleges kimeneti feszültségnél nem haladja meg a 0,05%-ot, a jel-zaj arány pedig 66 dB. Bemeneti impedancia erősítő, hangszínszabályozási határértékek (100 és 10000 Hz frekvencián) -10 és +6 dB között A készüléket UMZCH-val való működésre tervezték, melynek bemeneti impedanciája legalább 5 kOhm.
Erősítő (1. ábrán)
egyik csatornájának sematikus ábráját mutatja) a VT1 tranzisztoron lévő forráskövetőből, egy úgynevezett híd passzív hangvezérlésből (R6-R11.1, C2-C8 elemek) és egy háromfokozatú szimmetrikus jelfeszültség-erősítőből áll. A hangerőszabályzó - R1.1 változó ellenállás - az erősítő bemenetén található, ami csökkenti a túlterhelés valószínűségét. Az audió tartomány alacsonyabb frekvenciáinak tartományában a hangszínt egy R7.1, a magasabb frekvenciák tartományában pedig egy R11.1 változtatható ellenállás szabályozza (az R7.2 és R11.2 ellenállásokat a többiben használják
erősítő csatorna). A szimmetrikus erősítő átviteli együtthatóját az R18, R17 ellenállások aránya határozza meg, és a diagramon feltüntetett értékekkel körülbelül 16. A végfokozatú tranzisztorok (VT6, VT7) működési módja ) a VT4, VT5 tranzisztorok kollektoráramai által előidézett feszültségesés határozza meg az előrefelé – VD3 – csatlakoztatott VD1 diódákon. Az R15 trimmer ellenállás az erősítő kiegyensúlyozására szolgál. Az erősítő táplálható az UMZCH-t tápláló forrásról, vagy bármilyen nem stabilizált egyenirányítóról, amelynek kimeneti feszültsége +18...22 és -18...22 V.
ábrán látható a nyomtatott áramköri lap egy lehetséges változata a készülék egyik csatornájához. 2. 1,5 mm vastagságú fólia üvegszálas laminátumból készült, és MLT és SP4-1 (R15), MBM (C1, C4, C8, C11), BM-2 (SZ, C5-C7) és K50 -6, K50-16 (pihenő). Az MBM és BM-2 kondenzátorok függőlegesen vannak felszerelve a táblára (egyik kivezetésüket 0,5...0,6 mm átmérőjű ónozott huzallal hosszabbítják meg a helyileg szükséges hosszra). Bármilyen típusú B csoportba tartozó R1 dupla változó ellenállás, R7 és R11 ellenállás - B csoport. A KP303D tranzisztorok KP303G, KP303E tranzisztorok, a KP103M tranzisztorok KP103L, a KT315V és KT361V tranzisztorok Field index-effektusokkal cserélhetők. A tranzisztorokat a kezdeti leeresztőáramnak megfelelően kell kiválasztani, amely Uс=8 V feszültségnél nem haladhatja meg az 5,5...6,5 mA-t. A D104 diódák teljesen felcserélhetők a D220, D223 sorozat stb. diódáival.
A beállítás abból áll, hogy az R15 trimmer-ellenállást nullára kell állítani a kimeneten, és kiválasztani az R18 ellenállást, amíg 250 mV-os bemeneti feszültségnél 1000 Hz-es frekvencián 1 V-nak megfelelő kimeneti feszültséget nem kapunk (az R7 ellenállások csúszkái , R11 a középső helyzetben, az R1 ellenállás pedig a felső pozícióban van az áramkörben).
A leírt és sok más hasonló, tranzisztort használó eszköz jelentős hátránya a viszonylag nagy elemszám, és ennek következtében az áramköri lap meglehetősen nagy mérete. A műveleti erősítőkön (op-erősítők) alapuló előerősítők sokkal kompaktabbak. Példa erre a Muscovite Yu Solntsev által kifejlesztett eszköz, amely a K574UD1A általános célú műveleti erősítőn alapul (3. ábra).
Vizsgálatai kimutatták, hogy ennek a műveleti erősítőnek a harmonikus torzítási együtthatója erősen függ a terheléstől:
teljesen elfogadható, ha az ellenállása nagyobb, mint 100 kOhm, 0,1%-ra nő, ha a terhelési ellenállás 10 kOhm-ra csökken. A kellően kicsi nemlineáris torzítások elérése érdekében a szerző a megadott op-amp-ot egy úgynevezett párhuzamos erősítővel egészítette ki, amelyet az jellemez, hogy negatív visszacsatolás (NFB) nélkül is gyakorlatilag hiányzik a „lépcsős” torzítás. Az OOS-nél a harmonikus együttható nem haladja meg a 0,03%-ot a teljes hangfrekvencia-tartományban 500 Ohm-nál nagyobb terhelési ellenállás mellett.
Az előerősítő további paraméterei a következők: névleges bemeneti és kimeneti feszültség 250 mV, jel-zaj viszony legalább 80 dB, túlterhelhetőség 15 dB.
Amint az a diagramból látható, az eszköz egy lineáris erősítőből áll, vízszintes frekvenciamenettel, DA1 op-amp és VT1 - VT4 tranzisztorokkal ("párhuzamos" erősítő), valamint egy passzív híd hangvezérlésből (R12 - R14 elemek, R17 - R19, C6 - C9). Ha szükséges, ez a szabályozó kizárható az útból a K1 relé segítségével (a jelet ebben az esetben eltávolítják az R10R11 feszültségosztóról). Az erősítő átviteli együtthatóját az R3 ellenállás ellenállásának az R2, R4 ellenállások teljes ellenállásához viszonyított aránya határozza meg. A hídszabályozónak nincsenek különleges tulajdonságai. Alacsonyabb frekvenciákon a hangszínt R18.1, magasabb frekvenciákon R13.1 ellenállással állítjuk be. Az R12, R14 ellenállások megakadályozzák a frekvenciamenet monoton emelkedését és csökkenését az erősítő névleges frekvenciatartományán kívül. A hangszínszabályzó normál működéséhez a terhelési ellenállásnak legalább 50 kOhm-nak kell lennie.
Ha olyan jelforrással dolgozik, amelynek kimeneti feszültsége állandó komponenst tartalmaz, akkor az erősítő bemenetén be kell kapcsolni egy elválasztó kondenzátort (a diagramon szaggatott vonallal látható).
Az erősítő minden alkatrésze, a hangszínszabályozó elemek kivételével, fóliaüvegszálból készült nyomtatott áramköri lapra van felszerelve. A táblát MLT, SP4-1 (R4), K53-1a, K53-18 (C1, C4), KM-6b (C2, C3, C5, C6) és MBM (egyéb) kondenzátorok felszerelésére tervezték. R13 és R18 kettős változtatható ellenállások - bármilyen típusú B csoport. A hangszínszabályozó elemek közvetlenül a kapcsaikra vannak felszerelve, és árnyékolt vezetékekkel csatlakoznak a táblához.
Az ábrán feltüntetettek helyett KT3107I, KT313B, KT361K (VT1, VT4) és KT312V, KT315V (VT2, VT3) tranzisztorok használhatók az erősítőben. K1 relé - RES60 márka (RS4.569.436 útlevél) vagy bármilyen más megfelelő méretekkel és üzemi árammal és feszültséggel. VD1 dióda - bármely, amelynek megengedett fordított feszültsége legalább 50 V. Az erősítőúthoz való csatlakozáshoz egy levehető MPH14-1 csatlakozót használnak (a csatlakozója a táblára van szerelve).
Az erősítő tápellátásához bipoláris tápegység szükséges, amely körülbelül 30 mA áramot képes továbbítani a terhelésre legfeljebb 10 mV hullámos feszültség mellett (ellenkező esetben, ha a telepítés sikertelen, észrevehető háttér jelenhet meg).
Az erősítő beállítása a szükséges átviteli arány beállításához kapcsolódik csatlakoztatott hangszínszabályzóval és anélkül. Az első esetben a kívánt eredményt az R4 hangolóellenállás ellenállásának megváltoztatásával (és szükség esetén az R2 ellenállás kiválasztásával), a másodikban az R11 ellenállás kiválasztásával érjük el.
Az erősítőt az UMZCH-val való együttműködésre tervezték, amelyet Yu Solntsev „Kiváló minőségű teljesítményerősítő” című cikkében (Radio, 1984, 5. szám, 29-34. oldal) ír le. A hangerőszabályzó (B csoport 100 kOhm ellenállású kettős változtatható ellenállás) ebben az esetben a bemenete és az előerősítő kimenete között van bekapcsolva. Ugyanezt az ellenállást, de az A csoportot használják sztereó egyensúly szabályzóként (az egyik külső kivezetése és a motor kimenete minden csatornában a hangerőszabályzó csúszkához, a másik külső terminál pedig az UMZCH bemenethez csatlakozik).
Az elmúlt években az ipar elsajátította az integrált áramkörök (IC-k KM551UD, KM551UD2) gyártását, amelyeket kifejezetten háztartási rádióberendezések hangfrekvenciás pályáinak bemeneti szakaszaiban való működésre terveztek (elektromos lejátszók előerősítői-korrektorai, erősítők rögzítésére és lejátszására). magnók, mikrofonerősítők stb. eszközök). Csökkentett önzajszintjük, alacsony harmonikus torzításuk és jó túlterhelhetőségük jellemzi őket.
ábrán. 5
A KM551UD2 IC-n alapuló előerősítő kapcsolási rajza látható (a moszkvai A. Shadrov javaslata). Ez az IC egy kettős műveleti erősítő ±5 és ±16,5 V közötti tápfeszültséggel. Az A indexű IC a B indexű készüléktől a közös módú bemeneti feszültség (4 V) és a normált zajfeszültség felében tér el. a bemenetre (legfeljebb 1 μV 600 Ohm jelforrás ellenállással;
a KM551UD2B esetében nem szabványos).
Ennek az erősítőnek a névleges bemeneti és kimeneti feszültsége megegyezik az ábra szerinti áramkör szerinti készülékével. 1, harmonikus torzítás a 20...Hz frekvenciatartományban legfeljebb 0,02%, jel/zaj arány (súlyozatlan) 90 dB, hangerő- és hangszínszabályozási tartomány (60 és 16000 Hz frekvenciákon) rendre 60 és ±10 dB, átmenet csillapítás csatornák között a 100...Hz frekvenciatartományban legalább 50 dB. Az erősítő bemeneti és kimeneti ellenállása 220, illetve 3 kOhm.
A hídhang vezérlés ebben az esetben az OOS áramkörben található, lefedve a DA1.1 műveleti erősítőt (a továbbiakban a mikroáramkör második műveleti erősítőjének pin számait zárójelben jelöljük). A bemeneten van egy finomkompenzált hangerőszabályzó R2.1 változtatható ellenálláson, vezető elemből származó leágazóval. A hangerőkompenzáció (alacsony frekvenciájú komponensek emelése alacsony hangerő mellett) az SA1.1 kapcsolóval kapcsolható ki. A KM551UD2 IC stabil működését (frekvenciamenete három hajlítású) a C7 kondenzátor és az R5C5 áramkör biztosítja, amelyek értékeit a Ki = 10 átviteli tényezőhöz választják (a kimeneti feszültség növekedési sebessége ilyen erősítéssel). eléri a 3...4 V/μs-ot). A C12, C13 kondenzátorok megakadályozzák, hogy az erősítő kapcsolódjon az útvonalon lévő többi eszközhöz, ha közös forrásból táplálják. Az R12.1 változó ellenállás (egy másik R12.2 csatornában) szabályozza a sztereó egyensúlyt.
Az R2, R7, R11 változó ellenállások és az SA1 kapcsoló kivételével az erősítő minden alkatrésze üvegszálas fólia nyomtatott áramköri lapra van felszerelve. MLT ellenállások, MBM (C1, C10), BM-2 (SZ-S5, C11), KM (C6, C7, C12, C13) és K50-6, K50-16 (egyéb) kondenzátorok beépítésére tervezték. . Az MBM és BM-2 kondenzátorok függőlegesen vannak felszerelve. A hangerő szabályozására az A csoportba tartozó kettős ellenállások, a hangszín szabályozására pedig a B csoportba tartozó ellenállások alkalmasak.
A hídhang vezérlések frekvenciamenete, mint ismeretes, fix inflexiós frekvenciákkal rendelkezik, ezért lényegében csak a frekvenciaválasz szakaszok e frekvenciáktól balra és jobbra eső meredeksége van simán beállítva, és maximális értéke nem haladja meg az 5-öt ...6 dB oktávonként. Ahhoz, hogy a hangtartomány magasabb és alacsonyabb frekvenciáin elérjük a hangszínszabályozás szükséges határait, az inflexiós frekvenciákat a középső frekvenciatartományban kell kiválasztani. Egy ilyen szabályozó hatástalan, ha szükséges az alacsony vagy nagyfrekvenciás interferenciák elnyomása a jelspektrumban. Például 2 kHz-es sarokfrekvenciánál a hangszínszabályozás 15 dB-lel tudja csökkenteni a 16 kHz frekvenciájú interferencia szintjét, csak egyidejűleg 10 és 5 dB-lel csillapítja a 8 és 4 kHz-es spektrumkomponenseket, illetőleg. Nyilvánvaló, hogy ilyen esetben ez nem jelent kiutat, ezért a spektrum szélein jelentkező interferencia elnyomására kapcsolható aluláteresztő (LPF) és felüláteresztő (HPF) szűrőket, amelyek nagy frekvencia-meneti meredekséggel rendelkeznek a tartományon kívül. Az átlátszó sávot néha az interferencia elnyomására használják. Azonban még ebben az esetben sem mindig sikerül elérni a kívánt eredményt, mivel ezek a szűrők általában rögzített vágási frekvenciákkal rendelkeznek. Az már más kérdés, ha a szűrőket frekvenciában hangolhatóvá teszik. Ezután az átvitt frekvenciatartomány határainak a kívánt irányba történő zökkenőmentes eltolásával lehetőség nyílik a határokon túli interferencia „eltávolítására”, anélkül, hogy ez befolyásolná a tartományon belüli frekvenciaválasz alakját. Az ilyen szűrőket egyébként tanácsos nem kapcsolhatóvá tenni: ezek segítenek leküzdeni a nem megfelelően fejlett elektromos lejátszó mechanizmusából származó infra-alacsony frekvenciás interferenciát.
SZTEREO ELŐERŐSÍTŐ
E. Devyatov
Az utóbbi időben a rádióamatőrök egyre nagyobb figyelmet szentelnek a kiváló minőségű hangteljesítmény-erősítőknek. A hangvisszaadási út minőségét azonban nagyban befolyásolja az előerősítő, amelynek alacsony harmonikus torzítással, alacsony önzajjal, nagy túlterhelési kapacitással, valamint különböző hangfrekvenciás jelforrásokkal kell jól illeszkednie. A javasolt sztereó előerősítő nagyrészt megfelel ezeknek a követelményeknek. Úgy tervezték, hogy bármilyen 0,5...1 V érzékenységű és legalább 1 kOhm bemeneti impedanciájú teljesítményerősítővel együtt működjön. Az erősítő különlegessége, hogy az összes vezérlőgomb be- és kikapcsolásakor nincs kattanás.
A bemeneti jel az R1 változtatható ellenállásra kerül, amely egy egyensúlyszabályozó, és annak csúszkájáról a VT1 térhatású tranzisztor kapujára, amelyet a forráskövető köt össze. A forráskövető biztosítja az erősítő nagy bemeneti impedanciáját és a vékonykompenzált hangerőszabályzó normál működését. A VT1 tranzisztor forrásából a jel a hangerőszabályzóként szolgáló R6 változtatható ellenállásra kerül, a csúszkája pedig a különböző felépítésű VT2 és VT3 tranzisztorokon készült feszültségerősítő bemenetére. Ennek a fokozatnak az erősítése 22 dB.
A VT3 tranzisztor kollektorából a jel a hangszínszabályzókhoz, majd a VT4 és VT5 tranzisztorok másik feszültségerősítőjéhez kerül, amely kompenzálja a jel gyengülését a hanghang vezérlőegységen. A hangszínt alacsonyabb frekvenciákon az R22, magasabb frekvenciákon az R27 ellenállás szabályozza.
Az SB1 gomb érintés nélkül bekapcsolja az R6 ellenálláson végrehajtott hangerő-kompenzációt. Az SB2 gombbal kapcsolja át az erősítő csatornáját „Mono” módba. Az SB3 gomb az aluláteresztő szűrőt 10 kHz-es vágási frekvenciával, az SB5 gomb pedig az aluláteresztő szűrőt 60 Hz-es vágási frekvenciával kapcsolja be. A szűrők frekvenciamenetének meredeksége 6 dB/oktáv. Az SB4 gomb kikapcsolja a hangszínszabályzót, hogy lineáris frekvenciaválaszt kapjon. Mindkét előerősítő csatornát stabilizált 20 V-os egyenáramú forrás táplálja. Maximális áramfelvétel 50 mA.
Felépítés és részletek. Az erősítő 135x50 mm méretű nyomtatott áramköri lapra van összeszerelve (2. ábra) 1,5 mm vastagságú, egyoldalas fólia üvegszálas laminátumból. Minden fix ellenállás MLT-0.25, a változó ellenállások kettős SPZ-ZOg. Az R6, R22 és R27 ellenállásoknak B csoportnak, R1 pedig A csoportnak kell lenniük. R34-SP-5 trimmer ellenállás. Kondenzátorok - K50-6 és KM. P2K nyomógombos kapcsolók.
A KP303G tranzisztor bármely azonos sorozatra cserélhető. A KT3102D helyett használhat azonos sorozatú A, B, V, KT315 (B, D) vagy KT342 (A, B) betűindexű tranzisztorokat, a KT3107D-KD3107 (B, D, E, F) tranzisztorok helyett. , KT361 (B, D) vagy KT502 (B, G).
Az erősítő beállítása azzal kezdődik, hogy ellenőrizzük, nincs-e hiba a telepítésben. Ezután kapcsolja be a tápfeszültséget, és válassza ki az R3 ellenállást, hogy a VT1 tranzisztor forrásánál a feszültséget 8...9 V-ra állítsa. Ezután 1000 Hz frekvenciájú és 250 mV feszültségű jel kerül a bemenetre a generátor, a kimenetre pedig egy oszcilloszkóp és egy nagy ellenállású voltmérő csatlakozik. A hangerő- és hangszínszabályzó csúszkák a diagram szerint a legfelső, a balanszszabályzó pedig a középső pozícióba vannak állítva. Az R34 trimmer ellenállás használatával az erősítő kimenetén a feszültséget 1 V-ra állítjuk, és a generátor feszültségét addig növeljük, amíg a kétirányú jel levágása meg nem történik. A jel szimmetrikus korlátozása az erősítő kimenetén az R12 ellenállás kiválasztásával érhető el. Szükség esetén az R29 ellenállás pontosabban kiválasztható.
A leírt előerősítő főbb műszaki jellemzőiben feltüntetett harmonikus torzítási együtthatót egy S6-7 automatikus nemlineáris torzításmérővel mértük, és a GZ-112-1 generátort használtuk bemeneti jelforrásként.
A hangjel-visszaadás minőségének értékelését a csöves ULF-fel, mint minden hangvisszaadó eszközzel, minden hallgató egyénileg végzi el, az erősített jel szubjektív észlelése alapján. Sőt, minden felhasználó bármely hangfelvétel hallgatása során nemcsak annak minőségét értékeli, hanem azt is szeretné, hogy a lejátszott alacsony frekvenciájú jel paramétereit személyes igényeinek megfelelően módosíthassa. A lejátszás minőségét mindenekelőtt a hangvisszaadó készülék frekvenciamenete határozza meg, ezért szükséges olyan frekvencia átviteli vezérlés alkalmazása, amellyel a hallgató a legjobb feszültségarányt állíthatja be a reprodukált frekvenciák tartományában. Erre a célra az ULF speciális kaszkádokat használ, amelyek frekvencia-válasz szabályozók. Ezek a fokozatok, amelyeket gyakran hangszínszabályozásnak neveznek, bizonyos frekvenciákon erősítik vagy csökkentik a jeleket az áteresztősávon belüli más frekvenciákon lévő jelekhez képest. Az ilyen szabályozók feladata meglehetősen gyakran arra korlátozódik, hogy a hangtartomány szélső frekvenciáin a középfrekvenciás jelekhez képest emeljék vagy csökkentsék a jeleket. A csöves ULF-ekben a hatékony frekvenciaválasz-szabályozás lehetővé teszi az erősített jel jellemzőinek a helyiség akusztikai tulajdonságainak megfelelő beállítását, az esetleges torzítások miatti standard jellemzőktől való esetleges eltérések kompenzálását és a hangfelvétel legtermészetesebb hangzásának elérését.
Az első csöves ULF-ek megjelenése óta számos hangszínszabályzó áramköri megoldást alkalmaztak a hangvisszaadó berendezésekben. Néhányuk nem állta ki az idő próbáját, mert nem felelt meg a felhasználók egyre növekvő igényeinek. Másokat számos korszerűsítés és fejlesztés után továbbra is a modern ipari és amatőr rádiós kiváló minőségű lámpaberendezésekben használnak. A könyv korlátozott helye nem teszi lehetővé, hogy részletesen beszéljünk a csöves ULF-ek hangszínszabályozásának minden lehetséges lehetőségéről. Ezért az alábbiakban csak a leggyakrabban használt sémákat tárgyaljuk.
A hangszínszabályzó áramköri megoldások túlnyomó többsége változó ellenállásokon és fix kondenzátorokon alapul. Ezen szabályozók működése azon alapul, hogy a frekvencia növekedésével a kondenzátor ellenállása csökken. Meg kell jegyezni, hogy általában a jó minőségű hangvisszaadó csöves berendezésekben a hangszínszabályozást külön vezérlőkkel végzik az alacsony, közép- és magas frekvenciájú jelekhez. Azonban gyakran, különösen az amatőr rádiókialakításokban, megtalálhatók a mechanikusan kombinált hangszínszabályzók. Az ilyen kaszkádok áramköri elemeit úgy választják meg, hogy a hangszín egyidejű beállítása mellett a cső ULF áteresztősávjában kiegyensúlyozott változást érjenek el, amely még viszonylag szűk áteresztősáv esetén is biztosítja az erősített jel kellemes hangzását.
Leggyakrabban a kiváló minőségű hangvisszaadó berendezések hangszínszabályozásában a változó ellenállásokat közvetlenül szabályozóként használják, lehetővé téve az erősítés fokozatos vagy zökkenőmentes megváltoztatását a reprodukált frekvenciatartományon belül. Az alacsony frekvenciájú csöves erősítőkben azonban gyakran alkalmaznak lépcsős vezérléseket, amelyeket néha hangregisztereknek is neveznek. Segítségükkel egy adott hangfelvétel legjobb reprodukálása érdekében azonnal kiválaszthatja az erősítési út megfelelő frekvenciamenetét. Különösen figyelemre méltóak a többcsatornás (leggyakrabban háromcsatornás) hangszínszabályzók, amelyeket külön erősítési útvonalakkal együtt használnak, például magas, közepes és alacsony frekvenciák esetén, a megfelelő különálló akusztikai rendszereken. Ezeknek a rendszereknek az előnyei különösen nagy közönségnél és nagy kapacitásoknál érezhetőek.
Az ipari csöves VLF-kaszkádok, amelyek hangszabályozást biztosítanak, általában az előerősítőben vannak beépítve. Hangszínszabályzók telepíthetők az erősítő bemenetére, valamint az előerősítő és a végerősítő közé. Hasonló áramköri megoldásokat használnak egyes rádióamatőr-konstrukciókban.
A modern, nagy hűségű csöves berendezésekben a hangszínszabályozást általában frekvenciafüggő erősítésszabályzókkal és frekvenciafüggő negatív visszacsatolási szintszabályozásokkal egyaránt végrehajtják. Ezen túlmenően lehetőség van hangszínszabályozások létrehozására e módszerek különféle kombinációival. A hangszínszabályozó áramkör kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy az első szabályozási módszert a frekvenciaválasz változó meredeksége a tartomány határain és állandó átmeneti frekvencia jellemzi. A frekvenciafüggő negatív visszacsatoló áramkörbe szerelt hangszínszabályzók változó átmeneti frekvenciával és a frekvenciamenet állandó meredekségével rendelkeznek.
Az egyik legfontosabb feltétel, amely meghatározza a hangszínszabályozó áramkör kiválasztását egy csöves ULF-ben, az erősítő stabilitása és a nemlineáris torzítás vagy generálás hiánya. A gyakorlatban a negatív visszacsatoló áramkörbe beépített hangszínszabályzók gyakran okoznak torzítást. Ezeket a torzulásokat a fázisválasz változásai okozzák, amikor a frekvenciamenetet mélyen beállítják. Ezért az amatőr kialakításokban gyakran előnyben részesítik azokat az áramköröket, amelyekben a hangszínszabályozást az erősítőcsatornában hajtják végre, nem pedig a negatív visszacsatoló áramkörben.
Meg kell jegyezni, hogy hallhatóan észrevehető hangszínváltozás általában akkor következik be, ha a megfelelő vezérlők adott frekvencián legalább 6 dB-es, azaz 2-szeres erősítésváltozást biztosítanak. A jó minőségű hangvisszaadó berendezésekhez azonban ez a minimális erősítési változás nem elegendő. Ezért ahhoz, hogy a hallgató bármilyen fonogram hangszínét széles tartományon belül tudja változtatni, a hangszínszabályzóknak a hangspektrum szélső frekvenciáin legalább 15-20 dB-es erősítést kell biztosítaniuk. Ebben az esetben az egyes hangszínszabályozás határértékeit az akusztikai rendszer tulajdonságainak és jellemzőinek figyelembevételével kell meghatározni.
Figyelembe kell venni azt is, hogy a hangszín széles tartományban történő szabályozásához és az áteresztősáv szélső frekvenciáin a frekvenciamenet növekedésével, bármilyen szabályozási módszerrel szükséges, hogy az erősítőben megfelelő erősítési ráhagyás legyen.
Az alacsony teljesítményű csöves ULF-ekben leggyakrabban használt egyszerű hangszínszabályzók megkülönböztető jellemzője az alacsony frekvenciájú jelek relatív növekedése, amelyet a magasabb frekvenciák levágásával érnek el. Egy időben az ilyen szabályozók több okból is elterjedtek. Először is, a legegyszerűbb, alacsony frekvenciájú akusztikus rendszerekben nagyon észrevehető a frekvenciaátvitel, másrészt az emberi hallás alacsony hangokra való érzékenysége némileg csökken, különösen alacsony hangerőn. Ezenkívül az ilyen szabályozók könnyen használhatók.
ábrán láthatóak az egyszerű hangvezérlések sematikus diagramjai, amelyek lehetővé teszik a reprodukált jel nagyfrekvenciás összetevőinek csökkentését. 1.
1. ábra. Egyszerű hangszínszabályzók sematikus diagramjai
A szóban forgó hangszínszabályzók mindkét áramkörében a kaszkád frekvenciaválaszát az R2 változtatható ellenállás csúszkájának helyzete határozza meg. Ha az R2 potenciométer csúszkája a diagram szerint a legalacsonyabb helyzetben van, akkor a frekvenciamenetben nincs eltömődés. Ha az R2 változó ellenállás csúszkája a legfelső helyzetben van, akkor a C2 kondenzátor magasabb frekvencián megkerüli a jeláramkört. Ennek eredményeként a magasabb frekvenciákon a frekvenciamenet átfordul.
Az egyes hangvezérlési adatelemek paramétereinek megváltoztatása megváltoztatja a kaszkád frekvenciaválaszának megjelenését is. ábrán látható diagramon. ábrán látható, a C2 kondenzátor kapacitása 3000 pF és 0,01 μF között változhat, és az 1. ábrán látható áramkörben. 1, b az R1 ellenállás ellenállása 200 és 430 kOhm között van. Ha az áramkörbe egy 10 kOhm ellenállású R2 potenciométert szerelnek fel, akkor a C2 kondenzátor 0,001 μF kapacitásával a frekvenciamenet lefutása alacsonyabb frekvenciákon jelenik meg, és 5100 pF kapacitással - a reprodukált tartomány magasabb frekvenciái. A gyakorlatban mindkét vizsgált séma szinte azonos eredményt ad a kiigazítási folyamat során.
Kisteljesítményű csöves ULF-ekben az akusztikai rendszer frekvenciamenetének korábban említett csökkenése alacsonyabb frekvenciákon részben kompenzálható korrekciós áramkörök segítségével, amelyek kapcsolási rajzait az 1. ábra mutatja. 2.
2. ábra. Korrekciós láncok sematikus diagramjai
ábrán látható diagramon. A 2. ábrán a kaszkád frekvenciaválaszát az R3 változtatható ellenállás helyzete határozza meg. A diagramban az R3 potenciométer felső helyzetében a frekvenciamenetnek sem emelkedése, sem csökkenése nincs. Ha az R3 változó ellenállás csúszkája a legalacsonyabb helyzetben van, akkor a reprodukált tartomány alsó frekvenciáin emelkedés figyelhető meg. Ha az alacsonyabb frekvenciák összetevőiben állandó fix emelkedést kell biztosítani, használhat korrekciós láncot, amelynek kapcsolási rajza az 1. ábrán látható. 2, b.
Az ULF cső bemenetére telepíthető egyszerű hangszínszabályzók sematikus diagramjait az ábra mutatja. 3. Az ilyen szabályozók segítségével a reprodukált tartomány magasabb és alacsonyabb frekvenciáján csak a jelek erősítése biztosított. Ezeknek a szabályozóknak a használatakor a frekvenciamenet növelése általában az erősítő végső fokozatát körülvevő, frekvenciafüggő negatív visszacsatolás segítségével érhető el.
3. ábra. A hangszínszabályozás sematikus diagramja magas és alacsony frekvenciák elnyomásával
ábrán látható diagramon. A 3, a, párhuzamosan az R2 potenciométerrel, amellyel a kisfrekvenciás komponensek szintjét szabályozzuk, a C1 kondenzátort csatlakoztatjuk. Amikor az R2 változtatható ellenállás csúszkája a diagram szerint a bal szélső helyzetben van, a C1 kondenzátor zárva van, és nem befolyásolja az erősítő frekvenciamenetének alakját, amely a szabályozó ezen helyzetében alacsonyabb frekvenciákon emelkedik. Ahogy a csúszka jobbra mozog, az R2 potenciométer ellenállása növekszik, és a jobb szélső pozícióban éri el a maximális értékét. Ebben a pillanatban a változtatható ellenállás ellenállása egyenlő vagy valamivel nagyobb, mint a C1 kondenzátor reaktanciája alacsonyabb hangfrekvenciák esetén. Ennek eredményeként ezeknek a frekvenciáknak a teljes áramköri ellenállása megnő, és csillapodik. A jelszint szabályozását a vizsgált áramkör reprodukált tartományának magasabb frekvenciáin egy R3 változó ellenállás végzi. A diagramon a potenciométer csúszka alsó helyzetében az erősítő frekvenciamenete magasabb frekvenciákon emelkedik. Amikor a potenciométer tolóját a legfelső helyzetbe mozdítjuk, a C2 kondenzátor az erősítő bemenetére csatlakozik, ami a magasabb hangfrekvenciák gyengüléséhez vezet.
ábrán látható diagramon. A 3., b ábrán az alacsonyabb és magasabb frekvenciájú komponensek szintjét szinte ugyanúgy szabályozzuk, mint a korábban tárgyalt áramkörben (3. ábra, a). A hangerőt az R3 potenciométerrel állítjuk be. A frekvenciaválasz beállítási mélysége mindkét áramkörben kiválasztható a C1 (LF) és C2 (HF) kondenzátorok kapacitásértékeinek megváltoztatásával.
Az egyszerű csöves ULF-ek amatőr rádióterveiben meglehetősen gyakran egy vezérlésű hangvezérlést használnak, amelyek segítségével a frekvenciamenet alakja csak a reprodukált tartomány alacsonyabb vagy magasabb frekvenciáin változik. Az ilyen szabályozókra vonatkozó lehetséges kapcsolási megoldások sematikus diagramja a ábrán látható. 4.
4. ábra. A HF hangszínszabályzó (a) és az LF hangszínszabályzó (b) sematikus diagramja
A reprodukált tartomány magasabb frekvenciájú jeleinek szintjének emelését és csökkentését egyaránt biztosító hangszínszabályozás sematikus diagramja látható az 1. ábrán. 4, a. Amikor az R3 változtatható ellenállás motorja az áramkörben a felső pozícióban van, a kaszkád kimenete a C3 kondenzátoron keresztül főként magasabb frekvenciájú oszcillációkat kap, vagyis a frekvenciamenet a magasabb frekvenciák tartományában emelkedik. Ha a potenciométer R3 csúszkája a legalacsonyabb pozícióban van, akkor a kaszkád kimenete alacsony és közepes frekvenciájú rezgéseket kap, a magasabb frekvenciájú rezgéseket pedig a C1 kondenzátor levágja. Ennek eredményeként a frekvenciamenet magasabb frekvenciákon átfordul.
Az egyik vezérlő opció sematikus diagramja, amelyen a potenciométer csúszka helyzete határozza meg a kisfrekvenciás jelek esését vagy emelkedését, az ábrán látható. 4, b. Ebben az áramkörben, amikor az R3 változtatható ellenállás csúszkája alsó helyzetben van, túlnyomórészt magasabb és közepes frekvenciájú jelek jutnak át a kaszkád kimenetére a C2 kondenzátoron keresztül. Ebben az esetben az alacsony frekvenciájú komponensek le vannak vágva. Ha az R3 potenciométer csúszkája az áramkörnek megfelelően a felső állásban van, akkor a magasabb és közepes frekvenciájú jelek a C3 kondenzátoron söntölődnek, és az alacsonyabb frekvenciák tartományában emelkedés következik be.
Meg kell jegyezni, hogy a vizsgált áramkörök használatakor a frekvenciaválasz szükséges növelésének megvalósításához szükséges, hogy az erősítő eszköznek legyen erősítési és teljesítményhatára. Így például, ha a teljes teljesítmény korlátozott, akkor a hang a középfrekvenciák teljesítményének csökkentésével lesz beállítva. Például 2 W-os maximális erősítőteljesítménnyel és alacsony frekvenciákon adott 10 dB-es emeléssel csak 0,2 W teljesítményt kapunk középfrekvencián. Ha ez a teljesítmény nem elegendő, akkor a karakterisztika növeléséhez kisebb értéket, azaz kisebb szabályozási tartományt kell beállítani.
A figyelembe vett legegyszerűbb hangszínszabályozást széles körben használták kis teljesítményű csöves erősítőkben alacsony frekvenciájú (1-3 W) egyvégű végfokozatú áramkörrel. Az ilyen vezérlők azonban nem mindig biztosítják a kívánt hangminőség javulást, ami különösen zeneszámok lejátszásakor figyelhető meg. Ezért a csöves ULF-ek hangminőségével szemben támasztott egyre növekvő követelmények az úgynevezett univerzális hangszínszabályzók megjelenéséhez vezettek, amelyek a reprodukált tartomány alsó, középső és magasabb frekvenciáján a jelszintek arányának széles körű változását biztosítják. . Az univerzális szabályozókkal szemben támasztott egyik fő követelmény az extrém frekvenciájú jelek szintjének emelése az átlagoshoz képest. Ezt a feltételt teljesíti a hangszínszabályzó, melynek kapcsolási rajza a 2. ábrán látható. 5, a. Könnyen belátható, hogy a javasolt kaszkád két hangszínszabályzó kombinációja, amelyek áramköreit korábban tárgyaltuk (4. ábra).
Rizs. 5. Egy hídhang-szabályozás sematikus diagramja
Ennek a szabályozónak az a különlegessége, hogy a középfrekvencián állandó csillapítást vezet be az erősítési útba. Ebben az esetben a középfrekvenciás jelek szintjét és a szabályozási tartományt az R7 és R8 ellenállások ellenállásértékeinek kiválasztásával lehet beállítani. Az ilyen kaszkád magas és alacsony frekvenciájú szabályozóinak működési elve nem különbözik a korábban tárgyalt áramköröktől (4. ábra). Szükség esetén jelentősen megváltoztathatja mind az alacsonyabb, mind a magasabb frekvenciák szabályozási tartományát. Ehhez elegendő megváltoztatni a C1 és C3 kondenzátorok kapacitásának arányát a reprodukált tartomány magasabb frekvenciáihoz, valamint a C4 és C5 kondenzátorok kapacitásának arányát az alacsonyabb frekvenciákhoz. Ebben az esetben az arány növelése növeli a jelszint emelkedését a megfelelő csatornában, csökkentése pedig csökkenti az emelkedést.
A vizsgált áramkör egy, a rádióamatőrök és a profik által jól ismert, úgynevezett híd típusú RC szabályozó formájában ábrázolható, melynek kapcsolási rajza az 1. ábrán látható. 5 B. Mint már említettük, ez a kaszkád biztosítja a középfrekvenciás jelek állandó csillapítását, és a potenciométer csúszkák mozgatása csökkenti vagy növeli a magasabb vagy alacsonyabb frekvenciájú jelek csillapítását. Ebben az esetben a reprodukált tartomány szélső frekvenciáin a beállítás határai a szabályozó által a középső frekvencián bevezetett csillapítástól függenek. Így például, ha a jelet tízszeresére csökkentjük, azaz a csillapítás 20 dB, akkor a magasabb és alacsonyabb frekvenciákon érkező jelek szintje körülbelül 15 dB-lel növelhető. A vizsgált szabályozó fő hátránya, hogy a kaszkád által bevezetett csillapítás kompenzálására egy további erősítési fokozatot kell bevezetni az erősítési útvonalba. Ebben az esetben az ezen fokozatú lámpa anódján lévő jelfeszültségnek többszöröse kell lennie annak a jelfeszültségnek, amelyet a következő lámpa hálózatára táplálunk (az adott példában tízszer). A nagy jelfeszültség elérésének szükségessége azonban az erősítő kimeneti fokozata által okozott torzításokhoz hasonló nemlineáris torzítások megjelenéséhez vezethet. A hídáramkörrel készült hangszínszabályozást általában 5 W-os vagy nagyobb teljesítményű csöves ULF-ekben használják, de kisebb teljesítményű erősítőkben is használhatók.
A hangszínszabályzók frekvenciafüggő negatív visszacsatoló áramkörökben helyezkedhetnek el. ábrán láthatók a legegyszerűbb hangvezérlések egyszerűsített kapcsolási rajzai a visszacsatolás mélységének változtatásával. 6.
6. ábra. Az OOS áramkörök hangszínszabályozásának sematikus diagramja
ábrán látható kaszkádban. A 6. ábrán a visszacsatoló feszültséget eltávolítjuk a Tr1 kimeneti transzformátor szekunder tekercséből, és az R2 ellenállásból az első ULF fokozat L1 lámpájának katódáramkörébe tápláljuk. Az R2 ellenállás ebben az esetben a visszacsatoló áramkör terhelési ellenállása. Az alacsony frekvenciájú jelek szintjét az R3 potenciométer szabályozza, amellyel párhuzamosan a C2 kondenzátor van csatlakoztatva. Ha az R3 potenciométer csúszkája a diagram szerint balra van állítva, akkor a frekvenciamenet alacsonyabb frekvenciákon növekszik, mivel a C2 kondenzátor reaktanciája ezeken a frekvenciákon nagy, a visszacsatoló feszültség pedig alacsony. Ha a hangot az R3 potenciométer csökkenő ellenállásával állítja be (a csúszka jobbra mozgatásakor), az R3C2 áramkör szakaszának ellenállása alacsonyabb hangfrekvenciák esetén csökken, a negatív visszacsatolási feszültség nő, és az erősítés ezeken a frekvenciákon csökken. A reprodukált tartomány magasabb frekvenciájú jeleinek szintjét az R2 potenciométer szabályozza. Ennek a potenciométernek a motorjának legfelső helyzetében a diagram szerint a C1 kondenzátor párhuzamosan van csatlakoztatva az R1 ellenállással. Ebben az esetben a teljes OOS feszültség az L1 lámpa katódjára kerül, és az erősítés csillapítása magasabb hangfrekvenciákon maximális lesz. Ahogy az R2 potenciométer csúszkája lefelé mozog, az L1 lámpa katódján a magasabb frekvenciákon az OOS feszültség csökken, és a jelszint ezeken a frekvenciákon nő.
ábrán. A 6. b ábra egy kombinált hangszínszabályozás sematikus diagramját mutatja, amelyen az egyik vezérlő az erősítő áramkörben, a másik pedig a negatív visszacsatoló áramkörben van elhelyezve. Ebben az áramkörben az R1 potenciométert használják a jelek erősítésének megváltoztatására a reprodukált tartományban magasabb frekvenciákon. Az R5 potenciométert használó alacsony frekvenciájú hangvezérlés frekvenciafüggő negatív visszacsatoló áramkörbe van beépítve, és pontosan ugyanúgy működik, mint a korábban tárgyalt áramkör hasonló vezérlése.
Az ULF-csöves bonyolultabb kombinált hangszínszabályozás sematikus diagramja látható a 2. ábrán. 7.
7. ábra. Egy kombinált hangszínszabályozás sematikus diagramja az OOS áramkörben
Könnyen észrevehető, hogy a szóban forgó szabályozóban az alacsony frekvenciájú beállító áramkör hasonló az 1. ábrán látható áramkörhöz. 3, a. Ebben az esetben a reprodukált tartomány alsó frekvenciáin a frekvenciamenet alakját az R1 potenciométerrel megváltoztatjuk. A magasabb frekvenciájú jelek szintje az R8 potenciométerrel állítható be. Ha a potenciométer R8 csúszkája a legalacsonyabb helyzetben van, akkor az OOS áramkör terhelési ellenállásán (R4 ellenálláson) a magasabb hangfrekvenciák feszültsége kicsi, és a frekvenciamenet ezeken a frekvenciákon növekszik. Ahogy az R8 potenciométer csúszkája felfelé mozdul, az áramkörnek a C6 kondenzátorból és az R8 potenciométer alsó részéből álló szakaszában az ellenállás nő a magasabb hangfrekvenciákhoz. Ennek eredményeként a magasabb frekvenciák feszültsége az R4 terhelési ellenálláson növekszik, és az erősítésük csökken. Ugyanakkor az áramkör C5 kondenzátorból és az R8 potenciométer felső részéből álló szakaszban az ellenállás csökken, ami szintén az erősítés gyengüléséhez vezet a reprodukált tartomány magasabb frekvenciáin. Így az R8 potenciométer legfelső pozíciójában a jelek erősítése magasabb hangfrekvencián minimális.
A korábban tárgyalt híd típusú RC szabályozók egyik hátránya, hogy kompenzálni kell a kaszkád által bevezetett csillapítást, amihez egy további erősítő fokozatot kell bevinni az ULF-be. Ebben az esetben az ezen fokozatú lámpa anódján lévő jelfeszültségnek többszöröse kell lennie annak a jelfeszültségnek, amelyet a következő lámpa hálózatára táplálnak. Azonban a nagy jelfeszültség elérése jelentős nemlineáris torzulásokhoz vezethet. Ezektől a hiányosságoktól mentes a mély visszacsatolású hangszínszabályozás, amelynek a múlt század közepén javasolt kapcsolási rajza a 1. ábrán látható. 8.
8. ábra. Mély visszacsatolású hangszínszabályozás sematikus diagramja
Ez a hangszínszabályozás mély visszacsatolású kaszkád. Az R2 és R5 potenciométerek középső állásainál a szabályozó frekvenciamenete lineáris, erősítése pedig egységgel egyenlő. Egyik vagy másik potenciométer csúszkájának mozgatása csökkenti a visszacsatolás mélységét alacsonyabb, illetve magasabb frekvenciákon, ami az erősítés növekedéséhez vezet. A reprodukált tartomány szélső frekvenciáin a karakterisztika maximális növekedése mellett is meglehetősen mély visszacsatolás fedi le a hangszínszabályozást, mivel a kaszkád erősítése (visszacsatolás nélkül) körülbelül 23 dB. Ez a tény biztosítja a minimális nemlineáris torzítást. Ezen túlmenően egy ilyen szabályozó előnye a frekvenciaválasz-lezárások nagy meredeksége, amely alig változik a beállítás során.
ábrán látható séma hátránya. 8, felezőpontos csappal ellátott potenciométer használatának szükségessége. Ezért a rádióamatőr gyakorlatban széles körben elterjedt egy olyan hangszínszabályozó áramkör, amelyben hagyományos potenciométerek használhatók. Egy ilyen szabályozó vázlatos diagramja az ábrán látható. 9.
9. ábra. Mély visszacsatolású fejlett hangszínszabályozás sematikus diagramja
Mint már említettük, a mély negatív visszacsatolás miatt az L 2 lámpán végzett kaszkád erősítése közel van az egységhez a hangtartomány középső frekvenciáján. Ha a kisfrekvenciás (R2 potenciométer) és a nagyfrekvenciás (R5 potenciométer) csúszkája középső helyzetben van, a kaszkád frekvenciamenete lineáris. Ahogy a motorok egyik vagy másik irányba mozognak, a negatív visszacsatolás mélysége megváltozik, és ez a megfelelő frekvenciákon az erősítés változásához vezet.
Meg kell jegyezni, hogy a kérdéses kaszkád kimeneti ellenállása viszonylag kicsi a visszacsatolás jelenléte miatt. Ez a funkció akkor használható, ha például az előerősítőt és a végerősítőt különböző házra helyezik, és a hangszínszabályozás az előerősítő utolsó fokozata. Ebben az esetben az 500 pF-ig terjedő további kapacitás (a csatlakozó árnyékolt vezeték kapacitása) nem befolyásolja az út frekvenciaválaszának alakját. Hozzá kell tenni, hogy a kaszkád kimeneti impedanciájának, amely után a hangszínszabályozás be van kapcsolva, kicsinek (körülbelül 10 kOhm) kell lennie. Ez a feltétel automatikusan teljesül, ha például 6N8S lámpatriódát használnak a kaszkádban.
A csöves ULF-ekben használt többsávos hangvezérlésnek megvannak a saját jellegzetességei. Az ilyen szabályozókban a reprodukált frekvenciatartomány jeleit először szűrők segítségével az egyes altartományok összetevőire osztják fel, amelyek hangerejét a megfelelő erősítésszabályozók szabályozzák. Az egycsatornás ULF-eknél az erősítésszabályozók kimenetein generált jelek összegzése és a következő erősítési fokozatokba kerül, többcsatornás erősítőkben pedig a reprodukált frekvenciatartomány kiválasztott komponenseinek jelei a bemenetekre jutnak. a megfelelő erősítési utak. A legegyszerűbb kétcsatornás hangszabályozás sematikus diagramja az ábrán látható. 10.
10. ábra. A legegyszerűbb kétcsatornás hangszabályozás sematikus diagramja
Ebben az áramkörben az audiojelet alacsony és magas frekvenciájú komponensekre osztják RC szűrők segítségével. Ebben az esetben a magasabb frekvenciájú jeleket az L1 lámpa bal oldali triódáján készült kaszkád erősíti fel az áramkör szerint, az alacsonyabb frekvenciájú jeleket pedig a lámpa jobb oldali triódáján lévő kaszkád. A felerősített jeleket összegezzük, és a C4 kondenzátoron keresztül a következő fokozat bemenetére tápláljuk. A jelerősítés szintjét minden csatornában az R3 és R6 potenciométerek szabályozzák. Így az egyes csatornákba beépített erősítésvezérlők magasabb (R3 potenciométer) és alacsonyabb (R6 potenciométer) frekvenciájú szabályozók. A szabályozási határértékek az R4 és R7 ellenállások ellenállásértékeinek kiválasztásával módosíthatók.
A hangszínszabályzóban, melynek kapcsolási rajza az ábrán látható. A 11. ábrán a reprodukált frekvenciaspektrum jelek három csatornára vannak osztva. Ebben az esetben az alacsony frekvenciájú komponensek az L2 lámpa rácsára a C1 kondenzátoron és az R3 potenciométeren, a közepes frekvenciákon az R2 potenciométeren, a magasabb frekvenciákon pedig az R1 potenciométeren keresztül jutnak. Módosíthatja a magasabb és alacsonyabb frekvenciájú jelek emelkedési fokát, valamint kiválaszthatja a középfrekvenciás komponensek kívánt szintjét az R4, R5 és R6 ellenállás értékeinek kiválasztásával.
11. ábra. A legegyszerűbb háromcsatornás hangszabályozás sematikus diagramja
A frekvenciamenet szabályozásának széles skáláját biztosítja a hangszínszabályozás, melynek kapcsolási rajza az ábrán látható. 12. Ebben a jelleválasztást RC szűrők, a hangszínszabályozást pedig külön vezérlők látják el.
12. ábra. Egy háromcsatornás hangvezérlés sematikus diagramja
Az alacsony frekvenciájú komponensek az R4, C6, R6 és C7 elemeken készült szűrőn haladnak át, amely levágja a magas és középfrekvenciákat. Ebben a csatornában a jelszintet az R3 potenciométer szabályozza. Az R2 potenciométer a középfrekvenciás komponensek szintjének szabályozója, amelynek áramkörében az alacsonyabb frekvenciákat a C3 kondenzátor, a magasabb frekvenciákat pedig a C5 kondenzátor levágja. A magasabb frekvenciájú komponensek szintjét az R1 potenciométer állítja be, amely szintén a C2, R1, C4, R7 elemeken készült szűrő szerves részét képezi. Az egyes csatornák szűrőinek kimeneteiről a jel egy külön lámpán készült erősítő fokozatba kerül. A lámpák anódáramkörei az R8, R9 és R10 ellenállásokon keresztül csatlakoznak, amelyek a csatornák kölcsönös hatásának csökkentését szolgálják.
A többcsatornás csöves ULF-ek, amelyekben az audiofrekvenciás jelerősítési út több csatornára van osztva, kiváló minőségű reprodukciójuk miatt különleges figyelmet élveznek a zene szerelmesei részéről. Az ilyen erősítőkben a csatornák száma általában két vagy három csatorna. A háromcsatornás erősítőkben a jelek alacsony-, közép- és nagyfrekvenciás komponenseit külön csatornákban erősítik. A kétcsatornás erősítőkben a jelek kis- és középfrekvenciás komponenseit jellemzően egy csatornában, a jelek nagyfrekvenciás komponenseit pedig a második csatornában erősítik.
A többcsatornás ULF-ekben használt hangszínszabályzók sok közös vonást mutatnak a szűrők alapján készült többcsatornás vezérlésekkel. A fő különbség csak az, hogy a reprodukált frekvenciatartomány kiválasztott komponenseinek szabályozóinak kimenetein generált jelek a többcsatornás ULF-ekben nem összegződnek, hanem a megfelelő erősítési utak bemeneteire kerülnek. Például egy kétcsatornás ULF csővel való működésre tervezett hangszínszabályzó sematikus diagramja látható az 1. ábrán. 13.
13. ábra. Kétcsatornás csöves erősítő hangszínszabályzójának sematikus diagramja
Ebben az áramkörben a szabályozó bemenetére a C1 kondenzátoron keresztül belépő alacsony frekvenciájú jel az R3C5R4C6 leválasztó szűrőn át a kisfrekvenciás csatornaszűrőhöz, valamint a viszonylag kis kapacitású C2 és C3 leválasztókondenzátorokon keresztül halad át, amelyek nagy ellenállást jelentenek alacsony frekvenciájú komponensek esetén a csatorna bemenetére kerül, ahol a magas és középfrekvenciás komponensek feljavításra kerülnek. A szűrő utáni alacsony frekvenciájú csatornában az alacsony frekvenciájú jelek szintjének további vezérlése található. Ebben a csatornában az erősítést az R6 potenciométer állítja be az R5, R6, R7, R8, C7 és C8 frekvenciafüggő osztó ellenállásának változtatásával. Amikor az R6 változtatható ellenállás csúszkája alsó helyzetben van, az alacsony frekvenciájú komponensek le vannak vágva. Ha az R6 potenciométer csúszkája a diagramnak megfelelően a felső pozícióban van, akkor a reprodukált tartomány alsó frekvenciájának tartományában emelkedés következik be.
A háromcsatornás ULF csővel való munkavégzéshez hangszínszabályzót használhat, amelynek kapcsolási rajza az ábrán látható. 14. Könnyen belátható, hogy ez a szabályozó szinte teljesen megegyezik a szabályozóval, melynek diagramja a 2. ábrán látható. 12. Az egyetlen különbség az, hogy a kiválasztott komponensek jeleit erősítés után nem összegzik, hanem a megfelelő erősítési utak bemeneteire táplálják.
14. ábra. Háromcsatornás csöves erősítő hangszínszabályzójának sematikus diagramja
Ne álmodozz, cselekedj!
Különféle előerősítőkkel, hangerő- és hangszínszabályzókkal végzett kísérletek azt mutatták, hogy a legjobb hangminőség minimális számú erősítési fokozattal, passzív vezérléssel érhető el. Ebben az esetben a teljesítményerősítő bemenetén végzett beállítások nem kívánatosak, mivel ezek a komplex nemlineáris torzítási szintjének növekedéséhez vezetnek. Ezt a hatást nemrég fedezte fel a híres audioberendezés-fejlesztő, Douglas Self.
Így a hangerősítési út ezen részére a következő struktúra jön létre:
- alacsony és magas frekvenciájú passzív hídszabályozó,
- passzív hangerőszabályzó,
- lineáris amplitúdó-frekvencia-válaszú (AFC) előerősítő, minimális torzítással a működési frekvencia tartományban.
Az előerősítő bemenetén végzett beállítások nyilvánvaló hátránya, hogy a jel-zaj arány romlását nagymértékben ellensúlyozza a modern hangvisszaadó eszközök magas jelszintje.
Javasolt előerősítő Kiváló minőségű sztereó hangerősítőkben használható. A hangszínszabályzó lehetővé teszi az amplitúdó-frekvencia-válasz (AFC) egyidejű beállítását két csatornán két frekvenciatartományban: alsó és felső. Ennek eredményeként figyelembe veszik a helyiség és az akusztikai rendszerek jellemzőit, valamint a hallgató személyes preferenciáit.
És megint egy kis történelem
Az első versenyző a hangszínszabályzós előerősítő szerepére D. Starodub áramköre volt (1. ábra). De a kivitel soha nem honosodott meg a teljesítményerősítőben: gondos árnyékolásra és rendkívül alacsony hullámzási szintre (kb. 50 μV) rendelkező tápegységre volt szükség. A fő ok azonban a csúszkás változó ellenállások hiánya volt.
Rizs. 1. Egy jó minőségű hangszínszabályzó blokk diagramja
Próba-hibával egy egyszerű előerősítő áramkört találtam ki (2. ábra), amellyel azonban a hangvisszaadási rendszer messze felülmúlta a kereskedelemben gyártott berendezések hangját, legalábbis azt, amivel barátaim és ismerőseim rendelkeztek.
Rizs. 2. Az UMZCH S. Batya és V. Sereda egy előerősítő csatornájának sematikus diagramja
Az alapot Yu Krasov és V. Cherkunov sztereofonikus elektrofon előerősítőjének áramköréből vették, amelyet a rádióamatőr tervezők 26. szövetségi kiállításán mutattak be. Ez az áramkör bal oldala, beleértve a hangszínszabályzókat is.
A kaszkád megjelenése a különböző vezetőképességű tranzisztorokon az előerősítőben (VT3, VT4) az erősítők megbeszéléséhez kapcsolódik A. S. Mirzoyants rádiórendszerek tanszék televíziós technológiai laboratóriumának tanárával, akivel együtt dolgoztam. diák. A munka során lineáris kaszkádokra volt szükség a televíziós jel erősítéséhez, és Alekszandr Szergejevics arról számolt be, hogy tapasztalatai szerint a legjobb tulajdonságokkal a „csúcsos” szerkezetek rendelkeznek, ahogy ő fogalmazott, vagyis a tranzisztorokon lévő erősítők. ellentétes szerkezet közvetlen csatolással. Az UMZCH-val való kísérletezés során rájöttem, hogy ez nem csak a televíziókészülékekre vonatkozik, hanem a hangerősítő berendezésekre is. Ezt követően gyakran használtam hasonló áramköröket tervezéseim során, beleértve a térhatású tranzisztor-bipoláris tranzisztor párokat.
Különböző felépítésű tranzisztorok alkalmazására tett kísérlet az első szakaszban (VT1, VT2 kompozit emitter követő) nem hozott sikert, mert az összes kiváló tulajdonság mellett (alacsony zajszint, alacsony torzítás) az áramkörnek jelentős hátránya volt - kisebb túlterhelhetőség. az emitter követőhöz képest.
Az előerősítő műszaki adatai:
Bemeneti ellenállás, kOhm= 300
Érzékenység, mV= 250
A hangszínbeállítás mélysége, dB:
40 Hz=± frekvencián 15
15 kHz=± 15
A sztereó egyensúly beállításának mélysége, dB=± 6
Mivel az erősítők tervezése során új ötletek merültek fel, a régi terveket odaadtam valakinek, vagy fix watt kimeneti teljesítmény / rubel áron eladtam. Egyik leningrádi utam alkalmával magammal vittem ezt az erősítőt, hogy eladjam egy barátom barátjának. Volodka elmondta, hogy ennek a fickónak sok nyugati felszerelése van, és elvitte neki a készüléket egy meghallgatásra. Este elmondta az eredményt: a fiatalember bekapcsolta az erősítőt, meghallgatott pár dolgot, és annyira elégedett volt a hanggal, hogy szó nélkül kifizette a pénzt.
Hogy őszinte legyek, amikor megtudtam, hogy az összehasonlítás importált berendezésekkel történik, nem különösebben reméltem, hogy az erősítő hatással lesz. Ráadásul nem készült el teljesen – hiányzott a felső és az oldalsó burkolat.
Tekintsük egy előerősítő csatorna kapcsolási rajzát (2. ábra). A bemenetre nagy impedanciájú hangerő- (R2.1) és egyensúlyszabályzó (R1.1) van beépítve. Az R2.1 ellenállás középső kivezetéséről a C2 átmeneti kondenzátoron keresztül a hangjel a VT1, VT2 kompozit emitter követőhöz jut, amely a passzív hangszínszabályozás normál működéséhez szükséges, hídáramkörben készült. A hangblokk által bevezetett csillapítás kiküszöbölése és a jel szükséges szintre történő felerősítése érdekében kétfokozatú erősítőt telepítenek a VT3, VT4 tranzisztorokra.
Az előerősítő tápegysége nem stabilizált, a végerősítő pozitív karjáról. A tápfeszültséget a VT3, VT4 kaszkádok az R17, C10, C13 szűrőn keresztül, valamint a bemeneti emitter követő - R8, C4 - táplálják. A VD1 dióda fontos szerepet játszik: nélküle nem lehetett teljesen megszüntetni a 100 Hz frekvenciájú váltakozó áram hátterét a teljesítményerősítő kimenetén.
Szerkezetileg az előerősítő „vonalban” készül, minden alkatrész nyomtatott áramköri lapra van felszerelve, felül egy U-alakú acélból készült, 0,8 mm vastag képernyővel lezárva.
--
Köszönöm a figyelmet!
A számítást a következő összefüggések alapján végeztük: R1 = R3; R2 = 0,1 R1; R4 = 0,01 R1; R5 = 0,06R1; C1[nF] = 105/R3 [Ohm]; C2 = 15C1; C3 = 22C1; C4 = 220 C1.
Ha R1=R3=100 kOhm, a hangblokk körülbelül 20 dB-es csillapítást vezet be 1 kHz-es frekvencián. Különböző értékű R1 és R3 változó ellenállásokat vehet igénybe, még akkor is, ha a határozottság kedvéért 68 kOhm ellenállású ellenállások állnak rendelkezésre. Könnyen újraszámolható a híd hangszínszabályzó fix ellenállásainak és kondenzátorainak értéke anélkül, hogy a programra vagy a táblázatra hivatkozna. 1: az ellenállások ellenállását 68/100=0,68-szor csökkentjük, a kondenzátorok kapacitását pedig 1/0,68=1,47-szeresére növeljük. R1=6,8 kOhm-ot kapunk; R3=680 Ohm; R4 = 3,9 kOhm; C2=0,033 uF; C3=0,33 uF; C4=1500 pF; C5=0,022 µF.
A sima hangszínszabályozáshoz inverz logaritmikus függőségű (B görbe) változó ellenállások szükségesek.
A program lehetővé teszi, hogy egyértelműen megtekinthesse a tervezett hangszínszabályozás működését Tone Stack Calculator 1.3(9. ábra).
Rizs. 9. Az ábrán látható áramkör hangszínszabályzóinak modellezése. 8
Program Tone Stack kalkulátor A passzív hangvezérlés hét tipikus áramkörének elemzésére készült, és lehetővé teszi a frekvenciaválasz azonnali megjelenítését a virtuális vezérlők helyzetének megváltoztatásakor.
Rizs. 11. A „diák” UMZCH hangblokkjának és előerősítőjének sematikus diagramja
A műveleti erősítők több példányának kísérleti vizsgálata azt mutatta, hogy a negatív visszacsatolású osztó földelt ágában lévő kondenzátor nélkül is néhány millivolt az állandó kimeneti feszültség. A sokoldalú felhasználás érdekében azonban csatolókondenzátorok (C1, C6) találhatók a hangszínszabályozó egység bemenetén és az előerősítő kimenetén.
Az erősítő szükséges érzékenységétől függően az R10 ellenállás ellenállásértékét a táblázatból kell kiválasztani. 2. Nem az ellenállások pontos értékére kell törekedni, hanem azok páronkénti egyenlőségére az erősítő csatornáiban.
2. táblázat 
▼ 🕗 2012.02.25 ⚖️ 11,53 Kb ⇣ 149 Szia olvasó! A nevem Igor, 45 éves vagyok, szibériai vagyok és lelkes amatőr elektronikai mérnök. Én találtam ki, hoztam létre és 2006 óta karbantartom ezt a csodálatos oldalt.
Magazinunk több mint 10 éve csak az én költségemen létezik.
Jó! Az ingyenességnek vége. Ha fájlokat és hasznos cikkeket szeretne, segítsen!
--
Köszönöm a figyelmet!
Igor Kotov, a Datagor magazin főszerkesztője
A passzív hangszínszabályozás fő hátránya az alacsony erősítés. További hátránya, hogy a hangerőszint lineáris függésének eléréséhez a forgásszögtől logaritmikus szabályozási karakterisztikával rendelkező változó ellenállásokat kell használni ("B" görbe).
A passzív hangszínszabályozás előnye, hogy kisebb a torzítás, mint az aktívaké (például a Baxandal hangszínszabályzó, 12. ábra).
Rizs. 12. Aktív hangszínszabályozás, P. Baxandal
ábrán látható diagramból látható. A 12. ábrán látható, hogy az aktív hangszínszabályzó passzív elemeket (R1 - R7 ellenállások, C1 - C4 kondenzátorok) tartalmaz, amelyek a DA1 műveleti erősítő száz százalékosan párhuzamos negatív feszültség-visszacsatolásába tartoznak. Ennek a szabályozónak az átviteli együtthatója az R2 és R6 hangszínszabályozó csúszkák középső helyzetében egyenértékű, és a beállításhoz lineáris szabályozási karakterisztikával ("A" görbe) rendelkező változó ellenállásokat használnak. Más szóval, az aktív hangszínszabályozás mentes a passzív hangszínszabályozás hátrányaitól.
Hangminőség szempontjából azonban ez a szabályozó egyértelműen rosszabb, mint egy passzív, amit még a tapasztalatlan hallgatók is észrevesznek.
Rizs. 13. Alkatrészek elhelyezése a nyomtatott áramköri lapon
Az előerősítő jobb csatornájához kapcsolódó elemeket prímjel jelzi. Ugyanez a jelölés történik a nyomtatott áramköri kártya fájljában (*.lay kiterjesztéssel) - a felirat akkor jelenik meg, amikor a kurzort a megfelelő elemre mozgatjuk.
Először kis méretű alkatrészeket kell felszerelni a nyomtatott áramköri lapra: huzal jumperek, ellenállások, kondenzátorok, ferrit „gyöngyök” és egy aljzat a mikroáramkör számára. Végül a sorkapcsokat és a változó ellenállásokat telepítik.
A telepítés ellenőrzése után kapcsolja be a tápfeszültséget, és ellenőrizze a „nullát” a műveleti erősítő kimenetein. Az eltolás 2-4 mV.
Ha szükséges, meghajthatja a készüléket egy szinuszos generátorról, és átveheti a jellemzőket (14. ábra).
Rizs. 14. Telepítés az előerősítő jellemzésére
--
Köszönöm a figyelmet!
Igor Kotov, a Datagor magazin főszerkesztője
Az említett források
1. Digest // Radiohobby, 2003, 3. sz., 10., 11. o.2. Starodub D. Hangszínszabályzók blokkja kiváló minőségű basszuserősítőhöz // Rádió, 1974, 5. sz., p. 45, 46.
3. Shkritek P. Útmutató az audio áramkörhöz. – M.: Mir, 1991, p. 150-153.
4. Shikhatov A. Passzív hangszínszabályozás // Rádió, 1999, 1. sz., p. 14, 15.
5. Rivkin L. A hangszínszabályozás számítása // Rádió, 1969, 1. sz., p. 40, 41.
6. Solntsev Yu Kiváló minőségű előerősítő // Rádió, 1985, 4. sz., 32–35.
7. //www.moskatov.narod.ru/ (E. Moskatov programja „Timbreblock 4.0.0.0”).
Vlagyimir Moszjagin (MVV)
Oroszország, Velikij Novgorod
A gimnázium ötödik osztályától érdeklődtem a rádióamatőr iránt.
Diploma szakirány - rádiómérnök, Ph.D.
A „Fiatal rádióamatőrnek forrasztópákával olvasni”, „A rádióamatőr kézművesség titkai” című könyvek szerzője, a „Forrasztópákával olvasni” című könyvsorozat társszerzője a „SOLON-” kiadóban. Press”, publikációim vannak a „Rádió”, „Műszerek és kísérleti technikák” stb. folyóiratokban.
Olvasói szavazás
