Предварительный стереоусилитель

Усилитель предназначен для совместной работы с вы­сококачественным стереофоническим усилителем мощно­сти (см., например, сборник ВРЛ № 63, стр. 44) и имеет следующие параметры:

Чувствительность со входа, мВ:

магнитного звукоснимате­ля ..........3 — 7

магнитофона .....500

тюнера........42 — 270

Входное сопротивление по всем входам, кОм ... 47

Выходное сопротивление, Ом, не более.....10

Выходное напряжение на нагрузке 600 Ом, В . . 1,0

Рабочий диапазон частот при неравномерности

1 дБ, Гц....................15 — 80 000

Пределы плавной регулировки тембра на частотах

50; 200; 800 Гц; 3,2; 12, 8 кГц, дБ.......±12

Пределы регулировки стереобаланса, дБ.....от+5 до — 11

Коэффициент гармоник, %, не более ......0,1

Уровень шумов на выходе, дБ......... — 70

Переходное затухание между каналами в рабочем

диапазоне частот, дБ, не хуже......... — 60

Напряжение питания, В............24

Сила потребляемого тока, мА, (для одного канала) не более...................35

Предварительный усилитель состоит из следующих функциональных узлов: усилителя-корректора для рабо­ты с магнитным звукоснимателем; эмиттерного повтори­теля, к которому подводится сигнал с линейного выхода магнитофона; блока коммутации; пятиполосного регу­лятора тембра и выходного усилителя с регулятором сте­реобаланса.

Усилитель-корректор — трехкаскадный (рис. 1). Для достижения более высокого усиления (без ООС) каска­ды усилителя включены по схеме ОЭ, ОК, ОЭ. Такое построение (в отличие от традиционных «двоек» ОЭ, ОЭ или «троек» ОЭ, ОЭ, ОК) позволяет получить большое сопротивление нагрузки в первом каскаде и, следова­тельно, реализовать большое усиление. Такая «тройка» имеет коэффициент усиления 50 000, в то время как обычные «двойки» и «тройки» — всего 2000 — 10 000. При­менение более глубокой обратной связи благоприятно сказывается на снижении коэффициента гармоник и вы­ходного сопротивления, а также на точности реализации АЧХ коррекции, особенно в области низших частот. По­стоянные времени цепи коррекции соответствуют ГОСТ 7893 — 72 и равны 3180 мкс (R3C3); 318 мкс (RJ0C3); 75 мкс (R10C5). Коэффициент усиления в режиме «Магн. звукосниматель» определяется отношением со­противления корректирующего двухполюсника к сум­марному сопротивлению резисторов R4 и R5 плюс 1. При сопротивлении резистора в цепи эмиттера транзистора VI, равном 470 Ом, коэффициент усиления на частоте 1000 Гц составит 125.

Чтобы получить высокое соотношение сигнал/шум на выходе корректора, транзисторы VI и V2 работают с малым током коллектора (0,1 и 0,3 мА соответственно), позволяющим достичь минимума шумов при заданном внутреннем сопротивлении генератора — головки звуко­снимателя.

Корректор допускает перегрузку по входу 20 дБ. При этом коэффициент гармоник остается менее 0,1%. Весь­ма малое выходное (около 100 Ом) сопротивление, полу­ченное благодаря глубокой отрицательной обратной свя­зи (ООС), позволяет подключить к корректору экрани­рованный кабель большой длины без риска ухудшить его частотную характеристику на верхних частотах. При желании корректор может быть встроен в ЭПУ.

Элементы R2 и С2 препятствуют проникновению в усилитель высокочастотных наводок.

Резисторы R4 в каналах позволяют привести выход­ные сигна-лы корректоров к уровню 0,5 В при разбросе в отдаче головок звукоснимателей и при их смене.

При замыкании корректирующего двухполюсника (режим «Тюнер») в цепь ОС включаются резисторы R16 и R19, а резисторы R4 и R5 отключаются. Корректор, таким образом, превращается в широкополосный усили­тель с регулируемым усилением. Подстроечные резисто­ры R4 и R16 выведены под шлиц.

Блок коммутации обеспечивает подключение источ­ников программ, а также следующие режимы работы предусилителя:

«Стерео» включены S6 и S7

«Стерео реверс» включены S6, S7 и S4

«Стерео левый» включен S6

«Стерео правый» включен S7

«Моно» включены S6, S7 и S5

«Mono левый» включены S5 и S6

«Моно правый» включены S5 и S7

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя-коррек­тора

В режиме «Моно» выходы корректоров и эмиттерных повторителей V4 объединяются через резисторы R23, R24 во избежание взаимного шунтирования малым вы­ходным сопротивлением.

Для согласования сопротивления регулятора громко­сти и низкого (около 600 Ом) входного сопротивления регулятора тембра служит составной эмиттерный повто­ритель на транзисторах V5 и V6.

Пятиполосный регулятор тембра (рис. 2) позволяет более гибко управлять частотной характеристикой уси­лителя, чем обыкновенный регулятор тембра.

Каскады на транзисторах VI — V10 представляют собой активные полосовые фильтры с эквивалентной до­бротностью Q = 1. Добротность и частота квазирезонан­са определяются по формулам:

Коэффициент усиления на квазирезонансной частоте примерно 12 дБ.

С выходов полосовых фильтров сигнал поступает на суммирующий усилитель, собранный на транзисторах V11, V12 и V13. Вся система охвачена ООС через ре­зисторы R1 — R15, соотношение сопротивлений которых определяет глубину регулирования. Коэффициент пере­дачи блока по напряжению равен 1. При желании блок можно выполнить на операционных усилителях серии К140УД6 или К140УД8. При этом шумовые параметры несколько ухудшаются. Вместо приведенного регулятора тембра можно применить любой другой, имеющий вход­ное сопротивление не ниже 600 Ом и коэффициент пере­дачи, равный 1.

Рис. 2. Принципиальная схема регулятора тембра

Выходной усилитель двухкаскадный (см. рис. 1), со­бран на-транзисторах V7 и V8. Для более полного ис­пользования усилительных и динамических свойств в нем применена положительная обратная связь через кон­денсатор С16. Коэффициент усиления разомкнутого (без ООС) усилителя составил 800 — 1000. Глубина ООС — более 40 дБ, что позволило получить весьма малый ко­эффициент гармоник даже при работе на нагрузку 600 Ом (входное сопротивление усилителя мощности), чему способствовал также выбор большой силы тока коллектора транзистора V8 (10 мА).

Коэффициент усиления выходного усилителя опреде­ляется отношением суммарного сопротивления резисто­ров R37 и R40 к сопротивлению резистора R32. Изменяя сопротивление резисторов R37 в правом и левом каналах в противоположные стороны, можно осуществить эффек­тивную регулировку стереобаланса. Необходимо отме­тить, что- качественные параметры получены благодаря применению транзисторов с большим значением коэф­фициента усиления по току и малым коэффициентом шума.

Регулятор тембра и усилитель выполнены на отдель­ных печатных платах. Плата усилителя (рис. 3) имеет размеры 130 X 50 мм, а плата регулятора тембра (рис. 4) — 165 X 65 мм. Весь усилитель желательно вы­полнить в виде отдельной законченной конструкции, размещенной в стальной коробке-экране, на стенках которой установлены органы управления, входные и вы­ходные разъемы. При использовании экранированных проводов не следует объединять в одном экране сигналь­ные цепи разных каналов во избежание емкостных свя­зей. Длина монтажных проводов некритична. «Земля­ной» провод каждого канала должен идти раздельно до источника питания. Корпус должен соединяться с общим проводом в одной точке у входных разъемов.

В качестве переменных резисторов желательно при­менить резисторы СПЗ-236. Все переменные резисторы сдвоенные. Регулятор громкости должен иметь харак­теристику типа «В», остальные — типа «А». Подстроеч-ные резисторы СП4-1. Конденсаторы применены КМ, К50-6, К53-1а. Постоянные резисторы рассчитаны на мощность, равную 0,125 Вт.

Рис. 3. Печатная плата усилителя-корректора:

а — расположение элементов на плате (со стороны установки эле­ментов) ; б — конфигурация печатного монтажа

Конденсаторы С7 и С8 составлены из двух парал­лельно соединенных конденсаторов емкостью 0,01 и 0,047 мкФ.

Номиналы элементов корректирующего двухполюс­ника и элементов полосовых фильтров регулятора темб­ра, а также резисторов R1 — R5 и Rll — R15 должны иметь допуск ±5%.

В усилителе использованы переключатели П2-К: S1 — 5с? — с зависимой фиксацией, S4 — S7 — с незави­симой. При этом переключатели S1 — S3 должны произ­водить аналогичную коммутацию и в другом канале, не показанном на схеме.

Рис, 4. Печатная плата регулятора тембра: а — расположение элементов на плате (со стороны установки элементов);

Транзисторы КТ342 могут быть с любым буквенным индексом или заменены на КТ373 и КТ3102.

Питание обоих каналов усилителя должно произво­диться от стабилизированного источника питания, имею­щего малые пульсации и низкое выходное сопротив­ление.

б — конфигурация печатного монтажа

При налаживании усилителя в первую очередь измеряют режимы работы каскадов по постоянному то­ку. Необходимо учесть, что режим транзисторов V7 и V8 устанавливается спустя 30 — 40 с после подачи питания. В случае больших отклонений (более 10%) проверяют утечку электролитических конденсаторов, входящих в соответствующий каскад. Сила тока стока транзистора V12 (при замкнутых затворе и истоке) должна быть равной 5,5 — 6,5 мА. Если режимы всех каскадов соот­ветствуют указанным на схеме, то производят проверку по переменному току или при подаче реального сигнала.