а с одним заземленным входом - в соответствии с выражением Rj, = {Un~0,6) Щ/0,6. (7.15)-

Однако данная схема имеет один существенный недостатокг все изменения напряжения источника питания передаются на вход, предусилителя через резисторный делитель Яд,/Нз, поэтому схему в таком виде нежелательно использовать при плохой стабилизации Un. Для достижения большого значения коэффициента ослабления изменений напряжения источника питания (порядка 120дБ) при незначительном времени установления можно применять схему предусилителя воспроизведения для магнитофона со стандартной амплитудно-частотной характеристикой (рис. 7.7,6). В этой схеме, как и в предыдущих, рабочий режим по постоянному току устанавливается резисторным делителем Ri/Rz. Однако при таком включении элементов в цепи отрицательной ОС выражения (7.3) и (7.5) можно переписать в следующем виде. Для режима с дифференциальным входом

= 2 f/gg/l00/зх = 1,2/(50-10-6) =24 кОм. (7.За)

При использовании К548УН1 с одним заземленным входом R2 = /б.э/50 /о.с = 0,6/(50 10-4) = 120 Ом. (7.5а>

Как следует из этих выражений, максимально допустимое сопротивление резистора R2 в обоих случаях в 10 раз меньше, чем ранее, что обеспечивает лучшую стабильность напряжения смещения по постоянному току.

Выражения (7.9), (7.10) и (7.12), определяющие коэффициент усиления схемы на высоких частотах, верхнюю угловую частоту /г и нижнюю граничную частоту /о соответственно, остаются неизменными. Значение нижней угловой частоты fi в данном случае определяется из условия равенства сопротивления конденсатора СЗ (1/2я/:Сз) полному эквивалентному сопротивлению цепи, состоящей из элементов R1, R3 и С1. После преобразований получим

Сз =--. (7.16)

Для времени установления уст справедливо

t ~-2VXc;\n{\-2,4JUn). (7.17)

Пример. Проведем расчет схемы предусилителя воспроизведения для магнитофона с малым временем установления, имеющей стандартную амплитудно-частотную характеристику; в качестве исходных возьмем данные предыдущего примера.

Из выражения (7.3а) выбираем i?2=24 кОм. Определяем сопротивление резистора R1 из (7.4): Ri= {U 1,12,4-\)R2. В предыдущем примере было найдено, что значение коэффициента усиления иа частотах, превыщающих /г, равно 51 дБ, или 355, т. е. выражение (7.9) преобразуется:

Ки = iRi + Rs)/Rs = 355. (7.9а)

Верхняя угловая частота f2 при скорости движения магнитной ленты 9,5 см/с равна 1770 Гц. Теперь, решая совместно уравнения (7.9а), (7.10) и (7.116) и учитывая, что нижняя угловая частота ft = 50 Гц, получаем

3 = Rl (/i + VPi + /i hKu)/{h Ки) 2 кОм.

Находим значения R4 и СЗ из выражений (7.9а) и (7.10) соответственно: ?4 680 кОм; Сз 120 пФ. Принимая, как и в предыдущем примере, значение нижней граничной частоты предусилителя fo=20 Гц, определяем емкость конденсатора С2 из выражения (7.12): СяБ мкФ. Используя выражение (7.17), находим, что время установления уЖ0,2 с.

Из сравнения рассмотренных в двух примерах схем можно заключить, что время готовности предусилителя к работе после подачи питания (т. е. у) в последнем случае почти на два порядка ниже; это делает схему на рис. 7.7,6 более удобной для использования в качестве предусилителя воспроизведения для магнитофона.

Предусилители записи для магнитофона. В связи с тем, что амплитудно-частотная характеристика предусилителя воспроизведения для магнитофона нелинейна;(кр,ивая 1 на рис. 7.8,а), при записи сиг-

AOf 0,1 1,0 г,кГц 1мк

0,01 0,1 1,0 10 f.KCu,

WOk гУ

ctf HI- ut.

XT, n**

MZkJLcZ л.сз X JJ0№<£P.Z7mk gj

Рис. 7.8. Стандартные характеристики записи и воспроизведения (а), магнитной головки (б) и предусилитель записи для магнитофона (в)

нал должен изменяться таким образом, чтобы суперпозиция характеристик записи и воспроизведения не зависела от частоты, т. е. характеристика записи должна иметь вид кривой 2 на рис. 7.8,а. Если при этом учесть, что выходная характеристика типовой четы-ре.хдорожечной магнитной головки зависит от частоты, как показа-

но на рис. 7.8,6 (кривая /), то для получения стандартной характеристики записи (рис. 7.8,(2, кривая 2) предусилитель записи для магнитофона должен иметь зависимость коэффициента усиления от частоты, представленную на рис. 7.8,6 (кривая 2).

Этому условию удовлетворяет схема на рис. 7.8,s. В ней напряжение смещения по постоянному току задается резисторами R1 и R2, сопротивления которых выбираются из условий (7.3) и (7.4) при использовании ОУ в режиме с дифференциальным входом и (7.5) и (7.6) с одним заземленным входом. Цепь из резистора R3 и конденсатора С1 устанавливает коэффициент усиления схемы в промежуточной полосе частот [.см. выражения (7.7) и (7.8)]. Верхняя угловая частота на уровне 3 дБ (рис. 7.8,6) определяется емкостью конденсатора СЗ:

f, = \/{2nC,R,). (7.18)

На частотах выше /з коэффициент усиления предусилителя возрастает по закону 6 дБ на октаву до частоты /4, являющейся верхней граничной частотой;

1/(2 я R,C,). (7.19)

Резистор R5 введен в схему для ограничения тока h через записывающую головку:

Rb=lJ.uJh, (7.20)

где [Увых--выходное напряжение схемы. И наконец, индуктивность L1 и конденсатор С4 образуют параллельный контур с резонансной частотой, равной частоте генератора намагничивания, предназначенный для устранения влияния сигнала этого генератора на записываемый сигнал с целью ликвидации нежелательных интермодуляционных искажений.

Пример. Расчет предусилителя записи для магнитофона с головкой, имеющей ток записи 30 мкА, при использовании микрофона с максимальным выходным напряжением 10 мВ; напряжение источника питания Uu=24 В.

Для получения оптимальных щумовых характеристик выберем схему предусилителя на микросхеме К548УН1 с одним заземленным входом.

С помощью выражения (7.5) выбираем номинал резистора R2 равным 1,2 кОм. Из выражения (7.6) Л,= (£ /1,2-1)2= (2,4/1,2-1) 1,2-10 г 22 кОм. Максимальный размах выходиого напряжения усилителя К548УН1 при напряжении источника питания 24 В равен 22 В, что соответствует эффективному значению 7,8 В. Поэтому примем £/вых = 6 В. Из выражения (7.20) Rs - = Ьвых з=6/(30.10-<=)=200 кОм.

Пусть верхняя граничная частота /4=16 кГц (рис. 7.8,6). Спад выходной характеристики записывающей головки начинается с частоты около 4 кГц. Поэтому для получения требуемой суммарной характеристики записи коэффициент усиления предусилителя должен увеличиваться именно с этой частоты, причем это увеличение должно происходить с наклоном 5 дБ на октаву на частотах от /з (4 кГц) до fi (16 кГц). Таким образом, коэффициент усиления в промежуточной полосе должен быть на 12 дБ ниже максимального значения