Главная
>
Источники и стабилизаторы тока Выражение для определения Ки схемы можно записать в следующем виде: Ubx Rl (l~k)R + R2 I jik) R/R где k - относительная часть сопротивления потенциометра, включенная в цепь ОС. Рассматриваемая схема не может обеспечить нулевой коэффициент усиления по напряжению, поскольку при k~Q и 100%-ной обратной связи Ku = R2/(R + R2)- На рис. 7.19,6 непрерывной линией показана зависимость коэффициента усиления регулятора от положения движка потенциометра при следующих значениях сопротивления резисторов: /? = 100 кОм; Ri = 330 Ом и /?2 = 3,3 кОм. Штриховой линией изображена та же зависимость цри R2=10 кОм. Как видим, эти характеристики отличаются от идеальной, однако большой динамический диапазон Ки (около 90 дБ) делает такую схему весьма эффективной в реальных условиях эксплуатации. Кроме того, при /? = 100 кОм это отличие незначительно и составляет всего 2 дБ в диапазоне около 40 дБ. Регулятор стереобаланса. Из большого числа известных регуляторов стереобаланса наиболее удобно пользоваться теми, которые позволяют изменять громкость только в канале с избыточным усилением, оставляя громкость в другом канале неизменной. Такие регуляторы выполняют либо на основе специального сдвоенного потенциометра, у которого противоположные половины ре-зистивных элементов металлизированы, либо на основе потенциометра группы А с отводом от средней точки. К сожалению, радиолюбители, конструирующие стереофоническую аппаратуру, лишены возможности применять такие регуляторы. Тем не менее выход из положения есть [105]. Регуляторы стереобаланса с близкими к упомянутым регулировочными характеристиками можно собрать и на основе обычных сдвоенных потенциометров группы А. Принципиальная схема одного из регуляторов приведена на рис. 7.20,а. Он построен на двух ОУ широкого применения {А1 п АГ) и сдвоенном потенциометре R4R4. Наилучшее приближение к требуемой характеристике регулирования получается при выборе сопротивлений резисторов R3 и R4 из условия /?3 = 0,5i?4. В этом случае зависимость коэффициента усиления устройства в канале А от относительного перемещения движка а потенциометра R4 определяется соотношением Ка = = а(1,5-a)/?4/(l,5i?i), а в канале В - соотношением /(в(1-а)Х X (a-f 0,5)/?4/(1,5/?i). Вид этих зависимостей показан на рис. 7.20,6. Отклонение характеристик от тех, которые получаются при использовании потенциометров с металлизацией резистивных элементов, не превышает 1 дБ. Сопротчвление сдвоенного потенциометра R4R4 рассчитывают исходя из требуемого коэффициента усиления схемы Ки и нужного входного сопротивления, определяемого в данном случае со- противлением резистора Rl: Ri = 3KuRi- Очевидно, что при Ки = =1 схема эквивалентна потенциометру с металлизированным резистивиым элементом. Кроме того, она обладает низким выходным сопротивлением, упрощающим ее согласование с последующим каскадом, и позволяет при необходимости установить коэффициент усиления как меньше, так и больше 1. Ri 2Zk Ш7 о А1У R1 330 1800 R3 33к R1 12k R2 330 9 д, won. -в.зв 1800 1 ВыхА Rif bsk R3 33к RU ВЪк Вых/ ув,зд К/К,дБ 5 -/ 0,1 0,8 л Рис. 7.20. Регулятор стерео-баланса (а) и его передаточная характеристика (б) 1 - канал а; 2 - канал в 10 Г,кГи, Рис. 7.21. Схема регулятора высоких и низких звуковых частот (а) и ее амплитудно-частотная характеристика (б) Устройство построено на операционных усилителях 140УД1А, однако можно применять и другие ОУ. Следует только учесть, что элементы корректирующих цепей в каждом случае необходимо подобрать так, чтобы при требуемой полосе пропускания усилитель не возбуждался ни в одном из положений движка потенциометра R4R4. Регуляторы нижних и верхних звуковых частот. Для улучшения окраски звучания музыкальных записей в низкочастотных усилителях используются регуляторы нижних и верхних звуковых частот [106]. Одна из наиболее простых схем регулятора с большим диапазоном изменения зависимости коэффициента усиления от частоты и с раздельной регулировкой Kv в области высоких и низких частот на ОУ 140УД7 показана на рис. 7.21,а. В схеме при изменении положения движка потенциометра R2 из одного крайнего положения в другое коэффициент усиления Kv на частоте 50 Гц меняется на ±20 дБ. Аналогично перемещением положения движка потенциометра R7 можно изменить коэффициент усиления схемы на частотах более 1 кГц, причем максимальное изменение Kv на частоте 20 кГц составляет ±20 дБ. В приведенной схеме регулировка коэффициента усиления в области низких частот (менее 1 кГц) не оказывает влияния на величину Kv на высоких частотах (более 1 кГц), и наоборот. На рис. 7.21,6 непрерывной линией показаны амплитудно-частотные характеристики регулятора, соответствующие крайним положениям движка потенциометров R2 и R7, а штриховой - ход зависимости Kv от частоты при изменении положения движков. В связи с тем, что максимальная амплитуда входного сигнала схемы обычно не превышает 1 В (регулятор тембра, как правило, включается на выходе рассмотренных ранее нредварительных усилителей) и максимальный коэффициент усиления регулятора невелик (не более 10), усилитель используется без внешней цепи компенсации напряжения смещения, которое появляется на входе ОУ при протекании тока смещения инвертирующего входа через резисторы R1-R4. При этом нелинейные искажения на выходе схемы - не более 0,01%- Линейные потенциометры, обычно используемые в регуляторах тембра для изменения коэффициента усиления на высоких и низких частотах, практически не влияют на величину Kv при изменении угла поворота у центрального положения и эффективны лишь вблизи крайних положений движка. Представленная на рис. 7.22,а схема также не лишена этого недостатка, однако при замене линейных потенциометров R7 и R8 набором последовательно соединенных резисторов, переключаемых с помощью переключателей S1 и S2, как показано на рис. 7.22,6, можно получить амплитудно-частотную характеристику, которая на частотах 20 Гц и 20 кГц изменяется на 3 дБ при каждом переключении S1 и S2 (рис. 7.22,в) [107]. Рассмотрим принцип работы такого регулятора тембра. Предположим, что конденсаторы СЗ и С4 закорочены, а резисторы R3 и R4 отсутствуют. Тогда входной сигнал поступает на неинвертирующий вход ОУ ослабленным на 20,8 дБ (в отношении 11:1) резнсторным делителем R1R5. Выходной сигнал Ubux по цепи ОС поступает на инвертирующий вход ОУ через идентичный аттенюатор, образованный резисторами R2 и R6. Следовательно, ослабление сигнала во входной цепи будет скомпенсировано коэффициентом усиления ОУ, определяемым отношением {R2 + Re,)IRe и равным И (20,8 дБ), так что полный коэффициент усиления схемы будет равен единице (О дБ) во всем диапазоне звуковых частот. Теперь введем в схему резисторы R3 и R4. В крайнем левом положении движка потенциометра R7 резистор R5 на неинверти-
|