Главная >  Схема соединений канала 

1 [ 2 ] 3 4 5 6 7

Динамический диапазон, дБ.................... 70

Регулятор тембра. На основе многочисленных экспериментов установлено, что наиболее естественное звуковосг[роизведение музыкальных программ можно подобрать лишь в том случае, когда регуляторы тембра позволяют изменять

а д,омк>15в

R3 и,3к

R1 270г-

15В 7Л11,0и7к

03 Т I Tcif

0,01 ПК 147к&)

0,01 mkJ

=pf5 00

ЛПк Щ5 100к

С6 Юмкх х15В С7 и

С9 0,1мк RS 10к .ZOB fllJO

10 11+

G10 1,8

R16 Ria

5800 51К 1,0

IYU КС515А : V5 КС515А 1

ЪЗОк

10мк15д V3

КТ3120

noJE/v

300 80к R17 910

1бОк ШО 470к

л- НЧ

RZ1 Rll RIZ 150к 1Ък 13к

G11 300

Рис. 5. Принципиальная схема регулятора тембра

усиление низкочастотного тракта на низших и высших звуковых частотах в пределах 15. .20 дБ по сравнению с частотой 1000 Гц. Но чтобы сохранить более высокую перегрузочную способность усилителя мощности, а также уменьшить динамические искажения в усилителе мощности, необходимо в регуляторах тембра изменять усиление низших и высших звуковых частот не более ±12... 15 дБ. Регулирование тембра может быть осуществлено как непосредственно в цепях усиления сигнала, так и в цепях частотно-зависимой отрицательной обратной связи.

Принципи-альная схема регулятора тембра показана на рис. 5.

Для повышения входного сопротивления первый каскад выполнен на составном транзисторе (V/ типа КТ3102Е и V2 типа КТ3120). Регуляторы тембра низших частот {R14) и высших частот (R15) включены в цепях отрицательной обратной связи. Достоинство такой схемы регулирования - большая крутизна срезов частотной характеристики, которая почти не изменяется при регулировании тембра.

Следует -также отметить, что даже при максимальных подъемах частотной характеристики на краях звукового диапазона глубина отрицательной обратной связи остается достаточно большой, что обеспечивает малые гармонические искажения.

Регулятор средних частот (R16) необходим для сохранения естественного звучания звуковых программ при максимальных гюдьемах низших н выс[пих звуковых частот. Потери усиления и регуляторах тембра компенсируются усилением сигналов в третьем каскаде, выполненном на транзисторе КТ3120.

Для получения высокой перегрузочной способности при небольшом напряжении питания (~f30 В) резисторы коллекторных нагрузок R3 первого и R9 второго каскад.ов выбраны сравнительно небольшими. При этом токи коллекторов транзисторов \2 и V8 могут достигать i мА, что приводит к повышению уровня п1умов.

12 ..

Чтобы этого не произошло, в первом и во втором каскадах используются транзисторы типа КТ3120, у которых коэффициент шума при токе 5 мА составляет 2 дБ.

На выходе предварительного усилителя установлен регулятор уровня громкости (R20) и регулятор стереобаланса {R2I).

С помощью конденсаторов С12 и С13 осуществляется подъем высших частот на малом уровне громкости. Подъем низших частот в достаточной степени обеспечивается положительной обратной связью в, оконечном усилителе мощности. Основные технические характеристики регулятора тембра:

Входное сопротивление, кОм ................. 300

Чувствительность, В ..................... 0,25

Пределы регулировок, дБ:

низших частот ...................... ±15

высших частот ..................... ±15

средних частот ..................... -Ьб

Относительный уровень шума по линейной характеристике, дБ . . -75

Коэффициент гармонических искажений, % .......... 0,02

Перегрузочная способность, дБ ................ 10

Динамический диапазон, дБ ................. 70.

Двухполосный усилитель мощности. Усилители мощности низких и высоких частот идентичны и выполнены на комплементарных парах транзисторов. Усилитель построен по схеме с гальванической связью и одинаковой глубиной обратной связи как по переменному, так и по постоянному току, которая составляет 20 дБ.

Высокая линейность усилителя достигнута благодаря симметрич[[Ому построению всех его каскадов и использованию местных отрицательных обратных связей по току. Устойчивость обеспечивается коррекцией АЧХ по опережению и запаздыванию.

Все каскады работают в классе А, за исключением мощных транзисторов, которые работают в классе АВ с относительно высоким значением начального тока. Для управления добротностью подвижной системы громкоговорителя в усилителе мощности низких частот введена положительная обратная связь по току нагрузки. Фазочастотная характеристика (без истокового повторителя) практически линейна в диапазоне частот 20...30 ООО Гц.

Принципиальная схема усилителя мощности низких частот показана на рис. 6. На входе усилителя мощности включен истоковый повторитель на полевом транзисторе VI типа КП302ВМ. входное сопротивление которого определяется сопротивлением резистора R2 и равно 150 кОм. Второй, третий и четвертый каскады усилителя мощности - дифференциальные, собраны на транзисторах V4, V5, V7, V8 и V12, VI4.

В первых двух каскадах применены интегральные сборки типа К1НТ591Б, содержащие пары транзисторов (со статическими коэффициентами передачи тока, равными 100).

В четвертом каскаде использованы транзисторы типа КТ814В, также подобранные по статическому коэффициенту передачи тока. Стабильность по постоянному току достигается построением входного каскада на сдвоенных транзисторах V4 и V5 в одном корпусе.

Во все дифференциальные каскады введены элементы коррекции по опережению {С4, С6, R17, С8), обеспечивающие на частоте 500 кГц спад АЧХ не более 5 дБ. Окончательную форму АЧХ определяет цепь коррекции по запаздыванию RIIC5 в первом дифференциальном каскаде.

3-3SS3 13



Особое внимание должно быть у.челено температурной стабильности, так как усилитель критичен к стабильности настройки средней точки по постоянному току. Смещение средней точки (ОВ) на 0,2 В приводит к нарущению устойчивости усилителя, т. е. усилитель возбуждается на частоте примерно 500 кГц.

Для повыщения температурной стабильности дифференциальные каскады выполнены на интегральной сборке К1НТ591Б в одном корпусе. Резисторы R20 и R28- проволочные типа СП5-1А.

У-Г-КП3016; Vb,VS-K1HTB91B; Ve,V9KT3tZB;V7,V8-K1HT5916;vi0-KA5ZZB; У11-Д814Б; YilVili-KTSlUB; V1d,ViS,V16-K7B02.5

С1д 0,01мк


Рис. 6. Принципиальная схема низкочастотного усилителя мощности

Конденсаторы должны обладать очень малой утечкой попостоянному току. Замена конденсаторов С/, CS типа КМ-6 на биполярные электролитические может привести к нарущению устойчивости усилителя. ,

Транзисторы V16 имеют тепловой контакт с радиаторами выходных транзисторов.. Радиаторы должны иметь тепловое сопротивление по отношению к внешней среде 0,75 °С/Вт, что обеспечивается большой площадью. .Хорошие результаты дает установка транзистора Vie прямо на плате, рядом с радиатором транзисторов V12. VI4, V15. V17, V18.

Для повышения коэффициента усиления и стабильности работы усилителя мощности каскады на транзисторах V4, V5 и V7. V8 питаются от источников тока, выполненных на транзисторах V6 и V9.

Транзисторы V13 и V15 выполняют функции динамической нагрузки (токового зеркала) транзисторов третьего дифференциального каскада. Транзисторы V14 этого каскада и V15 токового зеркала имеют общую нагрузку, функции которой выполняют транзисторы V16-V18 и резисторы R27-R29, R33, R34, поддерживающие постоянным напряжение между базами транзисторов V17 и VI8 предоконеч-ного каскада. Иначе говоря, оба эти транзистора управляются симметричным источником тока с низким выходным сопротивлением около 1 кОм.

Транзисторы V17 и V1S реботают в режиме А, транзисторы VI9 и V20- в режиме АВ при сравнительно большом токе покоя (200 мА).

Элементы R31, С9, СЮ, СИ, R32, С12 защищают усилитель от высокочастотных помех в цепях питания. Диоды V2/ и V22 предназначены для защиты выходных транзисторов от перенапряжений при индуктивном характере нагрузки.

Кг,% 0.2-

0.05 -


Р,Вт

О -О

100 -10

Рис. 7. Гармонические и интермодуляционные искажения А,дб Фазовая

Амплитудная


10 20 30 S0100 1000 10000 50000 100000

Рис. 8. Частотные характеристики

Напряжение отрицательной обратной связи снимается с резистора R41 и подается на левый (по схеме) вход первого дифференциального каскада, а напряжение положительной обратной связи - на его правый вход.

Отрицательная обратная связь действует во всем рабочем диапазоне частот, положительная - только на частотах ниже 100 Гц.

Частота раздела усилителей мощности низких и высоких частот 600 Гц в низкочастотном канале обеспечивается емкостью С/5, а в высокочастотном канале емкостями С/=1500 пф и С3=0,022 мкФ.

Элементы положительной обратной связи {С14. R43-R45), а также емкость С15 монтируются только для низкочастотного канала; в высокочастотном емкости С/=1500 пФ, а С3=0,022 мкФ. Резистор R12 в высокочастотном канале 51 кОм, а в низкочастотном-11 кОм.



Зависимость коэффициентов гармонических и интермодуляционных искажений от мощности на различных частотах показана на рис. 7, а АЧХ и ФЧХ - на рис. 8.

Усилитель был испытан на прохождение прямоугольных сигналов, при этом на переходной характеристике колебательный процесс не наблюдался. Длительность фронта сигнала амплитудой 5 В и частотой 500 кГц примерно составляла 0,1 мкс.

Переходные процессы, которые вызывают резкие щелчки низкочастотной головки громкоговорителя, при включении усилителя мощности практически отсутствуют. При выходе из строя одного плеча источника питания или усилителя мощности разбаланс напряжения средней точки не превышает 2 В, что исключает необходимость разработки устройства защиты головок громкоговорителя.

Основные технические характеристики двухполосного усилителя мощности.

Номинальный диапазон частот, Гц, при спаде АЧХ на низкочастотной и высокочастотной границах соответственно на 2,5 и

5 дБ .......................... 10...5-10

Максимальная мощность при сопротивлении нагрузки 8 Ом,

Вт ......................40

Чувствительность, В ................... 0,45

Номинальная выходная мощность при сопротивлении нагрузки 8 Ом и коэффициенте гармоник 0,04% в диапазоне частот

20...20 ООО Гц, Вт................... . 30

Коэффициент интермодуляционных искажений при 30 Вт, % . . 0,04

Относительный уровень щумов в номинальном диапазоне частот,

измеренный по линейной характеристике, дБ........ -75

Выходное сопротивление без положительной обратной связи.

Ом ........................... 0,5

Глубина положительной обратной связи в низкочастотном канале,

дБ ........................... 10

Глубина отрицательной обратной связи, дБ:

в низкочастотном канале ...... ......... 40

в высокочастотном канале...............- 20

Динамический диапазон, дБ................ 70

Фазочастотная характеристика линейна в диапазоне частот 20...30 ООО Гц, на ч,астоте 100 кГц фазовый сдвиг составляет около 14 °.

Источник питания. Основное требование к источнику питания - это высокая степень фильтрации. Переменная составляющая напряжения питания не должна превышать 2 мВ при токе около 2 А.

Большие емкости конденсаторов в фильтрах, составляющие несколько тысяч микрофарад, способствуют не только более высокой степени фильтрации, но и служат источником энергии при больших пиках в нагрузке, особенно при записи гитарного исполнения эстрадной музыки, для которого характерны крутые фронты и большие амплитуды сигналов.

Напряжение источника питания должно превышать с достаточным запасом максимальную амплитуду выходного сигнала.

Принципиальная схема источника питания показана на рис. 9.

Источник питания выполнен по компенсационной схеме с искусственной средней точкой, которая делит напряжение 64 В на два напряжения ±32 В.

Элементами средней точки являются транзисторы V2I и V22, стабилитроны V23~V25, резисторы R13~R15.

Плюсовое плечо (~f 32 В) используется для питания предварительного усилителя или других потребителей.

Резисторы R3, RII, kl2, реле К1, транзистор V19 и стабилитрон V20 предохраняют источник питания от коротких замыканий.

Принцип работы устройства защиты источника питания от коротких замыканий состоит в следующем. При увеличении тока на выходе источника питания

R1 270 /?2 -[

-а 6 В


-згв

Рис. 9. Принципиальная схема источника питания

увеличивается падение напряжения на резисторе R3. Это приводит к изменению напряження в базе транзистора V19 и к уменьшению тока его коллектора. При токе коллектора 1...3 мА, что соответствует максимальному току ЦЭгрузки 5 А источника питания, происходит размыкание контактов реле К1 и отключение сетевой обмотки силового трансформатора. После устранения причин перегрузки источника питания необходимо нажать на кнопку SI, на выходе источника питания появится напряжение, и при токе коллектора транзистора V19, равном примерно 8 мА, контакты реле К1 замкнут сетевой провод. -

Напряжение - 32 В устанавливается подбором стабилитронов V23-V25, а точная установка плеч осуществляется резистором R9. Ток замыкания контактов реле Ю типа РС-9 (паспорт PC4.524.205) равен 8...9 мА.

Конденсаторы С4-С5 служат для устрпнения самовозбуждения источника питания.

Транзистор V12 типа П214 можно заменить на КТ814В.

Основные технические характеристики источника питания:

Напряжение питания, В .................... ±32

Максимальный ток, А .................... 5

Ток выключения сети, А ................... 5

Коэффициент стабилизации................. 1000

Амплитуда пульсаций, мВ .................. 2

Выходное сопротивление. Ом ................ 0,001

Высокие технические характеристики источника питания позволили избавиться от всех помех в сети (электрических звонков, холодильников и др.).



1 [ 2 ] 3 4 5 6 7