Звіт з лабораторної роботи № 8 Вимірювання коефіцієнту нелінійних спотворень каналу звукового супроводу відеомагнітофону «Електроніка вм-12».
I. Мета роботи:
1. Вдосконалити теоретичні знання з причин виникнення нелінійних спотворень у каналі звукового супроводу.
2. Вивчити методику вимірювання коефіцієнту нелінійних спотворень каналу звукового супроводу.
II. Прилади для виконання роботи:
1. Лабораторний стенд.
2. Осцилограф С1-83
3. Осцилограф-мультиметр С1-112А.
4. Генератор вертикальних кольорових смуг (Відеотест 2М)
III. Короткі теоретичні дані:
Канал звука входить до складу БВЗ і містить (див. принципову схему) підсилювачі, укладені в мікросхемі КР1005УН1А(3D1), транзисторні ключові каскади (3VT1- 3VT10) для переключення режимів роботи і генератор стирання (3VT11).
В режимах «Запис», «Стоп», «Пряме перемотування» і «Обернене перемотування» вхідний сигнал звукового супроводу, комутований разом із телевізійним сигналом перемикачем «Вхід відео» - «Тюнер», надходить на вхід першого лінійного підсилювача (вивід 3 мікросхеми 3D1) по ланцюзі «вхід звука» через вхідний дільник 3R32, 3R33, 3R29 і конденсатор 3С19. Дільник забезпечує роботу пристрою АРП при записі і шунтує вхідний ланцюг проходження сигналу звука при відтворенні. При рівні вхідного сигналу 200 мВ на вивід 3 мікросхеми впливає сигнал напругою 2мВ. Коефіцієнт передачі першого лінійного підсилювача дорівнює приблизно 32дБ.
Далі сигнал проходить на другий лінійний підсилювач (вивід 6 мікросхеми) через ланцюг 3С15-3С17, 3R25, 3R26. Він забезпечує коефіцієнт передачі 20дБ. На виході цього підсилювача (контрольна точка 3Х1) рівень сигналу досягає 0,5В.
З виходу другого підсилювача через фільтр 3R47, 3С32 звуковий сигнал приходить на роз’єм 1ХР4 БВЗ і далі на високочастотний узгоджувальний пристрій А1.2, а через фільтр 3R43, 3С29 - на вихідний роз`єм «Вихід звука». Крім того, сигнал звука через дільник 3R14, 3R15, що визначає струм запису, надходить на вхід підсилювача запису (вивід 7 мікросхеми). Коригувальний ланцюг 3L1, 3С14, 3R24 забезпечує підйом частотної характеристики на 6…7дБ на частоті 10кГц.
З виходу підсилювача запису через конденсатор 3С9, резистор 3R18 і роз`єм 3ХР18 (контакт 4) сигнал впливає на магнітну головку Е1.1. Під`єднаний до цього провідника («запис») головки ключовий каскад на транзисторах 3VT1, 3VT2 закритий у режимі запису, тому напруга, що надходить в ланцюг «+9 В Запис» закриває транзистор 3VT3 і, отже, 3VT1 і 3VT2. Другий провідник («відтворення») магнітної голівки Е1.1 (контакт 5 роз`єм 3ХР18) через конденсатор 3С2 і відкритий ключовий каскад на транзисторі 3VT4 з`єднаний із загальним проводом у всіх режимах відеомагнітофона, крім режиму «Відтворення». Керуюча напруга «+9 В Немає відтворення» відчиняє транзистор 3VT4 через дільник 3R6, 3R5. Інші ключові каскади на транзисторах 3VT5-3VT8 закриті в режимі запису, тому що на їхні бази напруга не надходить через те, що транзистор 3VT9 відкритий .
Пристрій АРП працює в режимі запису від сигналів, що проходять через ланцюг 3С10, 3R20 із виходу другого лінійного підсилювача. Ці сигнали випрямляються діодом 3VD4. Дільник 3R23, 3R21 забезпечує його робочий режим роботи. Фільтр пристрою АРП, що визначає час спрацьовування, складається з елементів 3С12, 3R22, 3С13.
Мал.1. Схема електрична принципова каналу звуку відеомагнітофону
Керуюча напруга АРП надходить на вивід 1 мікросхеми і змінює вихідний опір керованого дільника, з`єднаного паралельно резистору 3R33. Це призводить до зміни коефіцієнта передачі вхідного дільника, і на виході підсилювача запису рівень сигналу підтримується постійним. При зміні вхідного сигналу звука від 0,1 до 1В вихідна напруга підсилювача запису збільшується не більш ніж на 2дБ.
Генератор стирання на транзисторі 3VT11 живиться від ланцюга «+9В Затримка запису» через фільтр 3L2, 3С26. Він виробляє коливання частотою 65кГц. Змінна напруга 15В, що знімається з виводу 7 трансформатора 3Т1, надходить на магнітило голівку загального стирання Е3 через роз`єм 3ХР17. Ця двозазорна голівка (ФГС-5) має таку довжину робочих зазорів, що вони перекривають нею ширину магнітної відеострічки. Головка забезпечує глибину стирання 60дБ, індуктивність головки - 220мкГн.
Друга магнітна голівка стирання Е2 (ФГС-6), на яку впливає змінна напруга 5В з виводу 9 трансформатора, стирає сигнали тільки звукової доріжки, що розташовується у верхнього краю магнітної стрічки. Ширина доріжки - 1мм. Голівка Е2 розміщена біля звукової головки Е1.1 і призначена для стирання сигналів на тій частині звукової доріжки, що у момент початку нового запису виявилася між магнітною голівкою загального стирання Е3 і звуковою головкою Е1.1. У противному випадку на ділянці магнітної стрічки довжиною біля 20см (час звучання - 9с) залишиться нестертим старий запис. Головка Е2 також двозазорна і дозволяє одержати глибину стирання 60дБ. Індуктивність головки - 50...75мкГн.
Крім того, із генератора стирання через конденсатор 3С27 на звукову головку Е1.1 надходить напруга підмагнічування. Його встановлюють підстроювальним конденсатором 3С27 таким, щоб забезпечувався необхідний (0,3...0,5мА) струм підмагнічування, що контролюють на включеному послідовно з головкою резисторі R1 опором 10Ом. Індуктивність звукової головки - 150...240мГн, струм запису - 0,03мА, ЕРС відтворення на частоті 400Гц - не менше 120мкВ, відносний рівень завад від зовнішніх магнітних полів - не більш -5,5дБ.
В режимі відтворення сигнали звукового супроводу, що зчитуються звуковою головкою Е1.1, надходять на коригувальний підсилювач відтворення мікросхеми 3D1 через роз`єм 3ХР18 (контакт 5) і конденсатори 3С2, 3С4 (у цьому випадку транзистор 3VT4 закритий). Ланцюг корекції 3С5, 3R10 - 3R12 забезпечує підйом 15дБ на частоті 100 Гц АЧХ підсилювача і спад -5дБ на частоті 8кГц щодо рівня на частоті 1кГц.
З виходу коригувального підсилювача через підстроювальний резистор 3R13, що визначає вихідний рівень, і відкритий транзистор 3VT5 сигнали приходять на перший лінійний підсилювач мікросхеми. Далі вони проходять по тим же ланцюгам і каскадам до контрольної точки 3Х1, що і при записі, із наступною подачею на гніздо «Вихід звука» і на високочастотний узгоджувальний пристрій А1.2.
При відтворенні в ланцюзі «+9В Запис» напруга відсутня. За рахунок включених у БВЗ резисторів навантажень цього ланцюга на базу транзистора 3VT3 надходить відкриваюча напруга, що призводить до відкривання транзисторів 3VT1-3VT3 і з'єднанню з загальним проводом провідника «запис» звукової головки Е1.1.
Крім того, при відтворенні відсутня напруга й у ланцюзі «+9В Немає відтворення», транзистор 3VT4 закритий, а діод 3VD5 шунтує вихід пристрою АРП. Транзистор 3VT9 також закритий, і напруга з його колектора відчиняє транзистори 3VT8, що шунтує ланцюг «вхід звука», 3VT5, що пропускає відтворені сигнали, і 3VT6, що шунтує вхід підсилювача запису мікросхеми.
Транзистор 3VT7 закритий у всіх режимах роботи відеомагнітофона, крім режимів «Пауза» і «Пошук» при відтворенні. У останніх керуючу напругу в ланцюзі і «+9В Немає пошуку, паузи» зменшується з +9 до +5В. Транзистор 3VT10 відчиняється і через ланцюг 3VD3 і 3R27 відчиняє транзистор 3VT7, що шунтує вхід другого лінійного підсилювача. У результаті при відтворенні в зазначених режимах, коли швидкість стрічки відрізняється від номінальної, канал звука закривається. Ланцюг 3С25, 3R41 забезпечує затримку закривання транзистора 3VT7 на час установлення номінальної швидкості ЛПМ при переході з режимів «Пауза» і «Пошук» у режим «Відтворення».
Зарядні струми конденсаторів 3С23, 3С24, що проходять і через емітерний перехід транзистора 3VT7, виключають канал звука на час перехідних процесів при переключенні відеомагнітофона з режиму «Відтворення» у режим «Стоп» і навпаки.
Методика вимірювання коефіцієнту нелінійних спотворень каналу звука.
Для визначення основних якісних і експлуатаційних показників - таких, як коефіцієнт підсилення, вихідна потужність, чутливість, коефіцієнт нелінійних спотворень, рівень завад необхідно виміряти режим роботи каналу звуку на звуковій частоті, для чого канал, що досліджується, включається за схемою, наведеної на мал. 2.
Мал.2.Схема вимірювання коефіцієнту нелінійних спотворень каналу звуку.
Джерелом сигналу є генератор звукових сигналів ГЗ, що дозволяє подати на вхід каналу звуку регульовану по розміру напругу будь-якої частоти від 20 до 20000 Гц.
При складанні схеми необхідно звернути увагу на особливість підключення звукового генератора. Звукові генератори, мають малий внутрішній опір, їх не можна підключати паралельно входові підсилювача. Це пояснюється тим, що в ряді випадків вхід підсилювача охоплений негативним зворотнім зв'язком або є високоомним, а на розмір і форму сигналу впливає вхідна ємність. Вмикання звукового генератора, вихід якого не узгоджений із входом підсилювача, призводить до неправильних результатів вимірів. Тому генератор підключається до входу підсилювача через еквівалент того джерела сигналу, від якого працює канал звуку. При наявності Rекв а вході підсилювача утворюється подільник напруги, що складає з Rекв і вхідного опору підсилювача. На вихід підсилювача включається резистор, що виконує роль еквівалента навантаження RН, ламповий вольтметр ЛВ і електронний осцилограф ЕО для спостереження за формою кривої сигналу виходу. Ламповий вольтметр може включатися на вхід будь-якого каскаду. Окрім названих приладів до резистора навантаження під’єднують вимірювач нелінійних спотворень.
На роз`єм ВХ.ЗВУКА відеомагнітофону подають сигнал частотою 400Гц напругою 100мВ і роблять запис. Підключивши вимірювач нелінійних спотворень до виходу звуку - гнізду ВИХ.ЗВУКА, відтворюють запис і вимірюють коефіцієнт нелінійних спотворень.