книги из ГПНТБ / Жовинский, В. Н. Корреляционные устройства

§ 10. МОЩНЫЕ ВЫХОДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Радиоэлектронная промышленность выпускает боль­

систем звуковоспроизведения в кинопрокате (выход­ ные блоки комплектов КУСУ, УЗС, КЗВТ, КЗВС и др.); зрелищных учреждений (выходные блоки комплектов

35K3T-1, 37КЗТП-1, СОУ-5 и СОУ-7).

Выходная мощность приведенных типов усилителей лежит в пределах от 25 до 600 Вт.

Кроме перечисленной отечественной аппаратуры в теа­ трах, концертных залах, дворцах спорта используется большое количество импортных усилительных блоков и стоек.

Рассмотрим особенности основных типов мощных вы­ ходных усилителей, которые могут применяться в театрах.

1. Самыми распространенными являются усилители типа УМ-50А и ТУ-100М. Их можно встретить почти в каждом театре. Чаще всего эти усилители используют для трансляции спектаклей, служебной связи и для рабо­ ты на выездных площадках.

Упрощенная функциональная схема (рис. III. 11) да­ ет возможность определить особенности построения уси­ лителя УМ-50А. В усилитель входят: предварительный блок усиления, в котором имеется два микрофонных каскада 1; индивидуальные регуляторы уровня (потенцио­ метры) 2; согласующие балансные резисторы <3; усили­ тель-смеситель 4\ частотный корректор 5; фазоинвертор 6; мощный двухтактный выходной каскад 7; блок пи­

тания 9.

Выход усилителя рассчитан на подключение трансля­ ционной сети на 30 и 120 В. Чтобы уменьшить нелинейные искажения и повысить устойчивость работы схемы, кас­ кады охвачены отрицательной обратной связью 8, кото­ рая подается с выходного трансформатора в цепь катода предоконечного каскада и с выхода усилителя-смесите­ ля на вход микрофонных усилителей. В качестве индика-

70

тора уровня выходного сигнала используется лампа 6Е5С. На вход усилителя можно одновременно подклю­ чать два микрофона М\, М2 и звукосниматель Зв.

Блок мощных усилителей комплекта ТУ-100М почти ничем не отличается от УМ-50А. В его схему добавлены мощный двухтактный выходной каскад, фазоинвертор и блок питания. Контроль уровня выходного сигнала и ос­ новных режимов работы усилителя производится с по­ мощью измерительного прибора, укрепленного на лице­ вой панели. В трансляционном устройстве ТУ-100М, кро-

Рис. III. 11. Функциональная схема усилителя УМ-50А

ме того, имеется всеволновый радиоприемник, бытовой проигрыватель, контрольный громкоговоритель, панель управления и .переключатель рода работ, но все эти эле­ менты в театрах фактически не используются.

2. С 1959 г. налажен серийный выпуск звукоусили­ тельных станций типа ЗС, используемых в системах зву­ коусиления и звуковоспроизведения. Аппаратура типаЗС комплектуется в три основные группы: а) ЗС-25Х2 (с выходной мощностью в канале звукоусиления 25 Вт), б) ЗС-100МХ2 (100 Вт) и в) ЗС-250Х2 (250 Вт).

В театральной практике применяются переносной комплект ЗС-25Х2 (для гастролей) и выходные блоки УО-ЮО комплекта ЗС-100МХ2.

Упрощенная функциональная схема усилительного блока ЗС-25 представлена на рис. III. 12. На входе — два микрофонных каскада с симметричными незаземлен­ ными входами: М\ и Мо, усилитель для сигналов, посту­ пающих со звукоснимателя Зв, и согласующий симмет­ ричный трансформатор для подключения линейного входа Лин. Изменение уровня передачи каждой индивиду­ альной программы производится с помощью регуляторов

71

уровня (потенциометров). Чтобы согласовать выходы индивидуальных каналов с входом смесителя, применя­ ют согласующие резисторы. Между усилителем-смесите­ лем и корректором поставлен общий регулятор уровня (потенциометр), который позволяет изменить уровень передачи суммированной программы. Эта программа мо­ жет подаваться с регулятора уровня через согласующий усилитель на записывающие аппараты или на вспомога­ тельный (резервный) блок усилителя мощности. Между корректором и входом фазоинвертора поставлен согла-

т

ЗОВ

ОВщ.

Рис. III. 12. Функциональная схема усилительного блока комплекта ЗС-25: 1 — согласующий трансформатор. 2 —предварительный усилитель, 3 —индиви­ дуальный регулятор уровня передачи. 4 —согласующий резистор, 5 —усили­ тель-смеситель. 6 —общий регулятор уровня, 7 —частотный корректор, 8 — промежуточный усилитель, 9 — физоинвертор, 10 — усилитель мощности, 11 — петля отрицательной обратной связи, 12 —линейный усилитель, 13 —блок пи­

тания, 14—измерительный прибор

сующий каскад. Фазоинвертор и выходной усилитель со­ ставляют блок усилителя мощности. Питание всей элек­ тронной схемы производится от общего блока питания. Контроль выходного уровня передачи и основных режи­ мов работы схемы осуществляется стрелочным прибором, укрепленным на лицевой панели. С мощного оконечного усилителя программа поступает на выходные клеммы «ЗОВ» и «12СШ». Выходной каскад собран на лампе ГУ-29 и работает по двухтактной схеме в режиме AB.

Для того чтобы уменьшить частотные и нелинейные искажения, в усилителе применяется отрицательная об­

72

ратная связь, которая подается с отдельной обмотки вы­ ходного трансформатора в цепь катода лампы фазоин­ вертора.

Функциональная схема усилительного блока УО-ЮО (рис. III. 13) комплекта ЗС-100 принципиально отличает­ ся от предыдущих схем тем, что в нем нет предваритель­ ных усилителей для работы с микрофона и звукосни­ мателя.

Усилитель УО-ЮО состоит из симметричного согла­ сующего трансформатора, установочного регулятора

Рис. III. 13. Функциональная схема усилительного блока УО-ЮО от комплекта ЗС-100: / —согласующий трансформатор, 2 — регулятор уровня передачи, 3 — предварительный усилитель, 4 —фазоннвертор, 5 — усилитель мощности, 6 — усилитель индикатора уровня, 7 —измерительный прибор, 8 —блок питания,

ООС —цепочка отрицательной обратной связи

уровня, согласующего усилителя, фазоинвертора, мощ­ ного усилительного каскада, предварительного усилите­ ля для индикатора уровня и блока питания. Выходное напряжение — 30 и 120 В. Он может работать только в сочетании с блоком предварительных усилителей от ком­ плекта ЗС-100МХ2 или с пультом звукорежиссера, в ко­ тором имеются предварительные усилители и цепи регу­ лировки уровня передачи.

3. С 1965 г. налажен выпуск звукотехнических стацио­ нарных комплектов 35КЗТ-1 и выездных —37КЗТП-1, ко­ торые разработаны НИКОИ для использования в зре­ лищных помещениях. Усилители мощности типа 350У-1 комплекта 35K3T-1 смонтированы в отдельной усили­ тельной стойке и выполнены в виде блока, подключаемо­ го к общей схеме с помощью ножевого разъема.

Функциональная схема усилителя 350У-1 изображена на рис. III.14. Основные функциональные узлы: трехкас­ кадный предварительный усилитель напряжения, фазо­ инверсный каскад, мощный выходной каскад, блок защи­ ты от короткого замыкания в нагрузке, блок питания.

73

Выходное напряжение — 60 В. Для снижения нелинейных искажений в усилителе применена глубокая отрица­ тельная обратная связь, которая подается с выходного блока на третий каскад усилителя напряжения.

Рассмотрим принцип работы системы защиты от ко­ роткого замыкания в нагрузке. Если по какой-то причине выходная линия, идущая к громкоговорителю, закороче­ на, т. е. ее сопротивление близко к нулю, то напряжение отрицательной обратной связи не будет подаваться на

предварительные ка­ скады, их коэффи­ циент усиления резко увеличится, возник­ нет опасность выхо­ да из строя оконеч­ ных мощных каска­ дов. Этого не прои­ зойдет, если включе­ на система защиты от перегрузки.

Если по какой-ли­ бо причине возникла перегрузка усилите­ ля по входу, то сра­ батывает дополни­ тельная система за­ щиты в цепи предва­ рительных каскадов.

Например, когда сигнал на входе третьего каскада ста­ новится выше нормы, неоновая лампочка, включенная в цепь обратной связи, зажигается, увеличивая местную отрицательную обратную связь, коэффициент усиления предварительных каскадов уменьшается, ликвидируя пе­ регрузку мощных каскадов. _

Кроме того, на выходе каждого мощного блока вклю­ чена неоновая лампочка, сигнализирующая о начале пре­ вышения уровня сигнала относительно номинального. Лампочка установлена на передней панели усилителя и в процессе работы (при зажигании) видна через застек­ ленное отверстие дверцы стойки.

Усилитель 350У-1 снабжен панелькой для контроля основных режимов работы схемы, он надежен в эксплуа­ тации, имеет улучшенные качественные показатели, удо­ бен в обслуживании.

4. В домах культуры, клубах, драматических театрах

74

применяют стационарное кинопроекционное оборудова­ ние для кинопроката и использования кинофрагментов в спектаклях. Часть комплекта звуковоспроизводящей ап­ паратуры, усилители мощности и громкоговорители мож­ но включать в общую систему звукофикации зрелищных помещений или в систему служебной связи. Например, в театрах в качестве мощных выходных усилителей иногда используются блоки от старых и новых разработок типа УЗС, КУСУ, КЗВТ, КЗВС и др. Схемные решения и тех­ нологические особенности блоков звуковоспроизведения рассмотрены подробно в специальной литературе для ки­ нопроката.

5. В соответствии с договорами о торговых поставках по системе СЭВ ряд социалистических стран предостав­

ST-080 входят пять усилительных блоков по 80 Вт, конт­ рольно-измерительная и коммутационная панели, система воздушного охлаждения.

Функциональная схема мощного выходного усилителя типа АѴ представлена на рис. III.15. Сигнал со входа поступает на двухкаскадный усилитель напряжения, со­ бранный на лампе 6НЗП. После усиления сигнал, пода­ ется на фазоинвертор с разделительной нагрузкой (на половине лампы 6НЗП). Дальше сигнал проходит на двухтактный усилитель мощности, в котором работает

75

лампа 6НЗП для раскачки мощных выходных ламп Г-807. Мощный каскад работает в режиме AB. В усили­ теле предусмотрена система защиты от короткого замы­ кания в нагрузке (на половине лампы 6НЗП).

В последние годы в звукоцехах театров, концертных залов и других зрелищных помещений стали применять аппаратуру чехословацкой фирмы «Тесла». Так, в поме­ щении Государственного цирка установлены две усили­ тельные стойки по 300 Вт, в Концертном зале им. П. И. Чайковского запроектированы три усилитель­ ные стойки по 300 Вт.

В каждой стойке имеется поворотная рама, на кото­ рой смонтированы четыре блока мощных усилителей (вы­ ходная мощность каждого —75 Вт), контрольно-измери­ тельная панель и встроенный вентилятор. Конструкция поворотной рамы обеспечивает легкий доступ к основным узлам схемы, облегчает монтаж, эксплуатацию и выпол­ нение профилактических и ремонтных работ.

Выходная мощность усилительной стойки типа АѴС зависит от количества смонтированных в ней блоков и может изменяться от 75 до 300 Вт. Функциональная схе­ ма каждого усилительного блока имеет следующее по­ строение: входное устройство с установочным регулято­ ром уровня, блок усилителя напряжения, фазоинвертор, усилитель мощности, схему защиты от перегрузок и ко­ роткого замыкания в выходной линии. Каскады схвачены цепочкой отрицательной обратной связи. Выходное на­ пряжение — 100 В.

Рассмотренные типы мощных выходных усилителей отечественного и зарубежного производства имеют об­ щий недостаток, который заключается в полном или ча­ стичном отсутствии блочно-модульного принципа постро­ ения схем и унификации. Кроме того, все эти типы усили­ телей рассчитаны на работу только с постоянно подклю­ ченной нагрузкой. В театре же резкий сброс нагрузки — явление нередкое, оно связано с необходимостью мгно­ венного выключения звука за счет отключения громкого­ ворителей от усилителей мощности.

6. Современное направление развития звукотехники связано с унификацией и построением аппаратуры по блочно-модульному принципу. Это положение относится и к мощной аппаратуре.

При конструировании усилительных стоек используют быстросменные блоки, которые обеспечивают полную ме­ ханическую идентичность всех однотипных элементов,

76

узлов и деталей, что облегчает замену любого из них. Унифицированные блоки позволяют применять про­

грессивные методы их производства и ремонта. В каждом зрелищном помещении может быть определенный запас подменных блоков и от­ дельных узлов, что в зна­ чительной степени умень­ шает проблему их ре­ монта.

Блочно - структурное построение усилительных стоек позволяет при даль­ нейшем совершенство­ вании аппаратуры обе­ спечить модернизацию комплектов с минимальными конструктивными изменениями. При умень­ шении количества типо­ размеров отдельных кон­ струкций желательно, что­ бы все блоки составляли кратные или дольные час­ ти одного типо-размера, принятого за единицу.

Впоследнее пятилетие

внашей стране сделаны заметные шаги в направ­ лении унификации аппа­

ратуры. Советскими ин­ женерами и конструкто­ рами разработан новый ряд унифицированной зву­ ковоспроизводящей аппа­ ратуры; комплекты пост­ роены по блочному прин­ ципу. Каждый блок явля­ ется самостоятельным элементом, используемым по мере надобности в лю­ бом комплекте ряда. Уни­ фицированы не только

предварительные, оконечные усилители, блоки питания, но и объединяющие их конструкции (шкафы, стойки и т. д.). Напольная стойка оконечных усилителей помимо

77

блоков усиления содержит также панель управления, на которой имеются: переключатели громкоговорителя конт­ роля и сети; измерительный прибор для контроля режи­ мов работы усилителей; переключатель звукового контро­

ля каждого усилителя и эквивалента громкоговорителя (рис. III. 16а).

Аппаратура типа «Звук» выпускается в следующих комплектах:

1) одноканальные—«Звук 1-25» и «Звук 1-25У» с выходной мощностью канала 25 Вт, рассчитанные иа об­ служивание кинотеатров и других зрелищных помещений вместимостью до 300 зрителей;

2) четырехканальные — «Звук 4-25» и «Звук 4-50» с выходной мощностью соответственно 6X50 и бХЮО Втf предназначенные для обслуживания залов вместимостью от 300 до 1200 зрителей;

3) шестиканальные—«Звук 6-50» и «Звук 6-100» с выходной мощностью соответственно 6x50 и 6X100 Вт, рассчитанные для залов вместимостью от 1200 до 2500 зрителей.

Каждый из комплектов звукоусиления позволяет кро­ ме воспроизведения кинофонограмм работать с микро­ фона, звукоснимателя, радиоприемника.

Встойках оконечных усилителей четырехканального

ишестиканального комплектов принято двухрядное рас­ положение мощных усилительных блоков. Компоновка любого модуля конкретного типа аппаратуры определяет­ ся габаритами блока мощного выходного усилителя. Он представляет собой объемную конструкцию, лицевая часть которой занята печатной платой. Плата может по­ ворачиваться на 90°, открывая доступ к деталям схемы. К общему монтажу шкафа блоки присоединяются с по­ мощью ножевых разъемов.

Усилители мощности, входящие в состав комплектов, имеют следующие наименования: УО-11, УО-13, УО-15, которым соответствует выходная мощность 25, 50, 100 Вт.

Все усилители построены по одинаковым схемам, за ис­ ключением оконечного каскада, который отличается чис­ лом ламп и данными трансформаторов (рис. III.16 б).

Функциональная схема усилителя мощности изобра­ жена на рис. III.17. С двух независимых входов сигнал приходит на трехкаскадный усилитель напряжения, в котором работает лампа 6Н2П и половина лампы 6Ф5П. Усиленный сигнал поступает на фазоинвертор, работаю­ щий по схеме с разделенной нагрузкой иа половине лам­

78