книги из ГПНТБ / Козырев А.В. Конструирование любительских магнитофонов

требляемая цепью головки записи, обычно не превышает сотых долей ватта.

Частотные предыскажения в усилителе записи необходимо выбрать так, чтобы при воспроизведении полученной с помощью усилителя записи фонограммы через канал воспроизведения со стандартизованной частотной характеристикой, выходное напряжение в рабочем диапазо­ не частот было бы практически одинаковым, т. е. имело неравномер­ ность, допускаемую ГОСТом для данного класса магнитофонов.

В усилителе записи предусматривают стабилизацию сопротивления нагрузки. Это вызвано тем, что сопротивление записывающей головки увеличивается с частотой, а для поддержания постоянства тока записи в обмотке головки напряжение на головке также должно увеличивать­ ся с частотой. Если не применять специальных схемных решений, то выходной каскад усилителя записи будет работать в режиме перемен­ ной нагрузки. Так, например, на нижнем конце рабочего диапазона частот сопротивление нагрузки усилителя (сопротивление головки) будет очень малым, из-за чего сильно возрастут нелинейные иска­ жения.

Выходной каскад усилителя записи должен обеспечивать смешение выходного сигнала с высокочастотными колебаниями, подмагничивающими ленту при записи.

Входные цепи усилителя записи

Источником входного сигнала при записи могут являться микрофон «Мк», звукосниматель «Зс» или выход радиоприемника, а также ли­ нейный выход другого магнитофона и радиотрансляционная линия «Лин.». Для выравнивания уровней сигналов входных источников на входе усилителя записи применяют делитель или входные сигналы подают на разные каскады усилителя.

Лил) 1

Лип

ЛК бходу

/м>- УЗ

Лин}- л

Z каст УЗ

/каскад

УЗ

Рис. 115

180

На рис. 115 приведены варианты структурной схемы входной цепи магнитофона. Схема рис. 115, а имеет один делитель напряжения Д, с помощью которого напряжения сигналов разных источников при­ водятся к одному уровню— уровню микрофона. Такую схему широ­ ко используют в простых бытовых магнитофонах. Недостаток ее — в смешении сигналов, поступающих от трех источников, если они одно­

пользования магнитофона.

При такой схеме можно просто автома­ тически выключать громкоговоритель при записи от микрофона. Для этого на оси пе­ реключателя В1 устанавливают дополни­ тельную плату или связывают с ней допол­ нительный переключатель.

Входные цепи (рис. 115, а и б) имеют три входных гнезда. На рис. 115, в показа­ на более простая схема с использованием двух входных гнезд: одного — для микрофо­ на, другого— для всех остальных источни­ ков сигнала, которые подключаются пооче­ редно.

усилителя записи, а сигналы других источников через делители — на второй каскад. Источник сигнала выбирают переключателем В1.

Вбытовых магнитофонах микрофон обычно подключается непосред­ ственно к первому каскаду усилителя записи. В транзисторном усили­ теле записи высокоомный микрофон можно подключить через эмиттерный повторитель, например, как показано на рис. 104.

Втех случаях, когда необходимо осуществить комбинированную запись (например, речь на фоне музыки) усилитель записи должен дополнительно иметь микшер — устройство, позволяющее смешивать сигналы от различных источников с раздельной регулировкой уровня сигнала от каждого из них. В любительских конструкциях можно ис­ пользовать схему микшера на два входа, приведенную на рис. 116, а или на четыре входа (рис. 116, б).

181

Частотные предыскажения

Если при записи звуковых частот поддерживать одинаковый ток в обмотке головки, то остаточное намагничивание ленты не будет оди­ наковым. С ростом частоты намагничивание ленты ослабевает. Это приводит к необходимости повышать усиление при записи на высоких частотах, т. е. осуществлять частотные предыскажения. Величина час­

на средних частотах. Воздействие головки записи на ленту удобно характеризовать величиной тока, протекающего через головку, поэто­

Как видно из рис. 117, частотные предыскажения в усилителе записи заключаются в подъеме высоких частот. Схемы, обеспечивающие получение такой частотной характеристики, будут рассмотрены ниже.

182

предыскажений осуществляется потенциометром R1. Нужную форму ха­ рактеристики подбирают путем выбора различных соотношений L1 и С1 при сохранении настройки контура на высшую рабочую частоту. Так, например, при большей индуктивности контура подъем характе­ ристики начнется с более высоких частот и будет более крутым, чем при меньшей индуктивности.

Оценим величину максимального подъема частотной характеристики на резонансной частоте контура коррекции /р .

Если считать, что выходное напряжение усилителя записи мало меняется с частотой, то ток в'головке на низких и средних частотах

выходного напряжения и становится трудно обеспечить малые нели­ нейные искажения в выходном каскаде.

Практически такая схема позволяет получать частотные предыска­ жения не более 15 дБ. При замене контура L1C1 одним конденсато­ ром максимальный подъем характеристики уменьшается до 4 — 6 дБ.

Недостаток схемы с частотными предыскажениями в выходной це­ пи заключается в зависимости величины предыскажений от индуктив­ ности и сопротивления потерь головки. При смене записывающей го­ ловки приходится вновь подстраивать схему.

Рассмотрим схемы усилителей, в которых частотные предыскажения осуществляются в промежуточных каскадах. Наибольшее распростра­ нение получили схемы с частотно-зависимой отрицательной обратной связью. На рис. 119 показана схема усилителя записи, в котором для подъема усиления на высоких частотах используется двойной Т-об­ разный мост в цепи частотно-зависимой отрицательной обратной свя­ зи, напряжение которой снимается с резистора R16 в цепи эмиттера транзистора ТЗ и подается в цепь эмиттера транзисторал Т1.

Мост состоит из двух ячеек типа RCR и CRC, создающих на рези­ сторе R3 в цепи эмиттера транзистора 77 напряжения отрицательной обратной связи с соответствующими фазами. На некоторой частоте /0 наступает равновесие действия обеих ячеек.,При этом отрицатель­ ная обратная связь имеет минимальное значение, а усиление усилите­ ля — максимально. На частотах выше и ниже /0 за счет увеличения отрицательной обратной связи усиление резко уменьшается. Таким

183

образом, двойной Т-образный мост аналогичен колебательному конту­ ру, но не имеет катушки индуктивности, а построен на RC элементах. Параметры двойного Т-образного моста выбирают по формулам:

Рис. 119

переменным резистором R5. Ограничение в использовании такой схемы заключается в том, что мост поворачивает фазу напряжения обратной связи. Поэтому во избежание возбуждения усилителя величину подъ­ ема частотной характеристики не следует делать более -J- 15 дБ.

Более устойчивы усилители с колебательным контуром в цепи от­ рицательной обратной связи. Эта схема аналогична соответствующей схеме высокочастотной коррекции в усилителе воспроизведения (рис. 113, а). Отличие состоит в том, что емкость конденсатора С4 должна быть достаточно большой, чтобы не создавать подъема харак­ теристики на низких частотах. Этот конденсатор в усилителе записи

тем, что Они обеспечивают сравнительно простым путем получение нуж­

Следует отметить, что в усилителях записи можно использовать и другие схемы, рекомендованные для высокочастотной коррекции уси­ лителя воспроизведения, например, схему с колебательным контуром (рис. 111, б), исключив из нее элементы, которые служат для подъема усиления на низших частотах (конденсатор С4).

184

Выходной каскад

Нагрузкой усилителя записи служит записывающая головка. Для создания одинакового магнитного воздействия на ленту в рабочем диапазоне частот необходимо обеспечить постоянство тока записи в головке. С этой точки зрения головку записи желательно включать в цепь источника сигнала с большим внутренним сопротивлением. Если это условие не соблюдается, то с увеличением частоты возрастает сопротивление головки coLr, а следовательно, уменьшаются ампервитки, намагничивающие ленту. При этом выходной каскад будет работать с переменной нагрузкой, что приведет к увеличению нелиней­ ных искажений на низких частотах. Поэтому в усилителе записи при­

шире частотный диапазон записи, тем больше должно быть сопро­ тивление резистора. Атак как на этом резисторе падает значительная часть переменного напряжения, развиваемого лампой, то может ока­ заться, что из анодной цепи лампы нельзя будет снять требуемой мощ­ ности.

Необходимая амплитуда выходного напряжения определяется сле­ дующей формулой:

ство тока в цепи головки записи при изменении частоты, состоит в том, что последовательно с головкой включают корректирующую RC цепочку (рис. 120, б). Сопротивление резистора R такой цепочки рас­ считывают по формуле:

185

Размерность всех величин такая же, что и в формуле (77). Емкость конденсатора находят по формуле:

в схемах выходного каскада усилителя записи. Однако при втором спо­ собе стабилизации величина сопротивления в цепи головки записи по­ лучается в три раза меньше. При этом требуется меньшее выходное напряжение и меньшая мощность выходного каскада, а следовательно, и проще обеспечить малый коэффициент нелинейных искажений. Таким образом, второй способ стабилизации имеет определенные преимущества.

Вбытовых магнитофонах с ламповыми усилителями, обеспечиваю­ щими выходное напряжение порядка нескольких десятков вольт, в основном используют первый способ стабилизации нагрузки, посколь­ ку он проще.

Втранзисторных усилителях записи, питающихся от низковольто­ вых источников, трудно получить выходное напряжение больше не­ скольких вольт. Поэтому применяют второй способ стабилизации со­ противления нагрузки с помощью RC цепочки.

Рассмотрим схемы смешения на выходе усилителя записи токов зву­ ковой и высокой частоты (подмагничивания). Смешение производится параллельным или последовательным соединением источников этих колебаний. Соответственно различают параллельную и последователь­ ную схемы включения записывающей головки.

На рис. 121, а показана последовательная схема. В настоящее вре­ мя последовательная схема применяется редко из-за ряда серьезных

ного генератора, либо регулятором, изменяющим э. д. с , наведенную в катушке связи. В последовательной схеме нельзя применять стаби­ лизацию нагрузки усилителя при помощи RC цепочки, иначе высоко­ частотный ток через RC цепочку попадет в усилитель.

•Более широкое распространение получила параллельная схема включения записывающей головки (рис. 121, б), что позволяет проще регулировать высокочастотный ток. Регулировка производится плав­ но с помощью подстроечного резистора R2.

Заграждающий фильтр 1 Ф С Ф или, как его иначе называют, фильтрпробка, настроен на частоту генератора тока подмагничивания и предотвращает попадание высокочастотного тока в усилитель. Кон­ денсатор СЗ — разделительный. Он препятствует замыканию тока зву­ ковой частоты через обмотку / / связи с генератором.

Емкостное сопротивление конденсатора СЗ для токов звуковой час­ тоты должно быть во много раз больше сопротивления записывающей

186

головки. Резистор R1 и- конденсатор С2 служат для стабилизации со­ противления нагрузки.

Необходимый ток высокой частоты в параллельной схеме включе­ ния записывающей головки можно подобрать также, изменяя ем­ кость конденсатора СЗ. В этом случае подстроечный резистор R2 мож­ но исключить, исключив тем самым и потери мощности высокочастот­ ного генератора на нем. Для удобства регулировки конденсатор СЗ берется подстроечным. Емкость его выбирают таким образом, чтобы на частоте подмагничивания сопротивление конденсатора в три — пять

От ГВЧ

Рис. 121

раз превышало сопротивление записывающей головки. Очевидно при этом условии он является разделительным для токов звуковой частоты, так как даже на самой высокой звуковой частоте его сопротивление будет во много раз больше сопротивления головки.

Емкость конденсатора вычисляют по формуле:

Если емкость конденсатора СЗ получается большой, можно приме­

187

Индуктивность фильтра Ьф обычно рекомендуется выбирать в пределах

Недостаток схемы — усложнение конструкции усилителя за счет приме­

ничивания. Небольшая величина полезной мощности, которую должен развивать выходной каскад усилителя записи, позволяет использовать в нем маломощные триоды, например, 6Н1П, 6НЗП и аналогичные им.

-Ек

ОтГВЧ

ОтГВЧ

Рис. 123

188

Рис. 124

напряжение на коллекторе и тем самым обеспечить необходимую амп­ литуду записываемого сигнала с минимальными нелинейными искаже­ ниями. Для устранения неравномерности усиления за счет собствен­ ного резонанса дросселя его шунтируют резистором Rm (рис. 123, с).

Низкоомные головки подключают ко вторичной обмотке выходного трансформатора (рис. 123, б) или к выходу катодного или эмиттерного повторителя (рис. 123, в). В первом случае для снижения коэффициен­ та нелинейных искажений обычно используют отрицательную обрат­ ную связь, которой охватывают выходной или два последних каскада усилителя записи.

189