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

В регуляторе, схема которого показана на рис. 145, усилитель постоян­ ного тока представляет собой эмиттерный повторитель на составном транзисторе Т1Т2. Элементами делителя напряжения являются ре­

зистор R1 я фоторезистор R2.

отрицательной полярности приоткрывает транзистор Т6, в результате сопротивление его участка коллектор — эмиттер уменьшается, снижая усиление первого каскада усилителя записи. Большая величина емкос­ ти конденсатора С9 и сопротивления резистора R23 обеспечива­ ют необходимое время восстановления. Автоматическая регулировка

220

уровня записи в этом устройстве поддерживает выходной уровень с точ­ ностью sfc5 дБ при изменении входного сигнала на 30 дБ.

На рис. 147 приведена схема усилителя с АРУЗ, который исполь­ зуется в диктофоне «Дон». Чувствительность усилителя — 0,5 мВ. Диапазон автоматической регулировки уровня записи не менее 20 дБ.

Первый каскад усилителя выполнен на малошумящем транзисторе МП39Б (77). Транзистор работает при малом токе эмиттера, обеспечи­ вая необходимый динамический диапазон при максимальном коэффи-

Рис. 147

циенте усиления, равном 80. Второй каскад собран по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе ТЗ. Связь между первым и вторым каскадами непосредственная. Автоматическая регулировка уровня записи осуществляется с помощью изменяющейся отрицательной об­ ратной связи по переменному току в цепи эмиттера первого каскада (аналогично схеме рис. 141). Сигнал с автотрансформатора Tpl через конденсаторы С13 и С16 поступает на диодный выпрямитель Д1.

После фильтрации цепью R14C7 управляющее напряжение положи­ тельной полярности через резистор R8 поступает на базу транзистора Т2. При увеличении сигнала на выходе усилителя увеличивается и положительное напряжение на базе транзистора Т2. В результате со­ противление его участка эмиттер — коллектор возрастает и глубина от­ рицательной обратной связи по переменному току в цепи эмиттера тран­ зистора Т1 увеличивается, что приводит к снижению усиления первого каскада. Небольшое отрицательное напряжение задержки, подавае­ мое через резистор R22, обеспечивает необходимый порог срабатывания АРУЗ.

На рис. 148_приведена ламповая схема усилителя магнитофона

221

«TK19L» фирмы «Grundig» с автоматической регулировкой уровня запи­ си, Канал управления выполнен на лампе Л4. Правая половина лампы работает усилителем управляющего напряжения, левая — катодным повторителем, к выходу которого подключен выпрямитель (диод Д1) и конденсатор фильтра С18. Управляющее напряжение отрицательной полярности поступает в цепи управляющих сеток регулируемых ламп (Л1 яЛ2) первых двух каскадов усилителя. Порог срабатывания системы

ПЗВ 1,0'

автоматической регулировки уровня записи определяется положитель­ ным напряжением на катоде лампы Л4 (правой половины), снимаемым с делителя, состоящего из резисторов R35, R29, R31—R33. Величина этого напряжения подбирается резистором R32. С помощью резистора R31 устанавливается начальное смещение на управляющей сетке лам­ пы Л2.

222

Г л а в а 16. ГЕНЕРАТОРЫ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Назначение и требования. В современных магнитофонах применяет­ ся, как правило, высокочастотный режим записи и стирания. В быто­ вых магнитофонах для этой цели обычно используют один генератор высокой частоты (ГВЧ), который служит как для стирания ленты, так

идля ее подмагничивания во время записи.

Вмалогабаритных магнитофонах с автономным питанием иногда для уменьшения габаритов и экономии источников питания ГВЧ ис­ пользуют только для подмагничивания, поскольку мощность, необ­ ходимая для подмагничивания ленты, примерно в десять раз меньше мощности, требуемой для стирания фонограммы. Запись в этом случае производят на предварительно размагниченной ленте или применяют для стирания головку с постоянным магнитом.

Основные требования, предъявляемые к ГВЧ, сводятся к тому, что он должен обеспечивать:

—достаточную мощность для питания головок стирания и записи, чтобы относительный уровень стирания на частоте 1000 Гц был не хуже —65 дБ при питании магнитофона от сети и не хуже —60 дБ при уни­ версальном и автономном питании;

—строго симметричную относительно оси времени форму коле­ баний.

Кроме того, ГВЧ должен иметь минимальное паразитное излучение энергии в окружающее пространство и в сеть переменного тока, чтобы не мешать работе расположенных вблизи радиоприемников.

К стабильности частоты ГВЧ в бытовых магнитофонах специальных требований не предъявляется. Так, например, вполне допустима не­ стабильность частоты порядка 5%.

Указанные требования относятся к ГВЧ как монофонических, так

истереофонических магнитофонов.

Встереофонических магнитофонах, кроме того, необходимо, чтобы регуляторы подмагничивания каждой из записывающих головок бло­ ка не влияли друг на друга. Иначе усложняется настройка магнито­ фона. Цепи подачи подмагничивания в головки записи не должны яв­ ляться путями проникновения сигналов звуковых частот из одного канала в другой..

Эти условия выполняются, если генератор имеет низкое выходное сопротивление, а сопротивление элементов регулировки величины под­ магничивания (подстроечные конденсаторы или резисторы) для токов звуковой частоты достаточно велико. Чтобы снизить выходное сопро­ тивление генератора, его следует делать достаточно мощным.

Полезная мощность, которую должен отдавать ГВЧ, зависит от типа ленты и головки стирания, а также от частоты колебаний. Чем больше коэрцитивная сила ленты, тем большая мощность требуется от ГВЧ для ее размагничивания.

Мощность ГВЧ, как уже говорилось, в основном потребляется головкой стирания. При прочих равных условиях потребляемая мощ-

223

ность пропорциональна ширине сердечника, поэтому головки, исполь­ зуемые для многодорожечной записи (с меньшей шириной сердечника), потребляют меньшую мощность. В последние годы в бытовых магни­ тофонах широко применяются стирающие головки с ферритовым сердечником и слюдяной прокладкой в рабочем зазоре. Потребляемая ими мощность намного меньше, чем у головок с пермаллоевым сердеч­ ником и металлической прокладкой, за счет малых потерь на вихревые токи в ферритовом сердечнике. Эта разница особенно сказывается при высокой частоте генератора. Что касается выбора частоты ГВЧ, то руководствуются следующим.

Чем выше частота, тем большая мощность должна подводиться к стирающей головке, так как с увеличением частоты возрастают потери в сердечнике головки. При изменении частоты потребляемая головкой мощность изменяется примерно пропорционально квадрату частоты. Поэтому существенно повышать частоту тока стирания не выгодно. В то же время частоту тока подмагничивания желательно выбрать по­ выше. Чтобы частота подмагничивания не прослушивалась, она долж­ на быть в несколько раз выше высшей записываемой звуковой частоты.

При достаточно высокой частоте подмагничивания уменьшается шум фонограммы и ослабляются комбинационные помехи, которые могут возникнуть за счет биений между колебаниями высоких частот

Асимметрия формы колебаний ГВЧ при подмагничивании приводит к увеличению шума фонограммы. Колебания ГВЧ возможны и неси­ нусоидальные, например, они могут быть прямоугольной формы, но обязательно строго симметричными относительно оси времени, т. е. они не должны содержать четных гармоник. Асимметрия в подмагни­

самовозбуждением. Генераторы с независимым возбуждением (задаю­ щий генератор и усилитель мощности) встречаются редко. Это объяс­ няется их большей сложностью, что в магнитофонах мало оправдано из-за сравнительно легких требований к стабильности частоты.

По принципиальным схемам ГВЧ можно разделить на однотактные и двухтактные. Их собирают по схеме с трансформаторной обратной связью, а также индуктивной или емкостной «трехточки». Иногда в ка­ честве индуктивности контура генератора используют обмотки самой стирающей головки.

Существуют генераторы, в которых для получения более высокой частоты подмагничивания применяют дополнительный контур, настро­ енный на вторую гармонику генератора.

Однотактные генераторы используют обычно в простейших магни­ тофонах. Достоинство таких генераторов — простота и экономичность. Однако в них трудно получить колебания строго симметричной формы.

224

Источник питания однотактного генератора не должен иметь больших пульсаций на выходе, иначе произойдет модуляция генерируемых ко­ лебаний и соответственное намагничивание ленты. В результате при воспроизведении будет прослушиваться фон.

Двухтактные генераторы позволяют при использовании сравни­ тельно маломощных ламп и транзисторов получить достаточно боль­ шие токи стирания и подмагничивания. Они менее критичны к пуль­ сациям питающего напряжения и обеспечивают благодаря отсутствию четных гармоник симметричную форму генерируемых колебаний. По­ этому двухтактные генераторы предпочтительнее однотактных.

Генераторы высокой частоты можно выполнять как на лампах, так и на транзисторах. Полезная мощность, которую может отдать ге­ нератор на данной частоте, в основном зависит от типа лампы или транзистора и напряжения источника питания. Обычно в ГВЧ исполь­ зуют те же лампы и транзисторы, что и в промежуточных и выходных каскадах усилителей магнитофона.

В бытовых (особенно носимых) магнитофонах ГВЧ иногда совме­ щают с выходным каскадом универсального усилителя.

Схемы генераторов

Однотактные генераторы. На рис. 149 приведена схема однотакт­ ного генератора, рассчитанного на питание стирающей и универсаль­ ной головок для двухдорожечной записи. Генератор собран по схеме индуктивной «трехточки» на транзисторе П201. Частота генератора —

55 кГц. Подмагничивание подается в универсальную головку (индук­ тивностью 200 мГ) по последовательной схеме. Подмагничивание регу­ лируют путем подбора отвода катушки /. Головка стирания (индук­ тивностью 1,5 мГ) подключена к генератору через обмотку связи / / . Обмотка / содержит 220 витков с отводами (считая от «заземленного» конца) от 15, 60, 170 и 195-го витков. Первые 60 витков намотаны проводом ПЭВ-1 0,23, остальные — проводом ПЭВ-1 0,14. Обмотка

225

связи / / содержит 40 витков провода ПЭВ-1 0,23. Обмотки помещены в ферритовый (600НН) броневой сердечник диаметром 20 мм.

Схема однотактного генератора высокой частоты, совмещенного с выходным каскадом универсального усилителя, приведена на рис. 150. Генератор работает на частоте 55 кГц и рассчитан на работу с голов­ ками для двухдорожечной записи. Индуктивность универсальной го­ ловки — 1 Г, стирающей —9 мГ. Стирающая головка имеет феррито­ вый сердечник. Ток стирания порядка 60 мА, ток подмагничивания —

усилителя (магнитофон «Айдас-9М»). Особенность схемы заключается в том, что генератор работает по схеме индуктивной «трехточки» с ка- тодно-сеточной связью, причем контурной катушкой является обмотка стирающей головки. Частота генератора 70 кГц. Ток стирания — 60 -т- 70 мА, ток подмагничивания — 0,33 мА. Подмагничивание ре­ гулируется конденсатором Сб.

Двухтактные генераторы. Схема двухтактного генератора на тран­ зисторах показана на рис. 152. Генератор выполнен по схеме с ем­ костной обратной связью на транзисторах типа МП40 и рассчитан на питание головок для двухдорожечной записи. Частота генерируемых колебаний примерно 50 кГц. При использовании стирающей головки с ферритовым сердечником индуктивностью 0,4 мГ и универсальной головки с индуктивностью 50 мГ генератор позволяет получить ток стирания порядка 120 мА и ток подмагничивания 1,5 мА. Для обеспе­ чения симметричной формы генерируемых колебаний нужно подобрать транзисторы с одинаковыми параметрами.

Трансформатор Tpl генератора намотан в сердечнике МР-2 СБ-23- 17А. Обмотка / содержит две секции по 24 витка провода ПЭВ-2 0,25,

226

обмотка / / — 90 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка / / / — 200 витков провода ПЭВ-2 0,12.

На рис. 153 приведены схемы двухтактных генераторов на лампах. В первом из них (рис. 153, а) применена трансформаторная обратная связь. Резистор R1 в цепи катодов ламп создает отрицательную обрат­ ную связь по току. Благодаря этому в значительной степени умень­ шается асимметрия, возникающая из-за разницы в параметрах обеих половин генератора и обеспечивается симметричность формы высокочас­ тотных колебаний.

В общей цепи питания двухтактного генератора практически нет первой гармоники анодных токов, поэтому колебательная мощность

Риа. 153

при включении резистора R1 снижается незначительно. Колебательная мощность уменьшается только за счет снижения постоянного анодного напряжения на величину его падения на резисторе R1.

Генератор работает на частоте 65 кГц и рассчитан на применение головок для двухдорожечной записи. Ток стирания при использова­ нии ннзкоомной стирающей головки — 120 мА. Обмотки трансформато­ ра Tpl намотаны на ферритовом (600НН) сердечнике диаметром 8 и длиной 38 мм.

использованием емкостной обратной связи. Габариты контура такого генератора могут быть уменьшены за счет отсутствия обмотки обратной связи. А чем меньше габариты контура, тем меньше наводки на него

227

со стороны силового трансформатора и электродвигателя, и меньше опасность попадания напряжения наводок в головки записи и стирания.

Для компенсации асимметричности формы высокочастотных коле­ баний, возникающей из-за разброса емкостей конденсаторов связи С1 и СЗ, в устройство введен регулятор симметрии — переменный ре­ зистор R4. Нужное положение его движка подбирают по минимуму шума фонограммы в паузе записи.

На рис. 153, в показана схема двухтактного генератора с автотранс­ форматорной связью. Этот генератор также не требует отдельной обмотки связи. Величину обратной связи можно установить подбором отвода обмотки более точно, чем подбором конденсаторов (рис. 153, б).

-0-7,53 Рис. 154

Особенность схемы состоит в том, что для получения более высокой частоты подмагничивания используется вторая гармоника тока основ­ ной частоты.

Анодный контур генератора (обмотка /, конденсатор С2) настроен на основную частоту /, которая применяется для стирания. Высоко­ частотное подмагничивание снимается с контура L2C3, настроенного на вторую гармонику анодного тока ламп —2/. Подстроечный резистор R4 (сопротивлением в несколько килоом) служит для регулировки величины подмагничивания.

На рис. 154 приведена схема двухкаскадного генератора *, здесь первый каскад — задающий генератор, второй — усилитель мощнос­

тель мощности, собранный по схеме эмиттерного повторителя с выход­ ным трансформатором. Выходной каскад генератора обеспечивает необходимую мощность для питания двухдорожечных блоков головок

* Схема двухкаскадного генератора используется в стереофоническом магнитофоне «Селигер» В. Колосова.

228

записи и стирания при малом выходном сопротивлении, что позволяет ослабить связь между каналами. Кроме того, в этом генераторе исклю­ чено изменение частоты при переключении в режим монофонической записи, когда работает только одна из головок блока. Это имеет важ­ ное значение при использовании в схеме заградительных фильтров-про­ бок. Сохранение величины подмагничивания при переключении на моно­ фоническую запись достигается подбором емкости конденсатора С8.

Трансформатор генератора Tpl намотан в броневом ферритовом (600НН) сердечнике внешним диаметром 8,6 мм. Обмотка 1—2 содер­ жит 40 витков провода ПЭЛ 0,08, обмотка 2—3 — 80 витков провода ПЭЛ 0,12; обмотки 4—5 и 5—6 имеют по 180 витков провода ПЭЛ 0,08. Выходной трансформатор Тр2 намотан в ферритовом (1500МН1) сер­ дечнике ОБ-20. Обмотки 1—2 и 2—3 содержат по 28 витков, а обмотка 4—5 — 76 витков провода ПЭВ-2 0,18.

Способы подключения головок записи и стирания к генератору

В магнитофоне для монофонической записи к генератору высокой частоты, как правило, подключают две головки — стирающую и запи­ сывающую (или универсальную). Стирающую головку чаще всего подключают к обмотке связи (II) генератора непосредственно (рис. 155, а) или через разделительный конденсатор (рис. 155, б). Конден­ сатор СЗ ослабляет низкочастотный фоновый ток, который может воз­ никнуть из-за наводок со стороны внешних или внутренних источни­ ков фона. Обычно емкость конденсатора выбирают таким образом, чтобы резонансная частота контура, образованного этим конденсато­ ром и индуктивностью головки стирания, была бы меньше частоты ге­ нератора. Если резонансная частота этого контура совпадает с часто­ той генератора, то напряжение на головке стирания будет резко ме­ няться при смене головок в процессе эксплуатации и потребуется вновь подбор конденсатора СЗ.

Высокоомную стирающую головку можно подключать через кон­ денсатор непосредственно к контуру генератора (рис. 155, в).

Иногда обмотки стирающей головки используются в качестве ин­ дуктивности контура генератора (рис. 155, г). Электрическая схема головки для этого случая показана на рис. 155, д. На выбранную ча­ стоту контур настраивают подбором конденсатора СЗ.

Рассмотрим способы подключения к генератору записывающей или универсальной головок. Напряжения звуковой частоты и подмагни­ чивания, как уже говорилось (см. гл. 11), могут вводиться в головку при записи последовательно или параллельно.

На рис. 155, а приведена последовательная схема. Записывающая головкаГЗ/ включена последовательно с обмоткой связи ///генератора. Конденсатор Сб — блокировочный. Он препятствует попаданию высо­ кочастотного тока в усилитель записи. Емкость конденсатора Сб вы­ бирают так, чтобы его сопротивление было достаточно высоким для то­ ков звуковой частоты по сравнению с индуктивным сопротивлением

229