Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Радио 2007-10.pdf
Скачиваний:
57
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
26.91 Mб
Скачать

В НОМЕРЕ:

 

 

 

 

 

 

КОНКУРС "ЗНАТОК"........................................................................................

 

с. 2 обл.

 

 

 

 

 

 

РАДИОЛЮБИТЕЛИ — ПОМОЩНИКИ УЧЕНЫХ.........................................................

 

4

 

 

 

 

 

 

В. Меркулов. КОГДА РАДИО "ЗАГОВОРИЛО". А. С. ПОПОВ — ОТЕЦ ЗВУКОВОГО

 

 

 

 

 

 

РАДИО

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИДЕОТЕХНИКА

10

 

 

A. Пескин. КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ ТЕЛЕВИЗОРАХ

 

 

 

 

 

 

 

........................И КОМПЬЮТЕРНЫХ МОНИТОРАХ, МЕТОДЫ ЕГО УЛУЧШЕНИЯ

10

 

 

 

 

 

 

B. Лузянин. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫЙ ПУЛЬТ ДУ

 

 

 

 

 

 

 

С ПРОТОКОЛОМ RC-5...............................................................................................

 

14

 

ЗВУКОТЕХНИКА

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д. Островский. ТРАНЗИСТОРНЫЙ УМЗЧ С ПОВЫШЕННОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ

 

 

 

 

 

 

ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬЮ

 

17

 

 

 

 

 

 

И. Рогов. РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ УМЗЧ ПОСРЕД­

 

 

 

 

 

 

СТВОМ КОМБИНИРОВАННОЙ ООС

 

19

 

РАДИОПРИЕМ23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П. Михайлов. НОВОСТИ ЭФИРА

 

23

 

 

 

 

 

 

И. Нечаев. АКТИВНАЯ АНТЕННА ДИАПАЗОНА УКВ ЧМ

24

 

 

 

 

 

 

 

ИЗМЕРЕНИЯ26

 

И. Подушкин. МИКРОРЕНТГЕНОМЕТР — ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А Межлумян. ИЗМЕРЕНИЕ УЛЬТРАМАЛЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

28

 

КОМПЬЮТЕРЫ

29

 

 

 

 

 

 

 

 

..........................................Д. Дубровенко. ИСПЫТАТЕЛЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ БП

 

29

 

МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ

ТЕХНИКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C. Макарец. ПРОГРАММАТОР ДЛЯ PIC, AVR И МИКРОСХЕМ ПАМЯТИ

31

 

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

........В. Киба. ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ PIC12F675

33

 

 

 

 

 

 

 

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

40

 

 

E. Москатов. ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ УМЗЧ

36

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИКЛАДНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

44

 

 

А. Обухов. СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ ИЗ ДЕТАЛЕЙ СТАРЫХ ТЕЛЕВИЗОРОВ .....

40

 

 

 

 

 

 

Р. Ершов. ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ

44

 

 

 

 

 

 

О. Ильин. УЗЕЛ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

 

45

 

ЭЛЕКТРОНИКА ЗА

РУЛЕМ

49

 

 

A. Аристов. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ОСВЕЩЕНИЯ С ДУ И ТАЙМЕРОМ

47

 

 

 

 

 

 

B. Суров. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АВТОМАТ-ПРОГРЕВАТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ

 

 

 

 

 

 

 

АВТОМОБИЛЯ

 

49

 

РАДИО -НАЧИНАЮЩИМ

55

 

 

Д. Мамичев. ИГРА "ТРИ ПОРОСЕНКА"

 

55

 

 

 

 

 

 

C. Денисов. ДОРАБОТКА РУЧНЫХ ФОНАРЕЙ ФОС

 

57

 

 

 

 

 

 

И. Анкудинов. ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ДЛЯ ПРОВЕРКИ

 

 

 

 

 

 

 

СТАБИЛИТРОНОВ

 

59

 

 

 

 

 

 

A. Лечкин. ЭЛЕКТРОННЫЙ ПИСТОЛЕТ ДЛЯ ФОТОТИРА........................... .........

61

 

 

 

 

 

 

 

 

"РАДИО"-О

СВЯЗИ

63

 

Б. Степанов. ЕЩЕ НЕ ГЕНЕРАЛЬНАЯ НО УЖЕ РЕПЕТИЦИЯ

63

 

 

 

 

 

 

B. Пиккиев. R6SC — СТУДЕНЧЕСКОЕ БРАТСТВО СЛАВЯН

64

 

 

 

 

 

 

В. Васильев. УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДИАПАЗОНА 2 МЕТРА

65

 

 

 

 

 

 

А. Темерев. ПРОСТОЙ ПРИЕМНИК КОРОТКОВОЛНОВИКА

66

 

 

 

 

 

 

Д. Багно. КОММУТАТОР РАБОЧИХ МЕСТ ДЛЯ КОЛЛЕКТИВНОЙ

 

 

 

 

 

 

 

РАДИОСТАНЦИИ

 

68

 

 

 

 

 

 

УКОРОЧЕННЫЕ АНТЕННЫ — ДИПОЛЬ И

EFHWA...........

73

 

 

 

 

 

 

А. Голышко. КОНВЕРГЕНЦИЯ В ТЕЛЕКОМЕ ..........................................................

 

74

НАША КОНСУЛЬТАЦИЯ (с. 54). На книжной полке (с. 29). Обмен опытом (с. 43). ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ (с. 1. 3, 9, 13. 22, 25, 32, 39, 42, 43, 77—80).

На нашей обложке 50 лет назад — наши отклики на величайшее достижение творческой мысли (см. статью на. с. 4).

ЧИТАЙТЕ В СЛЕДУЮЩЕМ НОМЕРЕ:

ГЕНЕРАТОР ФИКСИРОВАННЫХ ЧАСТОТ И ЧАСТОТОМЕР СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН - ВОЛЬТМЕТР И ОСЦИЛЛОГРАФ ЭЛЕКТРОННЫЙ КАМЕРТОН-МЕТРОНОМ АВТОМАТ СВЕТОВЫХ ЭФФЕКТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ КСВ-МЕТРА

Тираж журнала «Радио» № 9 сдан в ОАО «Роспечать» для рассылки подписчикам 04.09.2007 г.

"Radio" is monthly publication on audio, video, computers, home electronics and telecommunication

УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛА «РАДИО» Зарегистрирован Комитетом РФ по печати 21 марта 1995 г Регистрационный № 01331

Главный редактор Ю. И. КРЫЛОВ

Редакционная коллегия:

В. И. ВЕРЮТИН, А. В. ГОЛЫШКО, А. С. ЖУРАВЛЕВ, Б. С. ИВАНОВ,

E. А. КАРНАУХОВ (ОТВ. СЕКРЕТАРЬ), С. Н. КОМАРОВ, А. Н. КОРОТОНОШКО,

В.Г. МАКОВЕЕВ, С. Л. МИШЕНКОВ, А. Л. МСТИСЛАВСКИЙ, А. Н. ПОПОВ, Б. Г. СТЕПАНОВ (ПЕРВЫЙ ЗАМ. ГЛ. РЕДАКТОРА), Р. Р. ТОМАС, В. В. ФРОЛОВ,

В.К. ЧУДНОВ (ЗАМ. ГЛ. РЕДАКТОРА)

Выпускающие редакторы: А. С. ДОЛГИЙ, В. К. ЧУДНОВ

Обложка: С. В. ЛАЗАРЕНКО Верстка: E. А. ГЕРАСИМОВА Корректор: Т. А. ВАСИЛЬЕВА

Адрес редакции:

107045, Москва, Селиверстов пер , 10 Тел.: (495) 207-31-18. Факс: (495) 208-77-13 E-mail: ref@radio.ru

Группа работы с письмами — (495) 207-08-48

Отдел рекламы — (495) 208-99-45, e-mail: advert@radio.ru Распространение — (495) 208-81-79; e-mail: sale@radio.ru Подписка и продажа — (495) 207-77-28

Бухгалтерия — (495) 207-87-39

Наши платежные реквизиты:

получатель — ЗАО "Журнал "Радио", ИНН 7708023424, р/сч. 40702810438090103159 в Мещанском ОСБ № 7 8 1 1 , г. Москва Банк получателя — Сбербанк России, г Москва корр. счет 30101810400000000225 БИК 044525225

Подписано к печати 19.09.2007 г. Формат 84x108/16 Печать офсетная. Объем 10 физ. печ. л., 5 бум. л., 13,5 уч.-изд. л.

В розницу — цена договорная Подписной индекс:

по каталогу «Роспечати» — 70772; по каталогу Управления федеральной почтовой связи — 89032.

За содержание рекламного объявления ответственность несет рекламодатель.

За оригинальность и содержание статьи ответственность несет автор. Редакция не несет ответственности за возможные негативные последст­

вия использования опубликованных материалов, но принимает меры по ис­ ключению ошибок и опечаток.

Вслучае приема рукописи к публикации редакция ставит об этом в изве­ стность автора. При этом редакция получает исключительное право на рас­ пространение принятого произведения, включая его публикации в журнале «Радио», на интернет-страницах журнала, CD или иным образом.

Авторское вознаграждение (гонорар) выплачивается в течение одного месяца после первой публикации в размере, определяемом внутренним справочником тарифов.

По истечении одного года с момента первой публикации автор имеет право опубликовать авторский вариант своего произведения в другом мес­ те без предварительного письменного согласия редакции.

Впереписку редакция не вступает Рукописи не рецензируются и не воз­ вращаются.

© Радио®, 1924—2007. Воспроизведение материалов журнала «Радио», их коммерческое использование в любом виде, полностью или частично, допускается только с письменного разрешения редакции.

Отпечатано в ООО «ИД Медиа-Пресса», 127137, Москва, ул. «Правды», д. 24, стр. 1. Зак. 72195.

Компьютерная сеть редакции журнала «Радио» находится под защитой антивирусной программы Dr.WEB И. Данилова.

Техническая поддержка ООО «СалД» (Санкт-Петер бургская антивирусная лаборатория И. Данилова).

http://www.drweb.ru

Тел.: (812) 294-6408

К 50-летию запуска первого искусственного спутника Земли

Так совпало, но на этот год выпали сразу три знаме­ нательные даты, связанные с освоением человеком

космического пространства. В начале года мы отмети­ ли 100-летие со дня рождения Сергея Павловича Королева, в сентябре — 150-летие со дня рождения Константина Эдуардовича Циолковского и, наконец, в октябре — 50 лет со дня вывода на околоземную орби­ ту первого искусственного спутника Земли.

Это был шаг в неизведанное, и для доказательства его удачного запуска необходимо было иметь досто­ верную информацию о том, что ИСЗ находится на орбите. Что-то могли, конечно, дать оптические мето­ ды наблюдения за полетом спутника, но наиболее эффектным и информативным был бы прием бортово­ го радиомаяка. В те годы специальных пунктов, позво­ лявших отслеживать полет ИСЗ, было немного, и на первом этапе освоения космоса к этой работе привлек-

ли и профессионалов из смежных областей народного хозяйства (в частности, из системы Министерства связи и из учебных заведений), и радиолюбителей.

О том, как радиолюбители готовились к предстоя­ щему запуску первого спутника Земли, уже расска­ зывалось в июльском номере журнала. На базе радиоклубов ДОСААФ были созданы хорошо обору­ дованные пункты наблюдения, и, кроме того, сотни

радиолюбителей готовились к этому событию на своих домашних радио­ станциях. В ночь с 4-го на 5 октября все застыли в ожидании исторического события.И буквально на первом витке ИСЗ радиолюбители зафиксировали факт его выхода на околоземную орби­ ту и уверенную работу его бортового радиомаяка. Несущиеся с орбиты про­ стые "пик-пик-пик-..." воспринимались всеми как необычная небесная музыка.

В ночь с 4-го на 5 октября радио­ станция Центрального радиоклуба

СССР UA3KAA получила первое донесе ние о приеме радиосигналов с совет­ ского искусственного спутника Земли. Хабаровск сообщал:

"От 00.20 до 00.28 по московскому времени хабаровский коротковолновик А. Горковенко (UA0CA) одним из первых услышал сигналы искусственного спут­ ника Земли". Вслед за этим сообщени­ ем донесение поступило из Магадана от В. Штыхно (UA0IA).

До 6 часов утра на радиолюбитель­ ских диапазонах сравнительно спокойно.

В 6.43 спутник появился над районом Москвы. Его характерные сигналы, так хорошо знакомые радиолюбителям по пробным передачам радиостанции Центрального радиоклуба, отчетливо слышны на 40 и 20 МГц. Четкий ритм работы бортовых передатчиков идет с нарастанием громкости сигналов, а потом в 6.53 с постепенным затуханием.

Вскоре UA3KAA вызывает свердлов­ ская радиостанция UA9KCA. Сверд­ ловчане спешат передать свое донесе­ ние о первых услышанных сигналах ИСЗ. Затем появляются сообщения из Новосибирска, Архангельска, Астраха­ ни. Снова вызывает Магадан. "Слышал спутник на частоте 20,005 МГц восемь раз", — сообщает В. Штыхно.

Поток радиограмм в адрес "Москва — Спутник" все увеличивается. О слыши­ мости сигналов ИСЗ радируют Ашхабад, Калининград, Львов, Симферополь, Чита. Начали поступать восторженные сообщения о приеме радиомаяка спут­ ника и от зарубежных радиолюбителей.

Недавно мы получили письмо от

радиолюбителя из Подмосковья Все­ волода Васильевича Штыхно (U3DI), который был непосредственным участ­ ником событий пятидесятилетней дав­ ности Вот что он написал в этом письме:

— "Хотелось бы поделиться своими воспоминаниями. В то время я жил в Магадане и имел позывной UA0IA. Магаданским радиоклубом был органи­ зован пункт наблюдения за спутником, подготовлена аппаратура, магнитофон с запасом пленки.

Мне посчастливилось одному из пер­ вых радиолюбителей нашей страны (а то нее, второму) принять сигналы спутника. Это было 5 октября 1957 года в 1 час 55 минут московского времени, и я сразу передал об этом радиограмму на UA3KAA.

Наблюдения за спутником продол­ жались до тех пор, пока он летал. Сиг­ налы записывались на магнитную ленту, которая затем была направлена в Академию наук СССР на простой адрес — "Москва — Спутник". Позднее такие же наблюдения проводились за вторым спутником Земли".

В радиолюбительском архиве Все­ волода Васильевича сохранились фоно­ грамма записи сигналов первого ИСЗ и интервью, которое он дал местному радио 50 лет назад. Он любезно предо­ ставил редакции журнала эту запись, и мы выложили ее на сайте журнала www.radio.ru.

Редакция журнала "Радио", которая через публикации в журнале подготавли­ вала радиолюбителей к этому событию, отметила поощрительными призами луч­ шие радиоклубы и наиболее активных радиолюбителей. Первый приз (телеви­ зор "Темп-3") получил Хабаровский ра­ диоклуб, второй приз (радиоприемник "Даугава") — Магаданский радиоклуб, третий приз (магнитофон "Эльфа-6") — Ленинградский городской радиоклуб. Радиолюбители, наблюдения которых по отзывам Академии наук СССР предста­

вляли наибольшую ценность для науки, были отмечены памятными подарками. Наиболее активные радиолюбители были отмечены дипломами журнала "Радио", а все, кто принимал участие в наблюдениях за сигналами первых ИСЗ, получили памятные QSL.

КОНКУРС

ЗНАТОК

 

 

Радиоприемник

настраивают

на

Окончание

Начало см.

на 2-й с. обложки

станцию нажатием на кнопку Т, рас­

 

 

положенную на блоке [55]. Переход в

роме того,

на семиэлементном

начало

диапазона

осуществляют

Киндикаторе светится десятичная

нажатием на кнопку R.

 

точка DP, также индицирующая сте­

Для

включения

радиоприемника

пень заряженности элементов пита­

вместо

выключателя можно исполь­

ния: чем она выше, тем ярче свече­

зовать кнопку, геркон, а при хорошей

ние точки.

 

освещенности и фоторезистор

Когда радио "заговорило".

 

антенны высотой 128 и 137 м соответ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этих

населенных

пунктах

построили

А. С. Попов — отец звукового

ственно, поднятые на трубчатых метал­

лических мачтах диаметром 0,92 м у

радио

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основания. Предназначенный для даль­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

него

обнаружения слабых

сигналов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приемник содержал индуктивно-емко­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стный контур и головные телефоны на

Б.

 

МЕРКУЛОВ,

г. Москва

 

 

 

 

 

 

 

 

выходе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Появившееся

в

конце

XIX века

радио

было

немое,

неспособное

Первые пробы связи состоялись в

 

конце декабря 1905 г. Однако устойчи­

к

 

передаче

звука.

 

В

публикуемой

здесь

статье

обозреваются

вый обмен телеграфными сообщения­

события,

 

предшествующие

началу

широкого

радиовещания.

ми "на слух" удалось наладить лишь 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

января

1906 г

В

отличие от пробной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

односторонней

трансатлантической

 

 

осле

изобретения

А.

Бэллом

приемнике

отсутствовали

реле.

отправки одной буквы S, осуществлен­

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обнаруживал в нем приходящие сигна­

ной Маркони в 1901 г., приема которой,

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кроме него самого, никто не слышал,

)

 

телефона

 

в

 

1876

г.

и

лы электролитический детектор, полу­

выполнения Н. Тесла (1856—1943) в

чивший наименование барретера

При­

телеграммы шли в обе стороны без

1890-х годах экспериментальных работ,

годен он был для прослушивания как

ошибок и вмещали до 40 слов. Попытки

показавших

способность

электромаг­

телефонных, так и телеграфных посы­

транслировать

через

океан

музыкаль­

нитных (ЭМ) волн перемещаться в про­

лок. Широкий спектр излучаемых высо­

ные и речевые сообщения в этот раз не

странстве на десятки километров, идея

ких частот не способствовал высокока­

получились.

 

 

 

 

 

 

телефонии

без

проводов

начала

чественному

приему звуковой соста­

Дежурства на рекордной воздушной

"витать в воздухе". Первым, в полной

вляющей. Передача получилась "за-

линии позволили установить, что длин­

мере осознавшим значимость эфирных

шумленной". При всем этом она позво­

ные волны менее подвержены затуха­

передач человеческого голоса и музы­

лила Фессендену утвердиться в наме­

ниям в темное время суток, поэтому

ки, был американский инженер канад­

рении продолжать работы.

 

 

зимние сезоны, когда дни короче, для

ского

происхождения

Р. Фессенден

От искрового генератора Фессенден

сверхдальней связи более предпочти­

(1866—1932).

 

 

 

 

 

 

 

решил отказаться и начал обдумывать

тельны.

Накопленный эмпирический

Восход амплитудной модуляции

систему связи на основе незатухающих

опыт

помог

впоследствии

Маркони

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭМ колебаний. Однако в 1902 г. из АБП

избежать многих ошибок при введении

К экспериментам по беспроводной

ему пришлось уволиться,

поскольку

в эксплуатацию эфирной линии, свя­

трансляции

звуковых

сигналов Фес­

руководитель

департамента

потребо­

завшей Америку с Европой.

 

 

сенден приступил в начале 1900 г.,

вал половинного участия в оформляе­

Беспроводный "мост" функциониро­

работая в

агрономическом

отделе

мых Фессенденом патентах

 

 

вал до 5 декабря 1906 г., когда на евро­

Американского бюро погоды (АБП).

Исследования беспроводной

теле­

пейском берегу антенную мачту снесло

Там, впервые, им было предложено

фонии были продолжены в электротех­

порывом сильного ветра.

 

 

поместить в передатчике микрофон

в

нической компании

NESCO

(National

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цепь, соединяющую генератор сигнала

Electric Signaling Company). Здесь про­

Показательные выступления

ВЧ и антенну (рис. 1). Метод получил

веденными опытами и экспериментами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

было установлено, что для переноса по

В августе 1906 г. Фессенден присту­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эфиру звуковых частот (ЗЧ) более при­

пил к испытаниям завершенного в про­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

годны

непрерывные синусоидальные

изводстве моторного синусоидального

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колебания. Длинные и средние волны

генератора 50 кГц, однако с мощностью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

были определены как наиболее подхо­

несколько меньшей,

чем ожидалось.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дящие для AM.

 

 

 

 

Замена источника ЭМ колебаний в при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В начале XX века на генерирование

емно-передающей системе полностью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колебаний указанных волн были спо­

себя оправдала. Излучаемые антенной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

собны

только

машинные

(моторные)

модулированные

по

амплитуде

ЭМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

генераторы. Разработкой их в NESCO

волны длиной 6000 м улавливались в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

занимался иммигрировавший из Шве­

местах, отстоящих от Брант-Рока на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции молодой

специалист

Э. Алексан-

100 км и дальше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дерсон (1878—1975). В то время рото­

21 декабря 1906 г. разработанные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ры лучших источников энергии пере­

приборы были показаны ведущим руко­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менного тока могли вращаться с часто­

водителям и инженерам-электрикам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

той 10 000 с-1. Фессенден сформулиро­

компаний AT&T,

GENERAL ELECTRIC,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вал техническое предложение на раз­

WESTERN ELECTRIC, WESTINGHOUSE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работку возбудителя частотой 100 кГц и

ELECTRIC (WHE), в том числе видным

наименование

"амплитудной

модуля­

мощностью несколько киловатт. Алек-

американским профессорам: изобре­

ции" (AM).

 

 

 

 

 

 

 

 

сандерсон принял к исполнению мало

тателю Э. Томсону (1853—1937), физи­

Когерер, используемый в приемни­

отвечающее реалиям задание.

 

ку-теоретику А. Кеннели (1861—1939),

ках изобретателя радио А. С. Попова

Первый трансатлантический

некоторым

корреспондентам

Нью-

(1859—1906)

и

его

 

последователя

Йоркских газет. Были проведены срав­

Г. Маркони (1874—1937),

не годился

 

"воздушный мост"

 

нительные испытания

качества тран­

для

 

неискажаемого воспроизведения

 

 

сляции звуковых сигналов по проводам

 

 

 

 

 

 

 

 

речевых и музыкальных

сигналов. По­

Начавшаяся совместная с Алек-

и по воздуху в г. Плимут (штат Массачу­

этому в приемник Фессенден попробо­

сандерсоном

разработка

"высокообо­

сетс) на расстояние 25 км и Бостон на

вал ввести менее возбудимый жидкост­

ротного" генератора позволила

Фес­

50 км [1]. Слушатели признали линии

ный выделитель. Получившаяся прием-

сендену и далее исследовать возмож­

связи идентичными.

 

 

 

но-передающая система позволила

ности собственного приемника во взаи­

Фессендену известны были неудачи,

ему

 

услышать

прерывистый звуковой

модействии с ЭМ колебаниями искро­

связанные с начальным распростране­

тон на расстоянии 1,6 км (1 миля).

 

вого источника [1]. Полигоном-лабора­

нием

 

звукозаписи,

изобретенной

Испытания

аппаратуры

происходи­

торией начала служить деревня Брант-

Т Эдисоном (1847—1931) в 1877 г. В

ли в местечке Коб-Исланд (штат Мэри­

Рок на берегу Атлантического океана

оглашаемом

на

презентациях перечне

ленд),

расположенном

на

одноимен­

(штат Массачусетс, 50 км южнее Бос­

применяемости

новшества на первых

ном острове реки Потомак в 75 км

тона). Оттуда решено было "переки­

позициях значились дрессировка попу­

южнее

Вашингтона.

ЭМ

колебания

нуть" сигнал на другой берег в Шот­

гаев или собак, составление озвучен­

вырабатывал искровой

генератор. В

ландию в местечко

Макхрихениш. В

ных завещаний. Музыка занимала по-

следнее место. По прошествии лет при­ шло, наконец, прозрение и осознание того, что записи более подходят для распространения музыкальной культу­ ры и новостей. Показательно, что па­ раллельно в это же время в США и Европе телефонные компании начали предоставлять услуги по дистанционно­ му слушанию концертов из оперных театров.

Фессенден пытался избежать мето­ дического просчета Эдисона. Поэтому в предпринятой акции обращал внимание специалистов на способность своей аппаратуры к передаче и приему не только словесных диалогов, но и худо­ жественных жанров — индивидуального и хорового пения, игры на струнных инструментах, записей, воспроизводи­ мых фонографом. Он впервые демон­ стрировал передачу музыки в эфире и возможность налаживания ее передач из удаленного центра по расписанию, обходясь без проводов.

На Рождество, в понедельник 24 де­ кабря 1906 г. и в заранее объявленное время, в Брант-Роке состоялось мас­ штабное публичное представление бес­ проводной телефонии [1]. В передатчике

(рис. 2) на ранее по­ строенную антенну высо­ той 128 м (рис. 3) рабо­ тал электромеханический генератор синусоидаль­ ных колебаний (рис. 4) мощностью 1 кВт [2] и частотой 75 кГц (4000 м). С расстояния 180 км в Атлантическом океане передачу принимали су­ да военно-морских сил (ВМС) США и американ­ ской Объединенной

фруктовой компании, предварительно оснащенные усовершенствованными приемниками с жидкостными детекто­ рами (рис. 5) Унесенные в эфир AM сигналы были "замечены" также южнее по побережью на расстоянии 950 км в форте Норфолк (штат Вирджиния).

Подробности первого разыгранного

вэфире звукового театра у микрофона подробно описаны самим Фессенденом

вписьме, направленном вице-прези­ денту WHE профессору С. Кинтнеру в январе 1932 г. В соответствии со сцена­ рием сначала Фессенден обратился к слушателям со вступи­ тельным словом и затем на фонографе Эдисона проигрывал арию "Largo"

из оперы "Xerxes" Ф. Генделя. Потом последо­ вало исполнение самим Фессенденом на скрипке мелодии Ш. Гуно "О, Holly Night" ("Божественная ночь") с одновременным напеванием им же по­ следних слов компози­ ции — "Adore and be still" ("Будьте смиренны и почитайте"). Далее при­ шла очередь чтения биб­ лии со словами "Glory to God in the highest and on earth peace men of good will" ("Слава Богу на небе­ сах и людям доброй воли на земле"). В конце Фессенден и другие участники представления (рис. 6) пожелали всем счастливого Рождества.

Сдополнением в виде хорового пения про­ грамма была повторена через неделю 31 декаб­ ря в ночь под Новый год.

Вэтот раз музыкальный концерт из Брант-Рока

Приестатейr.мmail@radio: u Вопросыr.consult@radio: 0-83тел-208. u 5

РАДИ №10О 200, 7

РАДИО № 10, 2007 Прием статей: mail@radio.ru Вопросы: consult@radio.ru тел. 208-83-05

был услышан на еще большем удале­ нии — в 2500 км на одном из островов Вест-Индии в Карибском море.

События, происшедшие в конце 1906 г. в удаленном от научных центров местечке, вызвали неоднозначную реакцию даже в среде "собратьев по разуму". Бэлл выступил с сомнениями, похожими на те, которые 30 лет назад читал сам в отзыве на свое изобрете­ ние, полученном из компании WESTERN UNION: "Вряд ли устройство будет когда-либо способно к посылке разбор­ чивой речи на расстояние в несколько миль". Эдисон сказал, что "это так же невозможно, как долететь человеку до Луны". Маркони счел достижения Фессендена шумихой и трескотней, дабы привлечь к себе внимание.

Ввиду отсутствия разъяснений и рекламной подготовки в редакциях газет и журналов не понимали сути тех­ нологии Фессендена, не доверяли ей, считали недоказанной. На страницах изданий рисовали Маркони успешно перелетающим через океан, Фессен­ дена же изображали с трудом взбираю­ щимся на антенную мачту, а затем неле­ по падающим с нее в воду.

Отсутствие интереса к беспроволоч­ ной телефонии у финансово-промыш­ ленных кругов вынудило учредителей NESCO приступить к продаже компа­ нии. Фессендену предложили уволить­ ся с предприятия. В дальнейшем он уже не возвращался к работам по передаче AM колебаний. Очевидно, что Фессен­ ден плохо умел себя "подавать" и "про­ давать", поэтому умер в бедности и забвении. При всем этом, в связи с 70летием со дня рождения, в Канаде в честь отца AM была выпущена почтовая марка (рис. 7).

Александерсон продолжал совер­ шенствовать генераторы переменного тока. В 1915 г. один из генераторов, как превосходный по техническим харак­ теристикам, у него был куплен Мар­ кони для строящейся радиостанции В 1919 г. в созданной корпорации RCA (Radio Corporation of America) Алек­ сандерсон занял место главного инженера. Здесь им многое было сде­ лано для налаживания регулярных AM передач. Ответственная работа на новом посту началась с проектирова­ ния и строительства Центральной

станции связи на острове ЛонгАйленд в Нью-Йорке. Использование генераторов Апександерсона и 12-ти высоких всенаправленных антенн позволило связываться со многими странами.

В 1923 г. один из генераторов и антенна были установлены на родине разработчика — в Швеции, вблизи городка Граймтон (Grimeton). Приемо­ передатчик эксплуатировался до 1996 г. В настоящие время электромеханиче­ ский генератор, настроенный на низкую фиксированную частоту 17,2 кГц, сохра­ няется как национальный памятник антикварной аппаратуры. В середине каждого года в "День Апександерсона" его включают для передачи по Европе кодированного азбукой С. Морзе (1791—1872) позывного SAQ. Россий­ ские радиолюбители принимают по­ сильное участие в праздновании этого дня [3, 4].

Весной 1907 г. с передачами рече­ вых и музыкальных сигналов экспери­ ментировал изобретатель лампового триода Л. Форест (1873—1961). В пе­ редатчике вместо искрового работал генератор следующего поколения — дуговой с колебательным контуром, выделяющим заданную частоту непре­ рывного ЭМ колебания. Однако, с точки зрения уменьшения избыточных раз­

рядных помех полезному AM сигналу, дуговой генератор мало превосходил искровой. Поэтому ничего не получи­ лось из инициативы по применению более дешевого и менее громоздкого источника сигнала ВЧ взамен гене­ ратора Апександерсона.

Продолжению разработок Фессен­ дена и Фореста основательно помешал разразившийся в 1907 г. экономический кризис в США. Позднее Форест более успешно транслировал спектакли из оперных театров путем наложения музыкальных сигналов ЗЧ на несущую генератора ВЧ, собираемого на изо­ бретенном им электровакуумном при­ боре.

Передающие станции на основе дуговых генераторов были разработа­ ны для беспроводной телеграфии и по этому направлению их эксплуатирова­ ли вплоть до середины 1920-х годов [5], Примером технического и эффектного применения такой техники служит использование, начиная с 1910 г., ар­ мейского передатчика и его антенны на Эйфелевой башне в Париже (рис. 8). Сигналы с самого высотного сооруже­ ния того времени (317 м) разносились на расстояние до 4000 км До сих пор башня служит "подставкой" для антенн, только уже телевизионных.

Откуда пошло "радио"

Термин "радио" (от лат. radius, radiare, radio — испускать, облучать, излу­ чать во все стороны) впервые ввел в

обращение известный английский физик-химик В. Крукс (1832—1919). В 1873 г. в вакуумной трубке, используя коромысловые весы, он измерял атом­ ный вес открытого им же элемента талия и обнаружил нарушение баланси­ ровки высокоточного инструмента при возникновении теплового облучения. Чуть позже было подмечено аналогич­ ное влияние светового излучения. На основе открытия был сконструирован измерительный прибор — "радиометр".

Впоследствии появились и другие придуманные именитыми учеными при­ боры, содержащие в наименовании приставку "радио". К наиболее извест­ ным относится "радиокондуктор" (радиопроводник), предложенный французским физиком Э. Бранли (1844—1940) для обнаружения ЭМ колебаний в лабораторных условиях.

В 1892 г. в одном из английских жур­ налов общего профиля, пишущего в том числе и о спиритизме, Крукс, допускав­ ший бесконтактную биологическую связь между головами людей, напечатал статью "Некоторые возможности элек­ тричества" ("Some Possibilities of Elect­ ricity"). Русскоязычную версию ее можно найти в работах [6—8]. Публикация счи­ тается отправной для истолкования понятия "радио". Другие заявленные по тексту термины, такие как генерирова­ ние, диапазон, чувствительность, изби­ рательность и прочие, также стали потом общеупотребительными.

Крукс не проводил экспериментов по технике формирования и приема ЭМ колебаний. Однако в статье дал описа­ ние воображаемой приемно-передаю- щей установки. Под селекцией он пони­ мал фиксированную настройку систе­ мы, выделение ею интервала (диапазо­ на) волн совокупной ширины, напри­ мер, от 40 до 50 м или всех пропускае­ мых человеческим глазом.

Удивительно, но об уже широко при­ меняемой в кабельной телеграфии уз­ кой настройке колебательных контуров по известной с 1853 г. формуле У. Томсона (1824—1907) Крукс не упомянул. Не предсказал он и довольно

скорого появления беспроволочной телефонии. По прошествии лет в 1923 г. другой известный английский физик О. Лодж (1851—1940) назвал статью "удивительным примером научного предсказания" [8].

При всем сказанном выше в конце XIX — в первые годы XX веков в Европе термин "радио" не был популярен. Уче­ ные и изобретатели применительно к телеграфу или телефону оперировали словосочетанием "беспроводная связь", по их мнению, более значимым, возбуж­ дающим интерес у инженеров и любите­ лей техники.

В 1909 г. в американском городке Сан-Хосе (77 км южнее Сан-Фран­ циско) основатель и преподаватель ме­ стного колледжа беспроводной теле­ графии и техники Ч. Херолд (1875 - 1948) построил иск­ ровой передатчик, через который на­ чал транслировать речевые програм­ мы, а затем музы­ кальные. Принима­ ли их в основном бывшие и действую­ щие ученики учеб­

ного заведения.

Херолд родился и вырос в фермер­ ской среде, где на поле посев семян вразброс назывался

"broadcasting". Поскольку в Сан-Хосе антенна передатчика имела круговую диаграмму направленности, то и испу­ скание ею ЭМ волн происходило тоже во все стороны (вразброс). По аналогии с агрономическим определением Херолд стал именовать свои трансля­ ции как "бродкастинг" (радиопередача, радиовещание). Применение термина закрепилось не только в США, но и в Европе. Одновременно начал получать повсеместное признание и термин "радио".

Херолд (рис. 9) совершенствовал радиостанцию. Искровой генератор в ней поменял на дуговой, а затем — на ламповый. К передачам по расписа­ нию, публикуемому в газетах, присту­ пил в 1912 г. К концу 1910-х годов в США и Канаде насчитывалось более сотни радиостанций, принадлежащих компа­ ниям и частным лицам. Передавали они новости, биржевые котировки, концер­ ты джазовой музыки [9].

К началу 1920-х годов во многих раз­ витых странах были созданы техниче­ ские предпосылки для постоянного радиовещания. 20 мая 1920 г. в Монре­ але (Канада), начиная с концерта джа­ зовой певицы Д. Луттон, в эфире на средней волне 360 м (833 кГц) пошли регулярные передачи радиостанции CFCF [10]. Американцы не соглашаются с приоритетом Канады и предполагают, что первой с 20 ноября 1920 г. к регу­ лярному вещанию приступила радио­ станция KDKA в г. Питтсбург (штат Пенсильвания). В том же году 22 ноября вступила в строй самая мощная (5 кВт) в Западной Европе, расположенная под

Берлином, радиостанция в Кенигс-

9

Вустерхаузене (Германия). В конце

1922 г. начала постоянные передачи

 

радиостанция ВВС в Лондоне (Англия).

 

К началу 1923 г. лицензиями на право

 

радиовещания в американских штатах

 

обладали уже 500 радиостанций [9].

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Grant J. Experiments and Results in Wireless

 

Telephony. — The American Telephone Journal. Ja­

 

nuary, 1907; <http//www.earlyradio.history.us/

 

1 9 0 7 f e s . h t m l > .

 

 

 

 

 

 

 

2. < http://www . viol . uz/history/chronicl e/

 

p a g e 1 4 . s h t m l > .

 

 

 

 

 

 

 

3 .

< h t t p : / / w w w . r a d i o . r u / u b b / F o r u m 3 /

 

 

 

 

 

 

 

 

H T M L / 0 0 0 3 6 7 . h t m l > .

 

4 . < h t t p : / / w w w . p d a . p r o - r a d i o . r u / a i r /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 2 1 4 / > .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. П е с т р и к о в В. История радиопередат­

 

чика: конструкции и

их творцы. — < h t t p : / /

 

 

 

 

 

 

 

w w w . q r z . r u / a r t i c l e s / d e t a i l . p h t m l ? i d = 7 2 > .

 

6

Изобретение

радио А. С. Поповым

 

Сборник документов и материалов, вып. 2,

 

под ред. А. И. Берга. — М.—Л.: Изд-во АН

 

СССР, 1945.

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Из предыстории радио. Сборник ориги­

 

нальных статей и материалов, вып. 1, под ред.

 

Л. И. Мандельштама.

— М.—Л.: Изд-во АН

 

СССР, 1948.

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Ш а п к и н В. И. Радио: открытие и изо­

 

бретение. — М.: ДМК ПРЕСС, 2005.

 

9. М а к о в е е в В. Отечественному регуляр­

 

ному вещанию — 80 лет. — Радио, 2004,

u

№ 12,

1-я с. обложки и с. 4.

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. < h t t p : / / w w w . o l d r a d i o . c o m / a r c h i v e s /

 

 

 

 

 

 

i n t e r n a t i o n a l / c a n a d a 2 . h t m > .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приестатейr.мmail@radio: Вопросыr.consult@radio:

Редактор —

А Михайлов, иллюстрации — автора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МОДУЛЬНАЯ РЕКЛАМА

 

Условия см. в "Радио", 2007, № 2, с. 11

 

 

 

ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН "ДЕССИ"

 

Предлагает:

 

 

 

 

 

 

 

— собранная, в корпусе, плата

 

микропроцессорного металлоиска-

 

теля ММ8042 — 1125 руб.

 

— программатор EXTRA PIC —

 

650 руб

 

 

 

 

 

 

 

 

— внутрисхемный отладчик уст­

 

ройств

на

PIC-контроллерах

8

MICD2-MC1 (аналог MPLAB-ICD2) —

 

1600 руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

— набор "Частотомер 250 МГц" —

 

490 руб.

 

 

 

 

 

 

 

1-88тел-207.

— цифровая шкала трансивера —

750 руб.

 

 

 

 

 

 

 

— CD-Rom "SMD-2005. Цветовая

и кодовая маркировка SMD-компо-

нентов" — 100 руб.

7

— набор SMD резисторов типо­

размера 0805 из 170 номиналов от

 

0 Ом до 10 МОм, ±5 %, по 50 шт. каж

200,

дого— 1000 руб.

 

 

 

 

 

 

Всегда в продаже радиотехниче­

№10О

ские журналы, книги, CD, DVD, аль­

бомы схем, наборы деталей для са­

мостоятельной сборки, корпуса, ра­

РАДИ

вание для пайки

 

 

 

 

 

 

диодетали, материалы и оборудо­

 

http://www.dessy.ru e-mail: post@dessy.ru .

107113, г. Москва, а/я 10 "Посылторг".

Тел. (495) 304-72-31.

Качество

изображения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Словарь терминов и аббревиатур

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в современных телевизорах

 

 

CVBS — Composite Video Blanking and

 

 

 

визионный видеосигнал (ПЦТВ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sinchronizing

полный

цветовой теле­

 

и компьютерных мониторах,

 

 

D e i n t e r l a c e r — деинтерлейсер, конвер­

 

 

 

D S - 6 0 1 , D S - 6 5 6 — цифровые сигналы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тер прогрессивной развертки.

 

 

методы его улучшения

 

 

 

 

 

 

 

после обработки

микросхемой

FRC9429A

 

 

 

 

 

 

 

 

ITU-656 соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигналов формата ITU-601

и спецификации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HDTV — High Definition TV — телевиде­

 

А. ПЕСКИН,

г.

Москва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние высокой четкости (ТВЧ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I T U - 6 0 1

цифровой формат для

 

Многообразие

 

используемых

сегодня

 

стандартов

 

и

 

форматов,

 

несжатого видеосигнала в системах PAL и

 

средств

 

сохранения

информации

 

и

интерфейсов,

методов

обра­

 

NTSC и компонентном (X, СB , CR ) формате

 

 

 

 

4:2:2. Расширенную спецификацию можно

 

ботки сигналов и их сжатия

ставит

перед

разработчиками

совре­

 

переносить в HDTV.

 

 

 

менных

 

телевизоров

трудные

 

задачи:

 

параметры

 

изображения

 

ITU-656 — цифровая интерфейсная спе­

 

должны

быть

такими,

чтобы

оно

не

мерцало

при

любых

частотах

 

цификация для несжатого

видеосигнала в

 

 

системах PAL (625 строк) и NTSC (525 строк).

 

кадров

и

строк.

Кроме

 

того,

должны

одинаково

высококаче­

 

 

 

 

L/C — Luminance/Chrominance — сигна ­

 

ственно

 

воспроизводиться

 

различные

 

виды

 

изображения:

 

от

 

лы яркости/цветности.

 

 

 

обычного

аналогового

с

форматом

4:3

до

цифрового

(HDTV)

с

 

M P E G - 2

— стандарт

сжатия

сигналов

 

форматом

 

16:9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

движущихся изображений и звукового сигна­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ла, утвержденный в 1994 г., — основной в сов­

 

Разработчики

 

передающих

устройств

идут

по

пути

 

 

"подгонки"

 

 

 

 

 

 

ременных системах цифрового телевидения.

 

современных

 

систем

под

 

состояние

 

все

 

еще

эксплуатируемых

 

MPEG-4 — стандарт сжатия (1998, 1999 гг)

 

аппаратов,

 

 

а

 

 

современные

 

 

высокоразрешающие

 

 

матричные

 

сигналов движущихся изображений и звуко­

 

дисплеи

 

должны

 

быть

специально

 

"подстроены"

под

устарев­

 

вых сигналов, предназначенный в первую

 

 

 

 

 

очередь

для

передачи

аудиовизуальной

 

шую

передающую

технику,

чтобы

 

получить

 

высокое

 

качество

 

информации по узкополосным каналам связи

 

изображения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и в интерактивных телевизионных системах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SDTV — Standard Definition TV — телеви­

 

Обо

всем

этом

и

пойдет

речь

в

публикуемой

статье.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дение стандартной четкости (ТСЧ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фирное аналоговое телевидение с

 

неизменно высокое качество изображе­

 

YUV — цветовой компонентный видео­

 

Эпостоянно изменяющимся от ряда

 

ния [1]. При этом, чем выше степень

 

сигнал, состоящий из сигналов яркости (Y) и

 

 

 

цветоразностных (U и V). Применяют также

 

факторов невысоким качеством приема

 

сжатия (а в некоторых случаях скорость

 

вариант YCB CR .

 

 

 

 

остается пока основным в нашей стра­

 

передачи двоичных символов не превы­

 

 

 

 

 

 

 

К стандартному составу современного

не. Атмосферные помехи, отражения от

 

шает 2...3 Мбит/с, т. е. степень сжатия

 

зданий и других объектов, помехи от

 

достигает более чем 100 раз), тем хуже

телевизионного видеопроцессора можно

электроприборов,

радиотелефонов и

 

качество изображения

 

 

 

 

 

отнести также "расширители синего и

машин — основные причины, ухудшаю­

 

 

Ухудшение проявляется в виде раз­

зеленого", корректоры уровня сигналов

щие изображение.

 

 

 

 

 

 

мытия контуров (иногда его называют

отдельных элементов поверхности объ­

Кабельное аналоговое телевидение,

 

"замыливанием"), появления окантовок

екта, нелинейные гамма-корректоры,

уже давно используемое в крупных

 

на резких переходах яркости изображе­

динамические регуляторы яркости и кон­

городах,

обеспечивает более высокое

 

ния,

искажения

цветов

на переходах

трастности, улучшители цветовых пере­

качество изображения, так как боль­

 

между

ними,

 

появления

 

ступенек

ходов и др. Тесное взаимодействие раз­

шинство помех, связанных с наземной

 

(заметно, как правило, в увеличенном

работчиков микросхем и производите­

передачей сигналов, не принимают во

 

масштабе изображения),

"мошкары"

лей телевизоров обеспечивает многооб­

внимание. Здесь уже частично приме­

 

или "мух" (Mosquito Noise), при которых

разие вариантов исполнения и сокраща­

няют цифровые методы шумоподавле­

 

наблюдается мерцание, напоминающее

ет сроки проектирования аппаратов.

ния

с использованием

гребенчатых

 

летающий рой, следов ("хвостов") за

 

Очевидно, что классический телевизор с

фильтров (2D-шумоподавление) или,

 

движущимися объектами и т. п.

 

 

кинескопом лучше всего приспособлен к

что намного эффективнее, со сравнени­

 

 

Уменьшение

степени

сжатия

(ско­

приему телевизионного вещания, обеспе­

ем каждого кадра изображения с пре­

 

рость передачи символов может дости­

чивая разрешение 720x568 точек и более

дыдущим без потери деталей (3Dили

 

гать 200 Мбит/с и более), использова­

и используя

чересстрочную развертку.

временное

шумоподавление). Первый

 

ние блока снижения артефактов (Block

Такой же формат применен в популярных

способ используют для сцен с высоким

 

Artifact Reduction), применение уже упо­

сейчас

проигрывателях

DVD.

Поэтому

уровнем движения, потому что в них

 

мянутых 2D- и 3D-шумоподавителей

даже недорогие телевизоры не требуют

редко совпадают положения точек изо­

 

практически устраняют перечисленные

никаких преобразований форматов.

бражения текущего кадра и предыдуще­

 

дефекты цифрового изображения.

 

 

 

Решением всех проблем масштаби­

го (иначе возникнет заметная потеря

 

 

В

производство

телевизионной

и

рования могло бы быть телевидение

четкости). Второй способ применяют

 

другой видеопродукции везде в мире

высокой четкости (ТВЧ — HDTV), так как

при неподвижном изображении и в сце­

 

вкладывают большие средства для обе­

при этом преобразованное в 4...5 раз

нах с малым уровнем движения.

 

 

 

спечения естественности получаемого

разрешение передается так, что одному

Кроме шумоподавления, в кабельном

 

изображения по яркости и цветности.

излученному

пикселю

соответствует

телевидении применяют методы цифро­

 

Для этого следят за правильностью ус­

другой, точно такой же, на экране теле­

вого повышения четкости краев изобра­

 

тановки баланса белого, цветовой тем­

визора. Например, в цифровом стандар­

жения. В европейских странах уже сей­

 

пературы и

других

параметров

Сту­

те ATSC (Сев. Америка, Япония, Корея)

час повсеместно используют цифровые

 

дийные

видеомониторы

гарантируют

предусмотрено 18 различных комбина­

приемники, и недалек тот день, когда и в

 

безупречную цветопередачу, чего нель­

ций разрешения, частот смены кадров и

России будет широко распространено

 

зя сказать о телевизорах с обычными

полей,

которые

после

декодирования

цифровое

телевидение

Наилучшим

 

кинескопами, ЖКИ и даже про плазмен­

должны подходить под особенности при­

способом получения высокого качества

 

ные панели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

меняемого в телевизоре дисплея [2].

цифрового изображения при быстрой

 

 

В связи с указанным электронную

 

Учитывая, что неподвижные изображе­

смене сцен, конечно, считается увели­

 

"начинку" современных

телевизоров

ния встречаются довольно редко, а боль­

чение ширины полосы канала. Но

 

разрабатывают так, чтобы компенсиро­

шинство их все-таки движущиеся (от мед­

поскольку это невозможно, сегодня в

 

вать недостатки используемых в них

ленно изменяющихся панорам пейзажей

основном используют метод сжатия сиг­

 

дисплеев, например, чтобы

зеленый

до стремительных сцен в фильмах и спор­

налов MPEG-2, который, хотя и увеличи­

 

газон не выглядел коричневым, небос­

тивных передачах), то если не нарушен

вает

пропускную

способность

канала

 

клон действительно был голубым, а

баланс белого, формат изображения под­

передачи, не всегда позволяет получить

 

кожа человека имела телесный цвет.

 

ходит к размеру дисплея, уровень шумов

минимален, четкость и контрастность оптимизированы, а диагональные линии не имеют зубцов и ступенек, можно счи­ тать, что производитель телевизора вы­ полнил "обязательную" программу.

"Произвольная" же программа со­ стоит в том, чтобы движущееся изобра­ жение подогнать под любой дисплей и, что самое главное, приспособить кар­ тинку к наилучшему восприятию.

Электронно-лучевая трубка воспро­ изводит изображение в том же виде в каком его передают — методом черес­ строчной развертки, и благодаря отно­ сительно малому времени послесвече­ ния световых точек изображение получа ется стробоскопичным и, следователь­ но, представляет собой последователь­ ность быстро сменяющихся моменталь­ ных картинок. Во время темной фазы (обратного хода лучей) мозг человека

реконструирует предыдущие моменты движения и, следовательно, получает информацию о его непрерывности.

Матричные же дисплеи работают с целыми картинками, т. е. используют про­ грессивный метод развертки. Поэтому они требуют преобразования сигнала кон­ вертером прогрессивной развертки — деинтерлейсером (Deinterlacer).

При увеличении размера экрана и ско­ рости смены изображения зритель заме­ чает и возникающие при этом побочные эффекты преобразования полукадров в целые кадры. Другими словами, чем боль­ ше размер экрана, тем выше требования к устройствам телевизора, отвечающим за обработку видеоизображения [3].

Простой метод преобразования полу­ кадров в целые кадры, т. е. удвоение числа строк, иллюстрирует рис . 1. При этом каждая строка одного полукадра

воспроизводится дваж­ ды. Такой метод из-за половинного верти­ кального разрешения и мерцания строк прием­ лем только для непод­ вижных изображений и в телевизорах с разме­ ром экрана по диагона­ ли не более 37 см.

Улучшенное гори­ зонтальное разреше­ ние получают примене­ нием кадровой интер­ поляции в телевизорах с размером экрана по диагонали до 55 см. Для больших размеров экранов необходимы более сложные и доро­ гостоящие методы пре­ образования.

При использовании деинтерлейсера с уст­ ройством сохранения изображения (запоми­ нающим устройством — ЗУ) из двух следующих друг за другом полука­ дров (рис. 2, сверху) можно получить целое изображение (Frame Based Deinterlacing). При этом вертикальное разрешение достигает полного числа строк сигналов систем PAL (576) или NTSC (480). Такие сигналы уже мож­ но подавать на большие экраны, однако в быстродвижущихся объ­ ектах при указанном ме­ тоде появляется неко­ торая "потрепанность" ("бахрома"), так как в каждом полукадре они находятся на другом месте (рис. 2, снизу).

Суть метода под названием Motion Adap­ tive Deinterlacing состо­ ит в том, что области с высокой интенсивно­ стью движения (дина­ мические изображе­ ния) обрабатываются методом строчной ин­

терполяции. Способ приемлем уже для экранов с размером диагонали 72 см и более, хотя и возникают в некоторых местах ухудшения четкости изображения

(рис. 3).

Последний из описанных методов мог бы удовлетворить самых придирчивых потребителей и производителей телеви­ зоров, если бы не одна проблема. Телевизионные программы и DVD-филь­ мы используют частоту полукадров 50 Гц (соответственно частоту кадров 25 Гц), в то время как ЖК и плазменные панели, произведенные в основном в странах с системой NTSC, — 60 Гц (30 Гц). Необ­ ходимое преобразование одной частоты в другую (60 в 50 Гц) называют факто­ ром 1,2. Оно обеспечивается в телеви­ зоре повторением каждого пятого полу­ кадра. На рис. 4 сверху показаны кар­ тинки с частотой 50 Гц, снизу — преоб-

Рис. 5

 

разованные кадры с частотой 60 Гц, а

содержимое двух полукадров, чтобы

посередине — как каждый пятый полу­

максимально быстро идентифицировать

кадр демонстрируется дважды. Потре­

правильный режим, называемый Pull

битель, как правило, не замечает свя­

Down (2:2 для 50 Гц и 3:2 для 60 Гц). Для

занных с этим погрешностей, а видео­

режима распознавания фильмов необ­

эксперты обнаруживают их лишь при

ходимы высокие скорость и точность,

быстрой смене изображения.

поскольку сюжеты в них сменяются в

Еще больше заметны погрешности

доли секунды, а сами они также быстро

такого преобразования при воспроизве­

могут сменяться рекламными блоками.

дении фильмов. Изначально запечатлен­

Для перехода к частоте смены полука

ные на пленке с частотой 24 кадра/с они

дров 60 Гц в матричных дисплеях телеви

демонстрируются с частотой 50 полука­

зоров применяют переменное (двухили

дров/с или их записывают на DVD и

трехразовое) повторение реконструиро­

показывают на 60-герцовом телевизоре.

ванных целых кадров (режим Reverse 3:2

При преобразовании развертки важно,

Pull Down), а в более продвинутых реше­

прежде всего, чтобы соответствующие

ниях — конвертацию 24-х или 25-ти пол­

друг другу полукадры обеспечили "свое"

ных кадров в 50 или 60 кадров созданием

целое изображение, а поскольку эта

(синтезом) недостающих кадров, кото­

информация не закодирована ни в

рые имеют правильно позиционирован­

одном из сигналов (аналоговом, цифро­

ные объекты и поэтому создают непре­

вом, DVD-проигрывателя), подаваемом

рывный процесс движения. Только ком­

через SCART, то в телевизоре необходи­

пенсация движения устраняет расплыв­

мо иметь так называемый режим распо­

чатость при показе фильмов на 60-

знавания фильмов. В нем сравнивается

герцовых матричных экранах (рис. 5).

Этот метод особенно удачен при движении перед неподвижным фо­ ном или при колебаниях камеры, или при удале­ нии и приближении объ­ ектов. Такую технологию называют двигательноскомпенсированным сверхпреобразованием (Motion Compensated Upconversion). Она име­ ет особенности. Так, например, промежуточ­ ные картинки не пере­ дают в телевизионном сигнале и не записы­ вают на DVD, но они должны быть воссозда­ ны телевизором в ре­ жиме реального време­ ни. Для этого в нем необходимо иметь ряд устройств сохранения полного изображения и исполнения алгоритма сравнения двух ис­ ходных картинок, про­ гнозирования дальней­ шего изменения поло­ жения всех имеющихся на них объектов и созда­ ния одного или более промежуточных изобра­ жений с правильным по­ ложением движущихся объектов.

Жидкокристалличе­ ские и другие дисплеи, например, кремниевые LCoS (Luquid Cristal on Silicon) и световые DLP (Digital Light Processing), сохраняют постоянными значения цветности и яркости каждого пикселя во время демонстрации картинки. Сделано это для того, чтобы дать время глазу приспосо­ биться и получить немер­ цающее изображение.

То, что представляет­ ся преимуществом в компьютерных монито­

рах, на которых отображаются в основ­ ном неподвижные изображения, наносит огромный ущерб при воспроизведении движущихся изображений на телевизи­ онных дисплеях. Глаз лучше приспосаб­ ливается к стробоскопичным изображе­ ниям, базирующимся на опорных точках движения, которые показываются очень быстро и с очень высокой четкостью, что и позволяет глазу лучше воспринимать непрерывное движение объектов. В слу­ чае ЖК дисплеев опорные точки остают­ ся на экране намного дольше, чем необ­ ходимо для восприятия, что и приводит к возникновению нечеткости движущихся объектов на экране.

Современные ЖК дисплеи имеют быстродействие (его называют време­ нем отклика пикселя), достигающее 10 мс, т. е. примерно половины длитель­ ности одной картинки. Это делает острой проблему упомянутых выше опорных точек. Для придания изображению субъ­ ективно большей четкости иногда сокра-

щают время свечения экрана синхрони­ зированным выключением фонового освещения (задней подсветки) на поло­ вину времени показа картинки. Такая коррекция может быть заложена в совре менные видеопроцессоры.

Похожий эффект достигается без какого-нибудь аппаратного вмешатель­ ства "гибкими" функциональными моду­ лями (один из них на основе микросхемы FRC9429A рассмотрен ниже), которые программируют так, что они позволяют видеть каждый второй кадр изображения темным.

Оба рассмотренных способа позво­ ляют ЖК дисплеям приблизиться по чет­ кости изображения к электронно-луче­ вым трубкам. Однако яркость изображе­ ния при этом уменьшается наполовину, что нельзя назвать преимуществом, осо­ бенно больших ЖК дисплеев, которые конкурируют с более яркими плазменны ми панелями.

Для решения проблемы вместо затемненной второй картинки необходи­ мо создать новое изображение, содер­ жащее те же опорные точки, которые глаз ожидает именно в требуемые моменты. С указанной целью применяют устройство двигательно-скомпенсиро- ванной чересстрочности (Motion Compensated Deinterlacing) — деинтерлейсер в микросхеме FRC9429A фирмы

MICRONAS (рис . 6). В сочетании с микросхемой VGC5969B устройство ра­ ботает не только с ча­ стотами 50 и 60 кадров/с, но и 75,90 и даже 120, что обеспечивает изображе­ ние с высоким разреше­ нием и в телевизорах, и в мониторах. Микросхема VGC5969B работает сов­ местно с ЗУ SDRAM (ди­ намическое ОЗУ).

Комбинация двух микросхем обеспечивает оптимальное представ­ ление общепринятых сигналов систем PAL, SECAM, NTSC на все больше внедряющихся аппаратах HDTV. Фирма MICRONAS объединила в одной зарегистрирован­ ной марке "truD" следую­ щие отличительные знаки качества: Motion Com­ pensated Deinterlacing, Smooth Diagonal Lines (устранение типичных для матричных экранов ступенек на диагональ­ ных линиях), Sharpness Enhancement (улучшение четкости сигналов), Contrast Enhancement (повышение динамичес­ кой контрастности).

В связи с тем что качество изображения можно оценить лишь субъективно, а точнее, с ограниченной объектив­ ностью, важно понять, какие потери четкости деталей готов понести потребитель для до ­

стижения минимальных помех в изо­ бражении. Многочисленные возможно­ сти улучшения изображения, которые стали доступными с появлением новых поколений микросхем обработки видеосигналов, приводят к широкому спектру потребительских предпочте­ ний, которые зависят от производителя телевизоров и региона сбыта.

Для российского потребителя важно, чтобы наряду с совместимостью с HDTV имелась возможность высоко­ качественного приема обычного анало­ гового телевидения или SDTV на матричном экране с высоким разреше­

нием. Именно поэтому для производи­

* * *

телей матричных телевизоров очень важен правильный выбор микросхем улучшения изображения и обработки видеосигналов.

ЛИТЕРАТУРА

1.Смирнов А. В., Пескин А. E. Цифро­ вое телевидение — от теории к практике. — М.: Горячая линия-Телеком, 2005.

2.Брайс Ричард. Руководство по цифро­ вому телевидению. Перевод с англ. — М.: ДМК-Пресс, 2002.

3.Rost Peter. Bildverbesserer fur Flachfernseher. — Elektronik, 2005, № 17, c. 40—45.

Редактор — А. Михайлов, графика — Ю. Андреев

МОДУЛЬНАЯ РЕКЛАМА

Условия см. в "Радио", 2007, № 2, с. 11

Курсы дистанционного обучения программированию микроконтрол­ леров (PIC, AVR, х51 на ассемблере и С), компьютеров (С++, Бейсик), ПЛИС, USB, GSM, ZigBee и др.

Разработка электронных уст­ ройств и программ на заказ.

Программаторы, радиолюбитель­ ские устройства и наборы.

Электронные компоненты со склада и на заказ.

E-mail: radio73@rambler.ru, micro51@mail.ru

www.electroniclab.ru

Т.8-9126-195167 (с 05.00 до

19.00моск, вр.)

623428, г. Каменск-Уральский, а/я 28/36.

** *

ТОВАРЫ - ПОЧТОЙ!

Высылаем наложенным платежом по всей России Лучший выбор книг, альбомов, радиодеталей, радиона­ боров...

107113, г. Москва, а/я 10 "Посылторг". Тел. (495) 304-72-31.

Каталог всех товаров на CD высы­ лается в Вашем конверте с марками на 25 рублей!

Для получения каталога радиото­ варов в бумажном исполнении при­ шлите марки почты России на 15 рублей.

Интернет-магазин: WWW.DESSY.RU e-mail: post@dessy.ru

** *

РАДИОДЕТАЛИ ДЛЯ ВАС!

Торгово-промышленный холдинг «Новэл» осуществляет поставку радиокомпонентов отечественных и зарубежных производителей всем юридическим и физическим лицам в любую точку России и СНГ.

У нас вы встретите внимательное

идоброжелательное отношение. Самые редкие компоненты —

тоже у нас

Добро пожаловать! Будем вам очень рады.

www.nowel.ru.

Тел.: 223-70-98; 589-68-16.

Для Вас, радиолюбители! РАДИОКОНСТРУКТОРЫ всех на­

правлений Корпусы для РЭА. Радио­ элементы, монтажный инструмент и материалы, литература, готовые изделия. IBM-комплектующие.

От Вас — оплаченный конверт для бесплатного каталога.

426072, г. Ижевск, а/я 1333 РТЦ "Прометей"

www. rtc-prometej.narod.ru . Тел./факс (3412) 36-04-86, тел. 22-60-07.

Универсальный переключаемый кие логические уровни, а на выводах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PD2—PD7

(выходах) установлены низ­

пульт ДУ с протоколом

RC-5

РВ2—РВ7 (входах) — высокие, благода­

ря внутренним резисторам, соединяю­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щим их с плюсом питания. При нажатии

В.

ЛУЗЯНИН,

г.

Кирово-Чепецк Кировской

обл.

 

 

 

 

 

на любую из кнопок SB 1 —SB36 уровень

 

 

 

 

 

на соответствующем входе становится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предлагаемый ПДУ

формирует

команды

в

соответствии

с

рас­

низким, что "будит" МК, заставляя его

продолжить выполнение программы.

пространенным

протоколом

 

RC-5,

на

 

прием

которых

рассчитаны

многие

устройства

бытовой

 

электроники.

 

Особенность

 

его

в

том,

Прежде всего, она определяет, какая

 

 

 

кнопка

нажата,

затем

формирует на

что

соответствие

между

нажимаемыми

 

кнопками

и

 

подаваемы­

выходе

РА2 МК

кодовую последова­

ми ИК командами можно установить

или

изменить

 

по

собствен­

тельность

соответствующей команды.

ному

желанию,

приспособив

таким

образом

пульт

 

для

управле­

Если кнопка не отпущена, через 114 мс

ния

любым

устройством.

 

Более

того,

 

можно

задать

 

три

разных

программа повторит команду, в против­

"раскладки"

клавиатуры,

 

 

переключая

 

их

по

 

необходимости.

ном случае МК "заснет" до следующего

Имеется

возможность

задать

и

такую

"раскладку",

 

при

которой

нажатия на какую-либо кнопку.

нажатия

на

 

разные

 

кнопки

ПДУ

 

будут

адресованы

разным

Узел на транзисторе VT1 и излучаю­

 

 

 

щем диоде VD1

преобразует сигнал с

устройствам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выхода РА2 в ИК излучение. Конден­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сатор C3 форсирует перепады напря­

конструкции

использован

МК

(табл. 1). Если же в ПДУ будет установ­

жения, подаваемого на базу транзисто­

ВATtiny28, специально предназначен­

лена микросхема с индексом L вместо V,

ра VT1,

ускоряя его

открывание и

ный для работы в ПДУ В отличие от дру­

он сможет работать при напряжении не

закрывание. Резистор R6 ограничивает

гих, в нем предусмотрен запрос преры­

менее 2,7 В. Максимальное напряжение

амплитуду импульсов тока через излу­

вания установкой

низкого логического

в обоих случаях — 5,5 В.

 

 

 

 

чающий диод до 0,15 А. При необходи­

уровня на любом из входов одного из

Вывод начальной установки МК для

мости

увеличить

дальность действия

портов. Это позволяет без дополни­

большей помехоустойчивости соединен

ПДУ можно увеличить их амплитуду до

тельных аппаратных затрат "разбудить"

через резистор R1 с плюсом источника

 

 

 

 

 

Таблица 1

МК, находящийся в "спящем" режиме,

питания (батареи GB1), хотя аналогич­

 

 

 

 

 

нажатием

на

любую

кнопку

пульта.

ный резистор имеется и внутри микро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назначение в корпусе

Сделать это, используя МК большин­

схемы. Частоту керамического резона­

Вывод

 

 

 

 

 

 

 

ства других типов, значительно слож­

тора ZQ1 (455 кГц) изменять нельзя, так

 

 

 

TQFP-32

PDIP-28

нее. Кроме того, в ATtiny28 имеется

как

все

реализованные

программно

 

 

 

 

 

1

 

 

PD3

RESET

встроенный модулятор импульсов, что

длительности импульсов и периоды их

2

 

 

PD4

PDO

также упрощает схему ПДУ.

 

 

 

повторения будут иметь

правильные

 

 

 

 

 

3

 

 

Не подключен

PD1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

VCC

PD2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

GND

PD3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

Не подключен

PD4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

XTAL1

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

XTAL2

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

PD5

XTAL1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

PD6

XTAL2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

PD7

PD5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

РВ0

PD6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

РВ1

PD7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

РВ2

PB0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

РВ3

PB1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

РВ4

PB2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

РВ5

PB3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

VCC

PB4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

Не подключен

PB5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

Не подключен

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

GND

He подключен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

Не подключен

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

РВ6

PB6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

РВ7

PB7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

РА2

PA2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

РАЗ

РАЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

РА1

PA1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

РАО

РАО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

RESET

Отсутствует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

PD0

Отсутствует

Р и с . 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

PD1

Отсутствует

Схема

ПДУ

показана

на

р и с . 1.

значения только при такой тактовой

32

 

 

PD2

Отсутствует

Указанный на ней вариант микросхемы

частоте. Конденсаторы,

обычно

уста­

 

 

 

 

 

 

0,5 А, если примененный ИК диод такое

МК (ATtiny28V-1AC) в миниатюрном кор­

навливаемые между выводами

резона­

пусе TQFP-32 выбран по той причине,

тора и общим проводом, в данном случае

допускает. Для этого достаточно уста­

что способен работать при напряжении

не нужны — в МК имеются внутренние.

новить резистор R6 меньшего номина­

питания, пониженном до 1,8 В. Можно

В промежутках между нажатиями на

ла. Необходимо

также

заменить кон­

использовать и микросхему в корпусе

кнопки программа переводит МК в

денсатор C4 другим, большей емкости.

PDIP-28 (индекс Р вместо А в обозначе­

"спящий" режим с минимальным энер­

Светодиод HL1 вспыхивает на время

нии),

учтя иную

нумерацию

выводов

гопотреблением При этом на выводах

передачи команды, а также при пере-

Таблица 2

:020000020000FC

:1006C00000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF39

:1006D000FFFF231D17110B05FFFF201A140E080240

:1006E000FFFF221C16100A04FFFF1F19130D07013C

:1006F000FFFF211B150F0903FFFF1E18120C060038

:10071000050CFF00052D050105020503050405056F

:1007200005060507050805090500FF00050AFF0085

:100730000520FF00051105350510FF000521FF000C

:100740000533FF000532053005360537050FFF007C

:08075000053FAA00FF00FF00B5

:10076000000CFF00000D0001000200030004000562

:1007700000060007000800090000FF00000AFF0053

:100780000020FF000011003B0010FF000021FF00CF

:100790000013FF000012001D000E001C0035FF00BA

:0807A0000038AA00FF00FF0071

:1007B000140CFF00142D1401140214031404140566

:1007C00014061407140814091400FF00140AFF008B

:1007D0001420FF00141114351410FF001421FF0021

:1007E0001433FF001432143014361435140FFF0084

:0807F000140BAA00FF00FF003A

:0200000005C039

:040006001FC087C0D0

:10000C002224BFEFAA276627B1BBBABBD29A349A77

:10001C0003E102B910E2F894AA2311F000EA02C03D

:10002C00359A00EB07B978948895F5CF532E422E6C

:10003C0020FD9A952695E1F70FC035989FE234E0A4

:10004C0031BB22BA0000000000000000000026B303

:10005C0023602F3F59F79850B2BBB1BB330F80F7D9

:10006C007FEF992341F473954694E8F350FC04C058

:10007C00785F5694FBCF46C0E0ECF6E0E70FF21D3C

:10008C00C895702D662319F4E0EBF7E007C06130DA

:10009C0019F4E0E6F7E002C0E0E1F7E0770FE70FD4

:1000AC00F21DC895502DE395C895402D5B1751F165

:1000BC005A3AE1F46395633019F46627D89A03C071

:1000CC0060FFD89AD99AB1BB22BA00000000000098

:1000DC00000000000000000000000000000026B33B

:1000EC0023602F3F81F7D898D9980CC0506C440FDF

:1000FC00440F4360871709F0312635FA55F90AE1A8

:10010C0004B9AEE1B1BB22BA872F0895AA9561F06C

:10011C00062F039500FDD89A01FDD99A00EE03B97C

:10012C00A0FD11C00AE015C0D898D998229905C035

:10013C00A1E00FEC03B905E00CC024B806B30F3FE7

:10014C0009F48FEF0895440F551F10F40AE101C014 : 06015C0002E104B9089560

:00000001FF

ключении раскладок команд по кноп­ кам. Цвет его свечения (красный, жел­ тый или зеленый) указывает, какая "рас­ кладка" включена. Ограничительные резисторы R3 и R4 подобраны такими, чтобы субъективно яркость свечения "красного" и "зеленого" кристаллов светодиода была одинаковой.

Батарея питания GB1 — два соеди­ ненных последовательно гальваниче­ ских элемента типоразмера AA. Так как большую часть времени МК "спит", потребляя очень маленький ток, выклю­ чатель питания не предусмотрен. Бло­ кировочные конденсаторы C1 и C2 должны быть смонтированы как можно ближе к выводам питания и общего про­ вода МК, а конденсатор C4 — к транзи­ стору VT1 и излучающему диоду VD1.

Коды программы, которую необходи­ мо занести во FLASH-память МК, приве­ дены в табл. 2. Она разработана на базе программы [1]. в которую внесены существенные изменения, коснувшиеся в основном порядка опроса состояния кно­ пок и их числа. Кроме того, таблица команд перенесена из начала занимаемо го программой блока памяти в его конец. Теперь она состоит из трех (по числу "рас кладок") отдельных таблиц, а из кодов команд удалены стартовые разряды, под программа передачи команд формирует их автоматически. Предусмотрено пере­ ключение "раскладок" нажатиями на одну из кнопок, а также блокировка неисполь­ зуемых кнопок (в оригинале при нажатии на такую кнопку передавался "мусор")

Обнаружив, что кнопка нажата, про­ грамма определяет ее условный код К по таблице, занимающей в памяти МК

Таблица 3

Нач.

Код (позиционное обозначение) нажатой кнопки при низком

И низком

 

 

 

уровне на входе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровне

адрес

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РВ2

РВ3

РВ4

 

РВ5

РВ6

РВ7

на

строки

 

 

выходе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6C0

00

FF

FF

FF

FF

FF

FF

FF

 

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

 

 

 

6C8

FF

FF

FF

FF

FF

FF

FF

FF

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

(нет)

 

 

6D0

FF

FF

23

1D

17

 

11

0B

05

PD2

(нет)

(нет)

(SB36)

(SB30)

(SB24)

(SB18)

(SB12)

(SB6)

 

 

6D8

FF

FF

20

1A

14

 

0E

08

02

PD3

(нет)

(нет)

(SB33)

(SB27)

(SB21)

(SB15)

(SB9)

(SB3)

 

 

6E0

FF

FF

22

16

 

10

OA

04

PD4

(нет)

(нет)

(SB35)

(SB29)

(SB23)

(SB17)

(SB11)

(SB5)

 

 

6E8

FF

FF

1F

19

13

 

0D

07

01

PD5

(нет)

(нет)

(SB32)

(SB26)

(SB20)

(SB14)

(SB8)

(SB2)

 

 

6F0

FF

FF

21

1B

15

 

OF

09

03

PD6

(нет)

(нет)

(SB34)

(SB28)

(SB22)

(SB16)

(SB10)

(SB4)

 

 

6F8

FF

FF

1E

18

12

 

06

00

PD7

(нет)

(нет)

(SB31)

(SB25)

(SB19)

(SB13)

(SB7)

(SB1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Код

Система

(HEX)

 

 

 

0

Телевизор 1

1

Телевизор 2

2

Телетекст

3

Видеоданные

4

Видеопроигрыватель (VLP)

5

Кассетный видеомагнитофон 1

6

Кассетный видеомагнитофон 2

8

Спутниковый видеотюнер 1

9

Видеокамера, в том числе для

 

видеонаблюдения

OA

Спутниковый видеотюнер 2

Проигрыватель видеоСD

0D

Видеокамера с записывающим

 

устройством

10

Усилитель ЗЧ 1

11

Тюнер

12

Магнитофон

13

Усилитель ЗЧ 2

14

Проигрыватель аудио-CD

15

Проигрыватель (LP)

17

Цифровой магнитофон

1D

Освещение 1

1E

Освещение 2

1F

Телефон

 

 

область 6С0Н—6FFH. Ее организацию иллюстрирует табл. 3, адреса и коды в которой — шестнадцатиричные. Напри­ мер, при нажатой кнопке SB21 програм­ ма определит, что низкий логический уровень присутствует на входе РВ4, если он установлен на выходе PD3 (именно они соединены замкнутыми контактами кнопки), и выдаст для дальнейшей обра­ ботки код 14Н (20 дес).

Обратите внимание, что значения кодов кнопок в таблице на единицу мень­ ше их позиционных номеров на схеме. Но это вовсе не обязательно, каждой кнопке по желанию программиста может быть присвоен любой код в интервале 0—23Н (0—35 д е с ) . Это удобно, если для изго­ товления ПДУ применяется готовая кно­ почная панель, в которой кнопки соедине­ ны не так, как показано на рис. 1 (это сое­ динение использовано в ПДУ от телевизо-

Таблица 5

Код

Устройство

(HEX)

 

0Цифра 0 (включить ТВ канал 0)

1Цифра 1 (включить ТВ канал 1)

2Цифра 2 (включить ТВ канал 2)

3Цифра 3 (включить ТВ канал 3)

4Цифра 4 (включить ТВ канал 4)

5Цифра 5 (включить ТВ канал 5)

6Цифра 6 (включить ТВ канал 6)

7Цифра 7 (включить ТВ канал 7)

8Цифра 8 (включить ТВ канал 8)

9Цифра 9 (включить ТВ канал 9)

OA

"-/-"(одно/двузначные номера

 

каналов)

 

 

 

0B

Индикация номера канала

Выключение

 

 

0D

Включение/выключение звука

 

(mute)

 

 

 

0E

Возврат

к заводской

настройке

 

(все регуляторы — в среднее

 

положение)

или переключение

 

нескольких

предустановленных

 

наборов положений регуляторов

OF

Вывод

на

экран

текущей

 

информации

или

включение

 

таймера

 

 

 

10Громкость +

11Громкость -

12Яркость +

13Яркость -

14Цветность +

15Цветность -

18Насыщенность +

19Насыщенность - 1С Контрастность +

1D

Контрастность -

1E

Поиск вперед

1F

Поиск назад

20Канал +

21Канал -

26

Включение

2D

Открыть лоток

30

Пауза

32Перемотка вперед

33Перемотка назад

35Воспроизведение

36Стоп

37Запись

38Включить вход AV

3B Вызвать экранное меню или пе­ реключить режим работы команд регулировки громкости (яркость, контрастность, насыщенность, цветность)

3F Включить вход TV

pa "Горизонт"). Если какая-либо кнопка отсутствует или ее требуется заблокиро­ вать, в соответствующей ячейке памяти

можно записать код 0FFH. Обнаружив его,

программа проигнорирует нажатие и не станет формировать команду. Нулевой код в начальной ячейке таблицы необхо­ дим для правильной работы программы и не соответствует никакой кнопке.

Определив код нажатой кнопки К, программа вычисляет адрес соответ­ ствующей ей двухбайтной группы ячеек в таблице "раскладки" команд по кноп­ кам, пользуясь для этого формулой

А1 = Ан а ч + 2К,

где Анач — начальный адрес таблицы "раскладки"; A1 — адрес первого байта группы, адрес второго байта на единицу больше. В первом байте записан код системы (устройства, которому адресо­ вана команда), во втором — код соб­ ственно команды. Принятые в протоко­ ле RC-5 коды систем и команд приведе­ ны соответственно в табл. 4 и табл. 5. Это — сборные таблицы, составленные по данным из различной литературы, Интернета и исходя из собственного опыта. К сожалению, разработчик про­ токола RC-5 (фирма Philips) предпочи­ тает не публиковать подобную инфор­ мацию. Подробнее с протоколом RC-5 можно ознакомиться, например, в [2].

Пример таблицы "раскладки" с началь ным адресом 7В0Н показан в табл. 6 (адреса и коды — шестнадцатиричные). Именно она действует по умолчанию после включения питания ПДУ. Для боль шинства кнопок указан код системы 14 — проигрывателя аудио-CD, неиспользуе­ мые кнопки отмечены кодом системы 0FFH, а кнопка с условным кодом 21Н (SB34 согласно табл. 3) — кодом системы

Таблица 6

Адрес

Система

Команда

Адрес

Система

Команда

 

 

 

 

 

 

7B0

14

ОС

7D8

14

10

7B2

FF

00

7DA

FF

00

7B4

14

2D

7DC

14

21

7B6

14

01

7DE

FF

00

7B8

14

02

7E0

14

33

7BA

14

03

7E2

FF

00

7BC

14

04

7E4

14

32

7BE

14

05

7E6

14

30

7C0

14

06

7E8

14

36

7C2

14

07

7EA

14

35

7C4

14

08

7EC

14

0F

7C6

14

09

7EE

FF

00

7C8

14

00

7F0

14

0B

7CA

FF

00

7F2

AA

00

7CC

14

0A

7F4

FF

00

7CE

FF

00

7F6

FF

00

7D0

14

20

7F8

FF

FF

7D2

FF

00

7FA

FF

FF

7D4

14

11

7FC

FF

FF

7D6

14

35

7FE

FF

FF

0AAH. Последнее означает, что нажатия­ ми на эту кнопку переключают "расклад­ ки". Коды команд в этих случаях не тре­ буются, соответствующие им байты могут иметь произвольные значения.

Всего в программе предусмотрены три разные таблицы "раскладок": для управления проигрывателем аудио-CD (начальный адрес 7В0Н, цвет свечения светодиода HL1 — зеленый), для управле­

ния телевизором (начальный адрес 760Н, цвет — красный) и для управления кассет ным видеомагнитофоном (начальный адрес 710Н, цвет — желтый). Нужно ска­ зать, что в любой "раскладке" разные кнопки могут быть запрограммированы на управление разными системами. Для этого достаточно занести в соответствую щие байты необходимые коды систем. Но для перехода от одной таблицы к другой (по кольцу) во всех трех случаях должна быть отведена одна и та же кнопка. Это — обязательное условие, иначе программа нормально работать не будет.

Таблицы можно откорректировать, загрузив коды программы (см. табл. 2) в какую-либо программу управления про­ грамматором Она может быть и не рассчитанной на работу с МК ATtiny28, достаточно указать любой с объемом FLASH-памяти не менее 2 КБайт. Годит­ ся, например, программа PonyProg.

Изменяя коды в таблицах, исполняе­ мую программу МК, хранящуюся в области 0—162Н, трогать нельзя. Отредактированный образ FLASH-па­ мяти МК записывают в НЕХ-файл, кото­ рый в дальнейшем используют для про­ граммирования микросхемы. Вла­ деющим простейшими приемами рабо­ ты с ассемблером будет удобнее внести изменения в исходный текст програм­ мы, а затем повторить ее трансляцию.

Для загрузки в память МК ATtiny28 программных кодов обычные "последо­ вательные" программаторы (AVRISP, STK200, STK300), к сожалению, не подхо дят. Необходим "параллельный", напри­ мер, описанный в [3]. EEPROM в данном МК отсутствует, а в конфигурационный байт следует занести значение 0BH или 0CH, если используются кнопки с продолжительным дребезгом, либо 0DH или 0EH, если кнопки хорошего качества.

ПДУ собран в корпусе аналогичного пульта для телевизора "Горизонт". На рис. 2 он показан в разобранном виде. Декоративная накладка распечатана на принтере, ламинирована с двух сторон и приклеена к верхней панели корпуса клеем "Момент". Упругость накладки

позволяет нажимать на кнопки сквозь нее.

На основной плате прибора имеются лишь длинные вертикальные (на сним­ ке — горизонтальные) печатные провод­ ники, к которым припаяны выводы кнопок и контактные площадки для пайки выво­ дов других деталей. Монтаж выполнен в основном навесными проводами. Мик-

роконтроллер DD1, резонатор ZQ1, рези­ стор R1 и конденсаторы C1, C2 находятся на отдельной плате (рис. 3), соединен­ ной с основной разъемом. Через этот же разъем извлеченную из ПДУ плату МК соединяют с программатором.

Безошибочно собранный ПДУ начина­ ет работать сразу же после установки элементов питания. Но иногда, обычно после замены элементов, этого не проис­ ходит. Дело в том, что за короткое время

замены оксидные конденсаторы C 1 , C4 не

успевают в достаточной мере разрядить­ ся, в результате чего не формируется сиг нал установки МК в исходное состояние. Применять для гарантированного форми­ рования этого сигнала какие-либо допол­ нительные цепи я считаю нецелесообраз ным — это может ухудшить экономич­ ность прибора. Достаточно после извле­ чения отработавших свое гальванических элементов кратковременно замкнуть пин-

цетом контакты, к которым они были под ключены. Этого достаточно для разрядки конденсаторов. Теперь можно устанавли вать свежие элементы.

ЛИТЕРАТУРА

1. AVR415: RC5 IR Remote Control

Transmitter. — <http://www.atmel.com/dyn/

resources/prod_documents/doc2534.pdf>

2.Ридико Л. Применение кода RC-5. —

<http://www. platan. ru/shem/pdf/prim. pdf >.

3.Лузянин В. Простой "параллельный" программатор для AVR. — Радио, 2007, № 4, с. 27 - 30 .

От редакции. Программа МК описанно го ПДУ находится на FTP-сервере редакции

по адресу <ftp://ftp.radio.ru/pub/2007/10/rc5.zip>

Редактор А. Долгий, графика А. Долгий,

фото — автора

Транзисторный УМЗЧ с повышенной динамической термостабильностью

Д. ОСТРОВСКИЙ, г. Брест, Белоруссия

Налаживание и измерения параметров

Перед первым включением плавкие вставки в цепях питания заменяют ре­ зисторами сопротивлением 22...33 Ом и мощностью 5 Вт, а движки подстроечных резисторов устанавливают в среднее положение (у резистора R37 — в поло­ жение максимального сопротивления). Нагрузка отключена, вход замкнут. Медленно повышая напряжение пита­ ния, контролируют потребляемый ток в обеих цепях питания; он не должен пре­ вышать 0,15 А. Доведя напряжение на конденсаторах С14, C15 до +/-18 В, проверяют указанные на схеме напряже ния: на диодах VD3, VD4 должно быть по 1,5... 1,7 В; на стабилитронах

VD5, VD6 — по 7,4...7,6 В. На выходе напряжение должно быть в пределах ±0,3 В, а токи, потреб ляемые от источников питания, должны быть одинаковыми. Повысив напряжение питания до +/-25 В (на C14, C15), снова про­ веряют указанные напряжения и потребляемый ток.

Контролируя осциллографом выходное напряжение, убеждают ся в отсутствии самовозбуждения усилителя. Затем устанавливают минимум постоянного напряже­ ния на выходе подстроечным резистором R15. Далее выста­ вляют ток покоя выходного каска да подстроечным резистором R37, при необходимости подби­ рают R36. Контролируя милли­ вольтметром напряжение на выходе, размыкают вход и под­ строечным резистором R6 уста­ навливают на выходе такое же напряжение, как до размыкания. Затем, вновь замкнув вход, как можно точнее минимизируют напряжение смещения на выхо­ де резистором R15. Разомкнув вход, опять проверяют напряже­

ние на выходе и, если потребуется, доводят до нуля резистором R6.

На тестовых сигналах — синусоиде и меандре частотой 1 кГц — проверяют отсутствие самовозбуждения при раз­ личных амплитудах, вплоть до ограниче ния. Возможны три вида самовозбужде­ ния (например, из-за использования других типов транзисторов). Первый, как правило, связан с излишним фазо­ вым сдвигом в петле общей ООС, что устраняется увеличением емкости кон­ денсаторов С10 и C11; при этом надо учитывать соответствующее снижение частоты первого полюса в петле ООС и максимальной скорости нарастания

Окончание Начало см. в "Радио", 2007, № 9

напряжения на выходе. Второй обуслов­ лен фазовым сдвигом в петле ООС узла стабилизации тока покоя; его снижают уменьшением сопротивления резисто­ ра R38. Третий вид — параметрическое возбуждение в узле стабилизации тока покоя, хорошо заметное на выходе в отсутствие сигнала (при этом через выходной каскад протекает ток до нескольких ампер, если в цепях питания нет токоограничительных резисторов). Оно устраняется увеличением сопро­ тивления R38. Как видно, требования к этому резистору противоречивые, поэ­ тому (при необходимости) для опреде­ ления оптимального сопротивления нужно найти его верхнюю и нижнюю гра­ ницы, при которых самовозбуждение

еще не возникает, и вычислить опти­ мальное значение как среднее арифме­ тическое. Использовать для этой проце­ дуры подстроечный резистор можно, если подпаивать его непосредственно к плате, без проводов, чтобы паразитные связи и индуктивности не исказили результат. Отношение найденных верх­ ней и нижней границ должно быть более 3, чтобы обеспечить достаточный запас устойчивости. В противном случае потребуется замена транзисторов VT11, VT12 на другие типы. Иной путь — уве­ личение емкости конденсатора С13, но это нежелательно, поскольку снижает скорость узла стабилизации тока покоя.

Теперь можно установить плавкие вставки и подключить эквивалент на­ грузки — резистор 4 Ом на 50 Вт. Снова

проверяют отсутствие самовозбужде­ ния на тестовых сигналах.

В последнюю очередь, если есть воз­ можность воспользоваться спектроанализатором, подстроечным резистором R30 минимизируют уровень второй гармоники при поданном на вход тестовом сигнале частотой 1 кГц и мощности в нагрузке 40 Вт. Если при этом появится смещение напряжения на выходе (в отсутствие сиг­ нала), то нужно опять минимизировать его с

помощью R15. В крайнем случае на стройку по гармонике можно не выпол­ нять, исключив резисторы R30, R31 и уста новив R26 того же номинала, что и R27

После настройки усилитель имеет следующие параметры.

При входном напряжении 1 В выход­ ная мощность на нагрузке с импедансом 4 Ом (при фазовом сдвиге до 60 град.) равна 50 Вт. Скорость нарастания выход­ ного напряжения — не менее 100 В/мкс.

Уровень гармонических искажений в полосе частот 10 Гц...22 кГц при выходной мощности 40 Вт на нагрузке 4 Ом — не бо лее 0,02 %, при выходной мощности 20 Вт на нагрузке 8 Ом — не более 0,016 %.

Уровень интермодуляционных иска­ жений (частоты 19 и 20 кГц в соотноше-

нии амплитуд 1:1) при пиковой выход­ ной мощности 40 Вт на нагрузке 4 Ом — 0,01 %, при пиковой выходной мощно­ сти 20 Вт на нагрузке 8 Ом — 0,008 %.

Уровень шума, взвешенный по харак­ теристике МЭК-А, при сопротивлении источника сигнала 0,13 и 26 кОм несколь­

ко отличается

— соответственно - 1 0 1 ,

- 8 9 , - 8 5 дБн

Подавление пульсаций

питающего напряжения (более +/-17 В) на частоте 100 Гц — не менее 70 дБ.

Первый полюс в петле общей ООС при сопротивлении нагрузки 4 Ом — на часто­ те 20 кГц. Запас устойчивости общей ООС по модулю при сопротивлении нагрузки не менее 2 Ом — более 12 дБ

На рис. 4 и 5 показаны зависимости общего коэффициента гармоник (THD), а также коэффициентов четных (EVEN) и

нечетных (ODD) гармоник от выходной

этом случае для улучшения стабильно­

го напряжения производят милливольт­

мощности на частоте 1 кГц при сопротив­

сти нуля на выходе целесообразно

метром постоянного тока, подключен­

лении нагрузки 4 и 8 Ом соответственно,

использование сервоконтроля —

ООС

ным к выходу через ФНЧ (R = 10 кОм,

на рис. 6 и 7 — то же, от частоты при

по постоянному току.

 

 

 

 

С = 1 мкФ). Тестовый сигнал не должен

выходной мощности 40 Вт на

нагрузке

Возможная схема такого устройства

содержать четных гармоник более 1 %.

4 Ом и 20 Вт на нагрузке 8 Ом.

 

 

 

в усилителе показана на рис. 8; это —

Процесс настройки

можно

ускорить,

Измерения

нелинейности

проведе­

вариант

реализации

нелинейной

ООС

временно уменьшив емкость конденса­

ны при сопротивлении источника сиг­

по постоянному току [11, 12] с линей­

тора C1 до 0,1 мкФ.

 

 

 

нала 13 кОм, поэтому в результатах

ным участком возле нуля передаточной

По имеющимся сведениям, в частно­

измерений учтена также входная нели­

характеристики. Первый каскад на ОУ

сти из [13], подобный узел может улуч­

нейность

действительности

она

DA1.1 усиливает напряжение с выхода

шать качество звучания записей, сде­

намного меньше общей). Сопротив­

УМЗЧ и симметрично ограничивает его,

ланных на аппаратуре, имеющей ниж­

ление источника сигнала 13 и 26 кОм

причем для малых амплитуд сигнала

нюю границу полосы пропускания зна­

соответствует

среднему

положению

каскад практически линеен. Второй —

чительно выше 0,02 Гц. По-видимому,

движка

регулятора

громкости

номи­

на ОУ DA1.2 — представляет собой

это происходит за счет "обрезки"

нальным сопротивлением 50 и 100 кОм

интегратор, с выхода которого ток

имеющихся

в записи

относительно

соответственно.

 

 

 

 

 

 

через резисторы R5, R6 подается в

медленных паразитных смещений сиг­

При включении и выключении напря­

точки суммирования токов общей ООС

нала, возникающих в дифференцирую­

жения питания переходный процесс в

усилителя мощности. Транзисторы VT1,

щих цепях (например,

межкаскадный

УМЗЧ незначителен, поэтому АС можно

VT2

формируют

стабилизированное

конденсатор)

при прохождении через

подключать без узла задержки включе­

напряжение питания для ОУ (+/-6,8 В).

них импульсного сигнала, коим являет­

ния. В авторской конструкции с неста-

Если в УМЗЧ установить интегральные

ся звуковая (музыкальная) информация

билизированным источником

питания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитуда этого процесса при включе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нии не превышает ±40 мВ длительно­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стью около 20 мс, а при выключении —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не более ±60 мВ длительностью до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нескольких секунд.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подавление

пульсаций

питающего

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжения можно увеличить, заменив

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параметрические стабилизаторы

ма-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лошумящими

интегральными [3]

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LM317, LM337 и установив напряжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стабилизации 7,5±0,1 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ток покоя выходного каскада выбран

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

несколько завышенным для получения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стабильно малой нелинейности и отсут­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствия

коммутационных

искажений, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

также

с

целью

уменьшения так

назы­

Рис. 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваемых форматных искажений (ФИ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суть ФИ заключается в немонотонной

стабилизаторы (см. выше), эти транзи­

в электронном тракте [12] — см. далее.

нелинейности

передаточной

характе­

ристики, т. е. на разных участках харак­

сторы можно исключить, подав питание

Для этого постоянная интегрирования в

теристики она описывается различны­

на ОУ со стабилизаторов через рези­

каскаде на DA1.2 должна быть доста­

ми функциями либо функция имеет раз­

сторы (10 Ом, 0,125 Вт).

 

 

 

точно мала, но не настолько, чтобы

ные параметры. В результате сигнал,

ОУ могут быть любыми с полевыми

заметным образом

уменьшать содер­

смещаемый по передаточной характе­

транзисторами на входе, напряжением

жание НЧ в воспроизводимом звуке при

ристике

колебаниями

НЧ

составляю­

питания от +/-6,5 В, обеспечивающие

малой громкости. Для схемы на рис. 8

щей, изменяет свой спектр гармоник и

выходной ток не менее 3 мА для DA1.1 и

это соответствует емкости C1 порядка

интермодуляции; при изменении амп­

30 мА для DA1.2. Транзисторы — любые

0,1 мкФ. Повторившим этот узел стоит

литуды сигнала огибающая гармоник не

средней мощности, с h21Э

больше 60.

поэкспериментировать,

изменяя по­

соответствует огибающей сигнала, что

Если они в корпусе TO-220, то теплоот-

стоянную интегрирования при различ­

слух может выделять как изменения

вод не нужен, а если меньшего размера,

ных уровнях громкости.

 

 

тонкой структуры звука.

 

 

 

 

 

то для каждого нужен теплоотвод, спо­

Идея "0 Гц", или точнее "почти 0 Гц",

Сравнительные измерения

динами­

собный эффективно рассеивать 0,6 Вт.

как частотная граница полосы звуково­

ческой термостабильности

тока

покоя

Диоды Шотки — любые маломощные с

го тракта от микрофона до АС, подразу­

выходного каскада, проведенные в опи­

минимальным

прямым

напряжением

мевает отказ от обычно применяемых

санном УМЗЧ и усилителе с каскадом по

(менее

0,4 В

при

2 мА),

имеющие

цепей, дифференцирующих

низкоча­

схеме рис. 1, при прочих равных усло­

емкость

перехода менее

100 пФ

при

стотные и инфранизкочастотные сигна­

виях (режимы и компоненты) показали

обратном напряжении 1 В. Конденсатор

лы, — межкаскадных конденсаторов и

ее улучшение в три-четыре раза.

C1 — пленочный (полиэтилентерефта-

интеграторов в цепи ООС, которые из

Лучший

 

результат,

как

отмечалось

латный), остальные — керамические с

практических

соображений

имеют

выше, можно получить, применяя более

диэлектриком

X7R

и

номинальным

относительно небольшие значения по­

сильноточные

диоды.

Динамическая

напряжением

25 В

(или 50). Под-

стоянной времени. В результате ис­

термостабильность определялась срав­

строечный резистор может быть любым

пользования таких фильтров в неста­

нением

мгновенного

значения

тока

малогабаритным, но надежнее исполь­

ционарный сигнал

(звуковой, музы­

покоя до и после непродолжительного

зовать многооборотный.

 

 

 

кальный) вносятся линейные

искаже­

(до 1 с) импульсного воздействия на

Настройка узла нелинейной ООС по

ния, оказывающие негативное влияние

выходной каскад током нагрузки.

 

 

ПТ,

подключенного

к

налаженному

на субъективное восприятие воспроиз­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УМЗЧ, сводится к установке нуля на

водимого звука.

 

 

 

О снижении границы полосы

 

выходе усилителя при поданном на его

На рис. 9 показано, как изменяется

 

 

 

пропускания

 

 

 

 

вход тональном сигнале — синусоиде

симметричный нестационарный сигнал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частотой

1 кГц

амплитудой

на

при прохождении через шесть диффе­

Усилитель мощности можно исполь­

несколько вольт

меньше

напряжения

ренцирующих

цепей

первого

порядка

зовать без разделительного конденса­

ограничения на выходе. Точнее, нужно

(утолщенная линия),

имеющих частоту

тора на входе, получив таким образом

установить такое же напряжение, как в

среза на порядок ниже частоты первого

границу полосы пропускания от нуля

отсутствие сигнала (несколько милли­

периода колебаний сигнала. Экспонен­

герц (другая идея E. Алёшина примени­

вольт). Нагрузка (эквивалент) должна

циальный участок переходного процес­

тельно

ко

всему звуковому тракту). В

быть подключена. Измерение выходно-

са показан штриховой линией.

 

Искажения возникают из-за созда­ ваемого фильтром опережающего фазового сдвига в области НЧ, что при­ водит к "смазыванию" атаки звука [14]. То есть искажается огибающая звуко­ вых колебаний, к чему чувствительность слуха увеличивается с понижением частоты, поскольку при анализе сигна­ ла в слуховой системе в области НЧ превалируют временные факторы. Фа­ зовый сдвиг между гармоническими компонентами звука способен также изменить ощущение тембра [15].

Рис. 9

При этом происходит возрастание амплитуды сигнала, что увеличивает его динамический диапазон на не­ сколько децибел и, соответственно, уменьшает динамический диапазон

тракта на это же значение, которое тем больше, чем выше частота среза ФВЧ по отношению к частоте сигнала. В пре­ деле увеличение амплитуды составляет +6 дБ на прямоугольном сигнале (ре­ ально оно всегда меньше)

Другое следствие опережающего фазового сдвига влияет на качество звуковоспроизведения косвенно. Оно заключается в том, что сдвиг фазы и изменение амплитуды ИНЧ и НЧ соста­ вляющих приводит к флуктуациям средней линии сигнала относительно нуля. Пунктирной линией на рис. 9 показано "скольжение" средней линии, которого не было в исходном сигнале. Чтобы понять связь этого "скольжения" с ухудшением звучания, нужно учесть, что передаточная характеристика уси­ лительных каскадов, особенно усилите­ ля мощности, не только нелинейна, но, как правило, имеет немонотонную нелинейность (т. е. имеют место ФИ). Это означает, что сигнал, будучи пере­ мещаем "скольжением" по передаточ­ ной характеристике, имеет изменяю­ щийся спектр гармоник и интермодуля­ ции, т. е. нелинейность по отношению к сигналу становится нестационарной. Последнее обстоятельство, по наблю­ дениям автора идеи E. Алёшина, суще­ ственно ухудшает качество звучания, не позволяя слуху адаптироваться к нели­ нейности тракта

Еще одно негативное следствие "скольжения" сигнала проявляется при электроакустическом преобразовании. При воспроизведении такого "скользя­ щего" сигнала звукоизлучающей голов­ кой возникает сдвиг спектра звука изза эффекта Доплера. При воспроизве­ дении реального звукового сигнала это вызывает дополнительную частотную модуляцию (детонацию) звука, что, как известно, также ухудшает субъективное качество звуковоспроизведения.

ЛИТЕРАТУРА

11. Алёшин E. Способ улучшения каче­ ства работы звукового тракта (Patent WO 02/43339). — Заявка на изобретение

2000129797 (РФ).

12.Алёшин E. Способ улучшения каче­ ства работы звукового тракта. Заявка на изо­ бретение. — <http://Ohz.nm.ru/archive/ zayavka_servo. htm>.

13.Изобретения Алёшина. О восстановле­ нии ВПС... — <http://www.proning.ru/forum/ viewtopic.php?t=7>.

14.Искажение атаки звукового сигнала дифференцирующими цепями. — <http://

Ohz. nm.ru/archive/attack_distortion.htm

15.Алдошина И. Основы психоакустики. Гл. 14. Тембр. — <http://www.zvuk.kiev.ua/ u4ebniki/ZVUK/aldoshina_psychoacoustics aldoshina_psychoacoustics.djvu>

Редактор — А. Соколов, графика — Ю. Андреев

Регулирование выходного

 

целом не изменится. Поэтому стремле­

 

ние любой ценой повысить указанный

сопротивления УМЗЧ

 

 

коэффициент выше разумного преде­

 

 

Однако выходное сопротивление не

 

 

 

 

 

 

ла — не что иное, как рекламный ход.

 

 

 

 

 

 

обязательно должно быть равно нулю.

посредством комбинированной Многочисленные публикации, в том

ООС

 

 

 

 

 

числе и в журнале "Радио" [1,2], доказы­

 

 

 

 

 

вают обратное: гармонические и интер­

 

 

 

 

 

модуляционные искажения большин­

И. РОГОВ, г.

Ростов-на-Дону

 

 

 

ства динамических громкоговорителей

 

 

 

снижаются с ростом выходного сопро­

Повышение

выходного

сопротивления

УМЗЧ,

как

считает

тивления усилителя. Это одна из причин

популярности ламповых

усилителей.

автор, не самоцель, и

применять его

следует

только

там, где Также многие отмечают

субъективное

это,

несомненно,

принесет

пользу.

Так,

 

для

большинства

недо­

улучшение звучания при использовании

рогих

динамических

головок,

 

используемых

в

 

акустических усилителя с большим выходным сопро­

системах

и

 

разнообразной

 

аудиоаппаратуре,

 

повышенное тивлением, который может улучшить

выходное

сопротивление

усилителя

способствует

 

уменьшению

звуковоспроизведение

даже

весьма

интермодуляционных

искажений,

 

расширяет

полосу

 

рабочих

посредственных громкоговорителей [3].

 

 

Поэтому стремление

любой

ценой

частот

и

способствует

естественности

 

звучания.

 

Возможность

 

 

уменьшить выходное сопротивление

регулировки

выходного

сопротивления

 

позволяет

 

оптимизиро­

УМЗЧ автору представляется неоправ­

вать

АЧХ

системы

усилитель—громкоговоритель

на

слух.

 

данным; при конструировании любых

Автором

также

предложена

 

компьютерная

программа

для

устройств следует искать оптимальное

ускорения

расчета

цепей

комбинированной

ООС

в

различных

сочетание параметров

и характери­

усилителях

мощности,

а

также

 

оптимизировать параметры

гром­

стик. Стремление же в первую очередь

коговорителя

НЧ

и

усилителя для

получения

сглаженной

частот­

получить внушительные значения како­

го-либо одного из них

носит

скорее

ной

характеристики

 

системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

рекламный характер и зачастую плохо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отражается на устройстве в целом.

ринято

считать,

что

выходное

литель + громкоговоритель в целом, то

Повышенное выходное сопротивле­

Псопротивление

усилителя мощно­

слушатель не заметит разницы в звуча­

ние усилителя имеет ряд достоинств:

сти должно быть минимальным, по воз­

нии при Кд

усилителя мощности, рав­

1. Снижение гармонических и интер­

можности нулевым

Даже

существует

ном 100 и 1000, так как при этом не учи­

модуляционных

искажений

многих

такой параметр усилителя — коэффи­

тывается сопротивление акустического

недорогих головок.

 

 

циент демпфирования Кд, равный отно­

кабеля и контактов разъемов, которое в

2. Уменьшение

влияния термоком­

шению сопротивления нагрузки к вы­

сумме редко бывает меньше 0,1 Ом.

прессии в головках громкоговорителей.

ходному сопротивлению усилителя. В

Если же учесть еще и сопротивление

3. Улучшение работы УМЗЧ на ком­

некоторых из них этот коэффициент

разделительного фильтра (кроссовера)

плексную нагрузку, каковой является АС.

достигает десятков и даже сотен, но

АС, становится ясно, что, начиная с

4. Уменьшение

влияния соедини­

относится он исключительно к усилите­

некоторого

значения,

 

увеличения

тельных проводов и контактов на звуча­

лю. Если же рассмотреть систему уси­

демпфирования не будет и звучание в

ние АС.

 

 

 

Помимо достоинств, проявляются и некоторые недостатки:

1. Ухудшение суммарной АЧХ много­ полосной АС вследствие рассогласова­ ния фильтров при выходном сопротив­ лении усилителя, сопоставимом с сопротивлением нагрузки.

2.Возможно проявление локальных резонансов АС, например, при излуче­ нии звука диффузором в зонном режиме.

3.Необходимость запаса по выход­ ному напряжению УМЗЧ вблизи резо­ нансной частоты НЧ головки [4].

4.Вероятно появление "бубнения" на НЧ из-за повышения электрической добротности громкоговорителя на частоте основного резонанса.

Указанные недостатки не являются существенными. Первый из них прин­ ципиально отсутствует в многополос­ ных усилителях, второй влияет слабо в случае, если выходное сопротивление невелико, и позволяет при необходимо­ сти расширить зону совместной работы

Рис. 1

ное значение которой — в пределах 0,6...0,8. При меньшей добротности наблюдается спад АЧХ на низших часто­ тах, при большей — подъем АЧХ, вызы­ вающий "бубнение" (рис. 2). Графики на этом рисунке построены для акусти­ ческого оформления "закрытый ящик". Для фазоинвертора или, например, полосового резонатора зависимость АЧХ от изменения добротности НЧ головки является функцией большого числа переменных. Поэтому имеет смысл стремиться к подъему АЧХ АС с низкодобротной головкой — такие АС распространены среди самодельных конструкций. Кроме того, при конструи­ ровании активной АС полезно исполь­ зовать управление электрической доб­ ротностью головки для оптимизации АЧХ в ящике заданного объема [5].

Таким образом, совершенно необя­ зательно выходное сопротивление уси­ лителя должно быть нулевым. Но оно не обязательно должно быть и бесконечно большим, как в случае применения ИТУН (источника тока, управляемого напряжением). Обычно истина где-то рядом: для каждого комплекта усили­ тель + громкоговоритель существует оптимальное значение выходного сопротивления усилителя; нужно толь­ ко его определить.

Поэтому очень удобно иметь воз­ можность регулировать выходное со­ противление усилителя в широких пре­ делах. Для этой цели можно использо­ вать комбинированную — по напряже­ нию и по току — отрицательную обрат-

Рис. 3

что позволит им ближе познакомиться с этой интересной стороной взаимодей­ ствия УМЗЧ с нагрузкой.

Стоит заметить, что при конструиро­ вании акустической системы, предна­ значенной для работы от ИТУН [7], ре­ альное выходное сопротивление, дей­ ствующее по отношению к головкам, составило 5...15 Ом, и именно такое (небольшое) сопротивление было при­ знано оптимальным!

Построение цепей комбинирован­ ной ООС для неинвертирующего и инвертирующего усилителей показано на рис. 3. Здесь резистор R1 формиру­ ет цепь ООС по напряжению (ООСН). Резистор RT — датчик тока, протекаю­ щего через сопротивление нагрузки RH. Напряжение с резистора RT, пропор­ циональное току нагрузки, подается на инвертирующий вход усилителя через резистор R2, осуществляя ООС по току (ООСТ). От соотношения сопротивле­ ний всех этих резисторов зависит вы­ ходное сопротивление RBЫХ усилителя и его коэффициент усиления Ку. Сопро­ тивление резистора RT должно быть по возможности меньше, чтобы не сни­ жать КПД усилителя (повышение вы­ ходного сопротивления с помощью комбинированной ООС почти не влияет на КПД усилителя). Значение RBЫХ в любом случае не может быть меньше сопротивления RТ.

Таким образом, легко получить тре­ буемое выходное сопротивление в любом усилителе. Для этого его необхо­ димо дополнить резисторами RT и R2 с

в многополосной АС. Третий недоста­

ную связь. Такое решение имеет ряд

нужным сопротивлением. Примеры

ток учитывают на этапе проектирования

важных преимуществ:

зависимости коэффициента усиления Ку

усилителя.

 

 

1. Требуемое выходное сопротивле­

и выходного сопротивления RВЫХ усили­

Интересно отметить влияние выход­

ние можно подобрать для любого уси­

теля от глубины ООСТ показаны на

ного сопротивления на неравномер­

лителя (промышленного или самодель­

рис. 4 для неинвертирующего усилите­

ность АЧХ АС. При движении звуковой

ного), независимо от его схемы, после

ля и на рис. 5 — для инвертирующего.

катушки в магнитном поле в ней наво­

небольшой доработки.

Интересно, что для неинвертирую­

дится ЭДС Евн (рис. 1). Поскольку цепь

2. Выходное сопротивление не зави­

щего усилителя существует соотноше­

является замкнутой через сопротивле­

сит от АЧХ усилителя с разомкнутой

ние сопротивлений резисторов цепей

ние звуковой катушки и выходное

петлей ООС, так как обе обратные связи

ООС:

сопротивление усилителя, в ней возни­

работают одновременно и совместно.

RH/RT=R1/RОС

кает ток Iдем. Он взаимодействует с маг­

3. Выходное сопротивление усили­

при котором Ку не зависит от значения

нитным полем, и появляется тормозя­

теля может принимать любые разумные

R2. Этим удобно пользоваться при

щая сила, которая демпфирует подвиж­

значения, позволяя найти тот самый

доработке уже существующих усилите­

ную систему, противодействуя движе­

оптимум, дающий наилучшее качество

лей. При другом соотношении сопро­

нию диффузора. Увеличение выходного

звучания. Обычно этот оптимум соот­

тивлений Ку может увеличиваться или

сопротивления

усилителя

уменьшает

ветствует сравнительно небольшому

уменьшаться с ростом R2.

демпфирующий

ток, делая

движение

выходному сопротивлению, примерно

Расчет комбинированной ООС весьма

диффузора более свободным, и в

равному сопротивлению нагрузки [6].

трудоемок, и для его облегчения предла­

результате изменяется суммарная АЧХ.

4. Доработка усилителя для повыше­

гается программа combinOS.exe. Она

Хорошо это или плохо, зависит от пол­

ния выходного сопротивления доступна

позволяет рассчитывать цепи ООС как

ной добротности головки НЧ, оптималь-

радиолюбителям любой квалификации,

неинвертирующего, так и инвертирую-

 

щего усилителя и

 

выполняет

три

 

варианта расчета

 

в зависимости от

 

поставленной за­

 

дачи.

 

 

 

 

При доработке

 

существующего

 

усилителя

цепью

 

ООСТ для получе

 

ния

требуемого

 

значения RBЫХ все

 

элементы

цепи

 

ООСН

предпола­

 

гаются известны­

 

ми. Также задает­

 

ся сопротивление

 

токового

датчика

 

RT ,оно выбирает­

 

ся из соображе­

 

ний

допустимой

 

р а с с е и в а е м о й

 

мощности. В ре­

 

зультате

расчета

 

получается

тре­

 

буемое

значение

 

сопротивления

 

R2 и получивший­

 

ся при

введении

 

дополнительной

 

цепи ООСТ коэф­

 

фициент

усиле­

 

ния Ку.

 

 

 

 

При конструи­

 

ровании усилите­

 

ля с заданным RBЫХ

 

задаются

значе­

 

ния

Ку

,RBЫХ

и вы­

 

числяются

тре­

 

буемые

значения

 

R1 и R2.

 

 

 

Для

 

оценки

 

параметров уси­

 

лителя

с

извест­

 

ной схемой зада­

 

ются

номиналы

 

всех

элементов

 

цепей ООС и вы­

 

числяются значе­

 

ния RBЫХ

и Ку, соот

 

ветствующие та­

 

кой схеме.

 

 

Пример

окна

 

программы

для

 

расчета неинвер­

 

тирующего

уси­

 

лителя

 

показан

 

на рис. 6.

 

 

Свойство не­

 

инвертирующего

 

усилителя сохра­

 

нять неизменным

 

к о э ф ф и ц и е н т

 

усиления при из­

 

менении

глубины

 

ООСТ, а значит, и

 

выходного сопро­

 

тивления

можно

 

использовать для

 

создания усили­

 

телей

с

опера­

 

тивно регулируе­

 

мым

выходным

 

сопротивлением.

 

В [8]

приведен

 

пример,

 

когда

 

для

воспроизве­

 

дения

 

музыки

Рис. 6

определенного

жанра подбиралось соответствующее выходное сопротивление. Это позволя­ ло добиться лучшего (по субъективной оценке) качества звучания. На рис. 7 показана упрощенная схема введения регулятора выходного сопротивления для усилителя, описанного в [9]. До­ бавлено три элемента (рис. 7): рези­ сторы R2-1 и R2-2, которые совместно образуют резистор R2 на рис. 3, а также датчик тока нагрузки — резистор RT= RocRH/R1. Резистор R2-1 ограничи­ вает диапазон регулирования выходно­ го сопротивления максимальным зна­ чением 8 Ом (удвоенным сопротивле­ нием нагрузки) при установке движка R2-2 в крайнее левое по схеме положе­

Рис. 7

ние. Минимальное выходное сопротив­ ление усилителя равно 0,6 Ом. Для линейного регулирования переменный резистор должен иметь плавную регу­ лировку сопротивления вблизи его минимального значения. Для этого ис­ пользуют переменный резистор группы В, если при вращении по часовой стрелке его сопротивление увеличива­ ется, а выходное сопротивление усили­ теля уменьшается, либо группы Б, если при вращении по часовой стрелке его сопротивление уменьшается, а выход­ ное сопротивление при этом растет. Для стереофонического усилителя ис­ пользуются сдвоенные резисторы.

Пользуясь предложенной програм­ мой, легко рассчитать подобный регу­ лятор для любого усилителя.

Кроме того, программа дополнена расчетом АЧХ громкоговорителя в аку­ стическом оформлении "закрытый ящик" при подключении его к усилите­ лю с ненулевым выходным сопротивле­ нием (рис. 8). Такой расчет особенно актуален при конструировании сабву­ феров с низкодобротными головками (с большим ходом подвижной системы). В примере использованы параметры саб­ вуферной головки Peerless 830452. Красная линия на рис. 8 показывает, что даже в ящике небольшого объема (50 дм3) нижняя рабочая частота соста­ вляет 103 Гц (!) при резонансной часто­ те головки 19 Гц. С такой АЧХ этот гром­ коговоритель отнести к сабвуферам просто невозможно. Уменьшение объе­ ма ящика увеличивает добротность Qtc АС и уменьшает нижнюю частоту. Но и КПД сабвуфера снижается пропорцио­ нально объему корпуса (программа иллюстрирует только изменение ча­ стотного диапазона и не учитывает изменение КПД АС при коррекции каких-либо параметров) Хорошо вид­ но, что применение усилителя с выход-

Рис. 8

ным сопротивлением 6 Ом позволяет получить нижнюю границу частотного диапазона в этом же корпусе, равную 30 Гц!

Важно отметить, что расчет модуля АЧХ не ставит целью полный расчет АС. Он носит иллюстративный характер, производя расчет по формулам "из учебника", и учитывает только три основных параметра головки и объем корпуса громкоговорителя, оставляя "за бортом" все прочие параметры, а также такие факторы, как заполнение корпуса звукопоглощающим материа­ лом или возникновение стоячих волн в корпусе. Поэтому результаты — не дог­ ма, а руководство к действию. В каче­ стве примера действия можно пореко­ мендовать промоделировать влияние выходного сопротивления усилителя на АЧХ АС в соответствующей программе (JBLSpeakerShop, LspCAD, LEAP и т. п.). При моделировании выходное сопро­ тивление усилителя добавляется в соответствующем фильтре или просто прибавляется к активному сопротивле­ нию головки.

Рассматривая варианты оптимиза­ ции АЧХ сабвуфера, необходимо упомя­ нуть о так называемом корректоре Линквица [10] — специальной цепи, корректирующей АЧХ и ФЧХ (предвари­ тельного) усилителя так, чтобы резуль­ тирующая суммарная АЧХ системы уси­ литель + сабвуфер была горизонталь­ ной вплоть до очень низких частот. Корректор позволяет добиться того же эффекта расширения частотного диа­ пазона и без повышения выходного сопротивления усилителя. Однако, на взгляд автора, более оптимально имен­ но повышать выходное сопротивление, так как при этом корректируются имен­ но акустические параметры сабвуфера. Кроме того, повышенное выходное со­ противление уменьшает термоком­ прессию и влияние нелинейности индуктивности звуковой катушки на качество звучания.

Таким образом, представляется оптимальным такой способ коррекции. Сначала выбором соответствующего выходного сопротивления усилителя обеспечивается оптимальный набор акустических параметров, а затем полученная характеристика доводится до желаемой посредством эквализации, например, корректором Линквица. Этот вывод подтвержден эксперимен­ тально — сочетание оптимально вы­ ходного сопротивления усилителя с корректором Линквица и низкодоброт­ ной АС было однозначно признано луч­ шим (в слепом тесте) в сравнении с использованием одного только коррек­ тора; в обоих случаях АЧХ громкогово­ рителя была одинакова. Примеча­ тельно, что в расчете корректора [11] есть возможность задать выходное сопротивление усилителя и тем самым подобрать действительно оптимальную коррекцию.

Остается повторить, что повышен­ ное выходное сопротивление — не самоцель, и применять его следует только там, где оно, несомненно, при­ несет пользу.

И наконец, кратко о коэффициенте усиления Ку, выдаваемом программой. Строго говоря, его значение зависит от сопротивления нагрузки. Чтобы избе­ жать многочисленных "если" и "поче­ му", значение Ку вычисляется как отно­ шение напряжения на нагрузке (задан­ ного в программе сопротивления RH) к входному напряжению.

Кроме несомненных достоинств, про­ грамма имеет и недостаток: расчет про­ изводится для активного сопротивления нагрузки (в программу вводится модуль его импеданса). При реактивном харак­ тере нагрузки реальное выходное сопротивление усилителя получается на 5... 15 % меньше рассчитанного, если фазовый сдвиг достигает 30°.

Программа позволяет сохранять полученные результаты в текстовом (элементы цепей ООС и параметры

громкоговорителя) и графическом (схема усилителя и графики АЧХ) фор­ матах.

ЛИТЕРАТУРА

1.Агеев С. Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? — Радио, 1997,

4, с. 14 16.

2.Алейнов А., Сырицо А. Улучшение звуковоспроизведения в системе УМЗЧ —

громкоговоритель. — Радио, 2000, № 7,

с1 6 - 1 8 .

3.Алексеев P. AC "Sven НР-830В" с двухпо­ лосными УМЗЧ. — Радио, 2007, № 1, с. 15, 16.

4.Сырицо А. Особенности УМЗЧ с высо­ ким выходным сопротивлением. — Радио, 2002, № 2, с. 16, 17.

5.Виноградова Э. Л. Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотны­ ми характеристиками. — М.: Энергия, 1978.

6.Соколов А. От усилителя к громкогово­ рителю. — Радио, 1997, № 7, с. 20, 21, 49.

7.Бать С. Токовый усилитель глазами инженера. — <http://www.vacoustics.com/ texts/200502171530>.

8.Маслов А. УМЗЧ с регулируемым выходным сопротивлением. — Радио, 2002, №12, с. 18.

9.Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294. — <http://www.electroclub.info/ invest/tda7294/hi-fi_us.htm>.

10.0сабвуферах, глубоких басах и корректо­ ре Линквица. — <http://www.electroclub.info/ article/subs_linkwitz_bass.htm>.

11. "Профессиональный" расчет корректо­ ра Линквица. — <http://www.electroclub.info/ article/linkwitz_pro.htm>.

От редакции. Программа расчета, опи­ сываемая в статье, размещена на FTP-cep-

вере

редакции

по

адресу

<ftp://

ftp.radio.ru/pub/2007/10/combinOS.exe

Редактор — А. Соколов, графика — Ю. Андреев, скриншоты — автора

МОДУЛЬНАЯ РЕКЛАМА

Условий см. в " Р А Д И О " , 2007» № 2, с 11

Предлагаем универсальный про­ грамматор Wizard Prog-77USB.

Краткий перечень поддерживае­ мых типов микросхем:

EPROM: 2716-27080; EEPROM/FLASH: серии 28, 29, 39,

49 разных производителей, электри­ чески стираемые 27СХХХ Winbond, Firmware/Hub; MCU фирм Intel, Atmel, Philips, Winbond, Microchip;

SEEPROM: 24Cxxx, 93Cxx, 25LCXX; GAL/Логические матрицы: 16v8x,

20v8x, 22v10A.

Все микросхемы в корпусе DIP программируются в единой розетке ZIF-40 ARIES без применения адап­ теров. Программатор не нуждается в блоке питания.

Цена — 2900 руб. www.wizardprog.com

Тел. (351)265-46-96..

* * *

Весь спектр радиолюбительских наборов!

Мастерам, конструкторам и тех­ нологам предлагаем!

Каталог формат A4, 104 стр — 50 руб. без учета почтовых расходов.

107113, г. Москва, а/я 10 "Посылторг". Тел. (495) 304-72-31.