звуковідтворення
Е. Фомішина
Високоякісний підсилювач НЧ ПОТУЖНІСТЮ 50 Вт
Підсилювач призначений для використання в складі ансамблю заварних інструментів. В ньому три підсилюючих каналу і по кожному передбачено роздільне регулювання посилення і корекція частотної характеристики. Джерелами сигналів можуть бути струнні та клавішні електромузичні інструменти, мікрофони, звукознімач , Магнітофон і т. Д. Передбачена можливість пропускання сигналів будь-якого з них через ревербератор.
Діапазон пропускаються підсилювачем частот становить 40 ... 18 000 Гц, вихідна потужність на навантаженні 4 Ом - 50 Вт, коефіцієнт нелінійних спотворень не перевищує 1%. чутливість підсилювача з мікрофонного входу рав «на 0,01 мВ, при підключенні електрогітари чутливість знижується до 0,05 мВ, для електрооргана використовується вхід з чутливістю 200 мВ, а для підключення ревербератора - вхід з чутливістю 50 мВ. Підсилювач пі тается від мережі змінного струму напругою 220 В і споживає потужність в режимі максимальної гучності до 120 Вт.
Мал. 1. Функціональна схема підсилювача НЧ
Функціональна схема підсилювача приведена на рис. 1. Сигнали від трьох різних джерел подаються через роз'єми XI - ХЗ на мікрофонні підсилювачі У1 - УЗ : Виходи їх підключені одночасно до двох микшерам У4 і У5. З мікшера У4 загальний сигнал подає ся на попередній підсилювач У6, а з виходу його - на підсилювач потужності У7. Навантаженням підсилювача є паралельно включені, гучномовці В1 і В2.
Для підключення ревербератора використовується мікшер У5, зібраний по такою ж схемою, що і У4. Сигнал з мікшера подається через роз'єм Х5 на вхід ревербератора, а вихідний сигнал ревербератора надходить на попередній підсилювач У6 через роз'єм Х6.
Роз'єм Х4 розрахований на підключення електронного органу, але може бути використаний і для подачі сигналу від іншого джерела, наприклад магнітофона. Перемикачем S вибирають потрібний в даний момент сигнал і подають його на мікшери.
Харчується підсилювач від блоку У8, який видає два постійних напруги. блок включається в мережу 220 В.
Знайомство з роботою підсилювача за принциповими схемами почнемо з мікрофонних підсилювачів і мікшерів (рис. 2). Підсилювачі зібрані за однаковими схемами, тому досить розглянути роботу одного з них - У1. З входом підсилювача з'єднаний роз'єм XI, до кото рому під час роботи підключають мікрофон .
Вхідний сигнал подається через конденсатор 1-С1 і. резистор 1 R 1 на перший каскад, виконаний на транзисторі 1 V 1 типу П416Б. Вибір цього транзистора обумовлений його малим рівнем власних шумів. На такому ж транзисторі зібраний і другий каскад. між зі бій каскади з'єднані безпосередньо, що дозволило знизити фазові і частотні спотворення сигналу. Стабілізація режиму роботи каскадів забезпечується глибоким негативним зворотним зв'язком по постійному і змінному струмах, якій вони охоплені. конденсатор тор 1-С2 підвищує стійкість роботи підсилювача, забезпечуючи « завал »Частот вище 18 кГц.
З виходу другого каскаду посилений сигнал подається на емітерний повторювач на транзисторі 1 V 3, а з його навантаження (резистор 1 R 8) - на регулятор тембру. Частотна характеристика в області нижчих частот коригується змінним резистором 1 R 10, а в області вищих частот - змінним резистором 1 R 14. Оскільки регулятор тембру послаблює сигнал, в підсилювач введені додаткові каскади на транзисторах 1 V 5 (підсилювач) і 1 V 6 (емітерний повторювач), компенсуючі це ослаблення. З резистора 1 R 23 вихідний сигнал: подається через ланцюжок 1 R 20, 1-С10 на регулятор тембру, створюючи таким чином зворотний зв'язок ча «стотние корекції, що охоплює каскади на транзи« сторах 1 V 5 і 1 V 6.
Мал. 2. Принципова схема мікрофонних підсилювачів і мікшерів.
Мал. 2. Принципова схема мікрофонних підсилювачів і мікшерів (продовження)
Вихідний сигнал мікрофонного підсилювача У1 надходить далі через перемикач S3 на змінний резистор 4 R 1 мікшера У4 і відповідно на змінний резистор 5 R 1 мікшера У5. З движка резистора 4 R 1 сигнал подається через резистор 4 R 4 на зміттерний повторювач, виконаний на транзисторі 4 V 1. Сюди ж надходять сигнали і з інших мікрофонних підсилите лей - У 2 (через змінний резистор 4 R 2 і постійний 4 R 5) і УЗ (через резистори 4 R 3 і 4 R 6). Загальний (змішаний) сигнал виділяється на резисторі 4 R 11, що є навантаженням емітерного повторювача.
Слід зазначити, що сигнали на вхід мікрофонних підсилювачів У2 і УЗ подаються не безпосередньо, як на У1, а через подільники напруги і переключателі.- З їх допомогою і здійснюється потрібна зміна загальної чутливості підсилювального тракту для різних джерел сигналу: мікрофона і електрогіта тари .
Вихідний сигнал мікшера У4 подається далі через конденсатор 4-СЗ на попередній підсилювач НЧ.
Мал. 3. Принципова схема попереднього підсилювача.
Сигнал ж з мікшера У5 може бути поданий через роз'єм Х5 на вхід ревербератора. Перемикачем S3 до одного з входів мікшера можна підключати або вихід підсилювача У1, або роз'єм Х4, з яким буде з'єднаний електроорган (або інше джерело сигналу).
Попередній підсилювач НЧ зібраний на чотирьох транзисторах (рис. 3). На вході його варто регулятор тембру зі змінними резисторами 6 R 2 і 6 R 5 з компенсаційними каскадами на транзисторах 6 V 2 і 6 V 3, виконаними за такою ж схемою, що і аналогічний вузол в мікрофонному підсилювачі. Потім сигнал подається через конденсатор 6-С9 на загальний регулятор гучності (резистор 6 R 17), а з движка його - на підсилювальний каскад, зібраний на транзисторі 6 V 4. У емітерний ланцюга транзистора включений резистор 6 R 21, що створює негативну зворотний зв'язок по току - вона сприяє зниженню нелінійних і частотних спотворень сигналу.
До виходу цього каскаду підключені два фільтра - нижчих і вищих частот. Фільтр низьких частот складається з двухзвенной RC ланцюжка 6 R 22, 6-С12, 6 R 23, 6-С13, яку включають за допомогою вимикача 6 S 1. Коли контакти вимикача розімкнуті, нижчі частоти послаблюються, що нерідко дозволяє знизити рівень низькочастотних перешкод. Фільтр вищих частот складається з резисторів 6 R 25, 6 R 26, 6 R 27 і конденсаторів 6-С14, 6-С15. Включається він за допомогою вимикача 6 S 2, коли його контакти замкнуті, послаблюються вищі частоти сигналу і якість звуковідтворення в приміщенні з низькими акустичними даними нерідко віз розтане.
Минулий через фільтри сигнал надходить через конденсатор 6-С17 на емітерний повторювач, зібраний на транзисторі 6 V 5, а з його навантаження (резистор 6 R 31) - через конденсатор 6-С19 і резистор 6 R 32 на вхід підсилювача потужності У7.
Вихідний сигнал ревербератора подається через роз'єм Хб і постійний резистор 6 R 32 на змінний резистор загального посилення 6 R 17.
Мал. 4. Принципова схема підсилювача потужності
Підсилювач потужності (рис. 4) зібраний за двотактної бестрансформаторних схемою з негативним зворотним зв'язком по постійному струму, що дозволяє стабілізувати режим роботи транзисторів. З метою зменшення нелінійних спотворень, обумовлених неідентичність jnap транзисторів 7- V 4, 7 V 5 і 7 V 6, 7 V 7, а також нелінійністю їх вхідних і вихідних характеристик, Ьведена глибока негативний зворотний зв'язок по змінному струмі через ланцюжок 7 - R 6, 7-С5.
Початкове зміщення і температурна стабілізація транзисторів вихідного каскаду забезпечується послідовно з'єднаними діодами 7- V 1 і 7 V 2. Вихід ної сигнал підсилювача надходить через роз'єми Х7 і Х8 на гучномовці В1 і В2. рівень вихідного сигналу можна контролювати по стрілочному індикатору, показання якого можуть свідчити про віддається в навантаження потужності і можливої перевантаження підсилювача.
Блок живлення У8 складається з трансформатора 8-Т1, двох окремих випрямлячів і двох стабілізаторів. Потужний випрямляч на діодах 8- V 15 - 8- V 18 зі стабілізатором на транзисторах 8- V 4, 8 V 7 - 8- V 10 служить тільки для харчування вихідних каскадів підсилювача потужності. стабілізатор забезпечує напругу 48 В при струмі навантаження до 2 А. Зміна напруги мережі на ± 10% викликає зміну постійної напруги на виході стабілізатора не більше ніж ± 0,05%, при цьому амплітуда пульсацій не перевищує 5 мВ.
регулюючий елемент стабілізатора виконаний на складеному транзисторі 8- V 7 - 8- V 9. В якості підсилювача в ланцюги зворотного зв'язку використовується транзистор 8- V 4, емітер якого підключений до джерела опорного напруги на стабілітронах 8- V 1 - 8- V 3 і резистори 8- R 4. На базу транзистора подається з дільника 8- R 1, 8- R 2 частина вихідної напруги стабілізатора. Для підвищення коефіцієнта стабілізації навантаженням транзистора 8- V 4 служить токостабілізірующій каскад на транзисторі 8- V 10, стабілітроні 8- V 11 і резисторах 8- R 8,8- R 9.
Фільтром випрямляча служить електролітичний конденсатор 8-С4, на виході стабілізатора поставлений інший згладжує конденсатор - 8-С1. Для захисту стабілізатора від можливих перевантажень встановлений запобіжник F 1.
Мал. 5. Лицьова панель корпусу підсилювача
Другий стабілізатор, що живиться від випрямляча на діодах 8- V 19 - 8- V 22, призначений для живлення попереднього підсилювача НЧ. Вихідна напруга його складає 35 В при струмі навантаження до 100 мА . Цей стабілізатор представляє собою емітерний повторювач на складеному транзисторі 8- V 6, 8- V 5, підключений до параметричного стабілізатора, що складається з резистора 8- R 10 і стабілітронів 8- V 12 - 8- V 14. Вихідна напруга цього стабілізатора визначається а основному напругою стабілізації стабілітронів.
Мал. 6. Задня стінка корпусу підсилювача
Конструктивно підсилювач складається з трьох блоків мікрофонних підсилювачів, двох блоків мікшерних підсилювачів, блоку попереднього підсилювача, блоку підсилювача потужності і блоку живлення. Всі блоки розміщені на загальних підставах з фанери товщиною 10 мм, яке потім зміцнюється в корпусі з полірованої фанери. Передня панель корпусу виконана з органічного скла, з внутрішньої сторони якого розміщений лист креслярського паперу з нанесеними на ній написами і умовними символами органів управління (рис. 5). На ній розташовані всі регулятори посилення і корекції частотної характеристики, перемикачі входів, вимикач мережі, перемикачі фільтрів, сигнальна лампа включення підсилювача в мережу і стрілочний індикатор. На задній стінці корпусу (рис. 6) розташовані вхідні роз'єми, роз'єми для підключення ревербератора, електрооргана, а також роз'єми для підключення гучномовців і мережевого шнура. Тут же знаходяться і власники запобіжників.
Транзистор 8- V 7 блоку живлення і вихідні транзистори підсилювача потужності 7- V 6, 7 V 7 укріплені на радіаторах з ефективною поверхнею охолодження 800 см2.
монтаж деталей на платах блоків виконаний одножильним монтажним проводом. Під висновки деталей в кожній платі свердлять отвори діаметром 1 мм, де талі розташовують паралельно площини плати. Монтаж ведуть лудженим проводом діаметром 0,33 мм зі зворотним боку плати. Кінець дроту закручують навколо виведення деталі і обпоюють. Якщо дроти перетинаються на платі, на один з них надягають полівініл-хлоридну трубку. Змонтовані плати блоків збирають у вигляді етажерки. Плати з'єднують короткими відрізками багатожильного монтажного проводу.
В підсилювачі застосовані постійні резистори МЛТ, підлаштування - СПЗ-16, змінні резистори регуляторів посилення - СПЗ-12 з характеристикою типу В, регуляторів тембру - СП-I з характеристикою типу А, електролітичні конденсатори К50-3 або К50-6 (з них складають конденсатори потрібної ємності і на номінальну напругу не нижче зазначеного на схемі), інші конденсатори КТ-1, МБМ.
трансформатор харчування 8-Т1 намотаний на сердечнику Ш20 X 60 з розмірами вікна 20 X 60 мм. Обмотка I містить 548 витків дроту ПЕВ-1 0,64, обмотка II - 137 витків ПЕВ-1 1,0, обмотка III - 200 витків з відведенням від середини дроту ПЕВ-1 0,33, обмотка IV - один шар дроту ПЕВ-1 0,33.
Роз'єми XI - Х8 - СГ-5 (можна СГ-3], сигнальна лампочка 8-Н1 - КМ24-90. Стрілочний індикатор Р1 - типу М4203 зі струмом повного відхилення стрілки 50 мкА.
Як В1 і В2 можна використовувати будь-які промислові або саморобні гучномовці, розраховані на відповідну потужність, що підводиться.
Для налагодження підсилювача знадобляться авометр, звуковий генератор, осцилограф. Перед налагодженням потрібно ретельно перевірити правильність виконаного монтажу. Потім відключити блок живлення від підсилювача, включити його в мережу і виміряти напруги на входах стабілізаторів, на конденсаторі 8-С4 воно може досягати 55 В, на конденсаторі 8-С5 40 В.
Далі до виходів стабілізаторів підключають еквівалент навантаження - резистор ПЕВ опором 20 ... 30 Ом і відповідної потужності. Вимірюють напруги на виходах стабілізаторів. У разі відхилення їх від зображених на схемі значень підбирають резистори 8- R 1 і 8 R 2 в стабілізаторі з напругою 48 В або стабілітрони 8- V 12 - 8- V 14 в стабілізаторі з напругою 35 В.
Після цього до роз'ємів Х7 і Х8 підсилювача під полягають еквіваленти навантаження (їх можна скласти з резисторів ПЕВ відповідної потужності), рівні активного опору гучномовців. При замкнутому по змінному струмі вході підсилювача потужності (наприклад, підключенням паралельно конденсатору 7-С1 конденсатора ємністю 1 ... 2 мкФ) встановлюють підлаштування резистором 7- R 1 напруга на спільній точці з'єднання емітера транзистора 7- V 6 і колектора транзистора 7- V 7, воно має дорівнювати половині напруги живлення підсилювача потужності. перевіряють струм спокою цих транзисторів включенням миллиамперметра в ланцюг колектора будь-якого з них, струм не повинен перевищувати 60 мА, інакше доведеться підібрати діоди 7- VI і 7 V 2.
Потім перевіряють зазначені на схемах режими транзисторів інших блоків підсилювача. Якщо вони будуть відрізнятися значно, доведеться шукати помилку в мон «таже або несправну деталь.
Заключний етап - перевірка проходження сигналу і вимір вихідної потужності підсилювача. Для цього до входу будь-якого мікрофонного підсилювача підключають генератор НЧ, а до еквівалента навантаження - осцилограф . Вимірювання проводять на частоті 1000 Гц збільшенням напруги генератора до тих пір , Поки що спостерігаються на екрані осцилографа коливання не почнуть обмежуватися. Вихідну потужність визначають за формулою P = U 2 / R, де R - еквівалент навантаження, Ом, U - вихідна напруга підсилювача, В. Якщо потужність відповідає заданій, можна експлуатувати підсилювач. При цьому величину зворотного зв'язку встановлюють підлаштування резистором 7- R 6 такий, щоб забезпечувалася необхідна чутливість підсилювача.
стрілочний індикатор можна отградуировать в одиницях потужності або в одиницях напруги. Максимальне відхилення стрілки індикатора встановлюють підлаштування резистором R 6.
ББК 82.884.19
Рецензент кандидат технічних наук В. Т. Поляков
На допомогу радіоаматори; Збірник. Вип. 80 В80 / Упоряд. Б. С. Іванов. - М .; ДОСААФ, 1983.- 78 с, мул . 30 к.
Наведено принципові схеми й описи кін »трукцій радіотехнічних пристроїв різного ступеня складності.
Для широкого кола радіоаматорів і фахівців.
2402020000-025 ББК 32.884.19
У ----- 28-83
072 (02) - 83 6Ф2.У