Предварительный усилитель, схема которого изображена на рис.1, предназначен
для использования совместно с усилителем мощности звуковой частоты,
чувствительность которого не хуже 1 В.
Поскольку полевые транзисторы отличаются повышенной линейностью, буферные
каскады в этой схеме собраны именно на полевых транзисторах (VT1 и VT3). Для
дальнейшего улучшения схемы резисторы в истоковых повторителях заменены на
генераторы тока (VT2 и VT4). На микросхеме DA1 собран усилитель напряжения.
Необходимый коэффициент усиления устанавливают подстроечным резистором R13.
Для уменьшения всякого рода искажений операционный усилитель DA1 включен как
инвертирующий. А для того чтобы выходной каскад DA1 "чище" работал, установлен
резистор R31. Для подбора R31 необходим генератор звуковой частоты (ГЗЧ) и
осциллограф. К DA1 при этом подключают резистор нагрузки величиной 1...4 кОм без
разделительного конденсатора. Подавая сигнал с ГЗЧ на резистор R13 при отпаянном
R10 и постепенно увеличивая амплитуду и частоту сигнала (до 1 В и 100 кГц),
подбором номинала R31 добиваются наиболее "чистой" синусоиды. Могут попадаться
"дохлые экземпляры микросхем, поэтому такой отбор — это своеобразная "изюминка",
необходимая для подбора наилучших экземпляров ОУ.
Переключатель SA1 служит для ступенчатого ослабления входного сигнала при его
большом значении. В нижнем по схеме положении сигнал ослабляется на 20 дБ (в 10
раз).
Регулятор тембра — мостового типа. Такие регуляторы работают с меньшими
искажениями, чем регуляторы "активного" типа с формированием АЧХ в цепи ООС.
Для того чтобы истоковые повторители давали минимум искажений при больших
входных сигналах, необходимо применение полевых транзисторов с большой крутизной
характеристики и большим начальным током стока, а также с возможно большим
напряжением отсечки. Кроме того, подбором резисторов R9 и R24 желательно
установить близкие к нулю значения напряжений на истоках VT1 и VT3.
Основные параметры усилителя:
Номинальное входное напряжение, В |
0,7 |
Номинальное выходное напряжение, В |
0,7 |
Диапазон регулировки тембров: |
|
- на частоте 40 Гц, дБ |
±12 |
- на частоте 14000 Гц, дБ |
±12 |
Коэффициент гармоник (в полосе частот: до 20 кГц), %, не более |
0,05 |
Отношение сигнал/шум, невзвешенное, дБ, не хуже |
90 |
Предлагаемая схема была размещена в одном корпусе с УМЗЧ, поэтому питание на
нее поступало с блока питания УМЗЧ. Простейшие стабилизаторы напряжения,
собранные на транзисторах VT5 и VT6 с "предохранителями" на резисторах R25 и
R28, позволяют производить всяческие эксперименты, безопасные для схемы.
Такие элементарные ограничители тока резко повышают эксплуатационную
надежность усилителя, особенно в процессе настройки и регулировки.
Коэффициент гармоник (Кг) очень сильно зависит от экземпляра
микросхемы DA1. Уменьшить Кг в 1,5...2 раза можно увеличением
номиналов резисторов R16...R21 в 2 раза (при номиналах R17 и R22 — 47 кОм), а
емкости конденсаторов С12...С15 при этом необходимо уменьшить также в два раза.
Постоянные времени цепей регулировки в этом случае не изменяются, а значит, и
диапазон регулировки тембров остается неизменным. Но при этом сопротивление
нагрузки DA1 увеличивается и искажения уменьшаются.
Детали и конструкция. Вместо К574УД1 возможно применение ОУ типа К544УД2 с
некоторым увеличением Кг. Транзисторы VT1...VT4 заменяются на КП302,
КП303, КП307 с любой буквой. Желательно выполнить вышеуказанные рекомендации по
выбору этих транзисторов. Можно использовать и серию КП103 (К, Л, М),
"перебросив" полярность питания для них. Очень удобно использовать и сборки
полевых транзисторов типа КПС104, К504НТ4, К504НТЗ и т.д.
Вместо VT5 подойдут КТ815, КТ801, КТ807; вместо VT6 — KT814, КТ835, КТ837 и
т.д. Стабилитроны — любые с напряжением стабилизации 11... 15 В. Для повышения
надежности схемы повышать напряжение питания выше ± 12 В не стоит, так как могут
выйти из строя полевые транзисторы VT1 ...VT4. Резисторы R25 и R28 —
проволочные, типа ПЭВ.
Печатная плата усилителя приведена на рис.2, а расположение деталей на ней —
на рис.3.
Печатная плата изготовлена из двустороннего стеклотекстолита. Верхняя сторона
платы используется в качестве общего провода.
Детали входного аттенюатора размещены на переключателе SA1, в качестве
которого использован П2К. Монтаж — навесной. Точно так же выполнен и мостовой
регулятор тембра. Конденсатор С18 и резистор R29 были установлены несколько
позже, поскольку при изменении тембра в акустических системах слышались
неприятные на слух звуки. Конденсаторы С5 и C11 составлены каждый из двух менее
габаритных по 2,2 мкФ. Стабилизаторы VT5 и VT6 выполнены на отдельных платах
навесным монтажом и являются общими для обоих каналов предварительного
усилителя.
Следует подчеркнуть, что применение в качестве DA1 ОУ с малой скоростью
нарастания выходного напряжения приведет к неизбежному увеличению коэффициента
гармоник. Например для ОУ типа 140УД8 Кг может быть в 5... 10 раз
большим, чем для ОУ серии 574. Резисторы R10 и R13 и входная емкость DA1
несколько снижают ВЧ-помехи, которые могут усиливаться DA1 и проникать на вход
УМЗЧ. Для снижения ВЧ-помех или наводок от мощных радиостанций на входе
повторителя VT1 установлен дополнительный конденсатор Сх емкостью 10...1000 пФ.
Резистор R1 применен группы "В", R17 и R20 в темброблоке — группы "Б". Номиналы
почти всех конденсаторов (кроме С5, СИ и С17) некритичны, их можно изменять без
каких-либо ухудшений параметров усилителя на ±100%.
Оценить качество предлагаемого усилителя можно только при использовании его
совместно с высококачественным УМЗЧ и хорошими АС. Поэтому не следует забывать
простую истину: качество звуковоспроизводящего комплекса определяется не самым
сильным его звеном, а самым слабым!
Радиолюбитель № 7
1998г.
|