Главная Контакт Ссылки
Усилитель - корректор Версия для печати
Написал И. Коноплев   
вторник, 23 Сентябрь 2003

В конце 80-х годов в публикациях журнала «Радио» в основном были сформулированы принципы построения усилителей-корректоров для ЭПУ. Это — использование в первом каскаде усилителя малошумящего полевого транзистора с р-n переходом, включенного по схеме с общим истоком и работающего в режиме с максимальным током стока, при котором обеспечивается минимальная составляющая шума [1]; применение пассивной коррекции АЧХ на высших звуковых частотах и, наконец, полный отказ от использования оксидных конденсаторов в цепях прохождения сигнала.

Перечисленные принципы реализованы в предлагаемой вниманию читателей конструкции усилителя-корректора. Один из экземпляров изготовленных автором усилителей-корректоров имел следующие основные технические характеристики:

Коэффициент усиления. дБ 40
Номинальное выходное напряжение, мВ 2,5
Максимальное входное напряжение, мВ, на частоте, Гц:  
  1 000 100
  20 000 350
Пределы отклонения АЧХ от стандартной RIAA. дБ ±0,1
Расчетный коэффициент гармоник при Uвх = 50 мВ, %, не более 0,05
Входное сопротивление. кОм 47
Напряжение питания, В ±15
Потребляемый ток, мА, не более 12
Рабочая температура, °С +10...+35

Расчет коэффициента гармоник производился по формулам, приведенным в [2] для всего тракта.

Принципиальная схема одного канала стереофонического усилителя-корректора

Принципиальная схема одного канала стереофонического усилителя-корректора приведена на рис. 1. Он состоит из входного и выходного усилителей. Звукосниматель подключается непосредственно к входному линейному усилителю, собранному на транзисторах 1VT1-1VT4.

Первый каскад входного усилителя выполнен на самом малошумящем, судя по справочникам, полевом транзисторе из сборки КПС104А. В данном экземпляре усилителя использовалась сборка с напряжением отсечки Uотс= 0,35 В и током стока Iс.нач= 0,18 мА. Сопротивления резисторов 1R3 и 1R4 должны быть равны в этом случае соответственно 1 и 10 кОм. Номиналы резистора 1R1 и конденсатора 1С1 зависят от типа звукоснимателя и обычно указываются в паспорте. Второй каскад входного усилителя выполнен на транзисторе 1VT2.

Усиленный входным усилителем сигнал поступает на эмиттерный повторитель на транзисторах 1VT3 и 1VT4. Конденсатор С2 повышает устойчивость усилителя на частотах около 1 МГц. При разомкнутой цели ООС коэффициент усиления входного усилителя такого типа лежит в пределах 40...50 дБ, он имеет низкую температурную стабильность, а при использовании некоторых типов биполярных транзисторов склонен к самовозбуждению.

Введение ООС делает усилитель высоколинейным и малочувствительным к типам примененных биполярных транзисторов. Достигаемая при этом температурная стабильность хотя и невысока, но достаточна для работы усилителя в интервале температур 0...45°С (дрейф выходного напряжения в этом случае — не более ± 0,3 В). Коэффициент усиления входного усилителя с замкнутой цепью ООС по напряжению равен 10.

К выходу эмиттерного повторителя подключены цепи пассивной коррекции с постоянными времени τ1 = 1R9 х 1СЗ=75 мкс и τ4= 1С4 х 1R10 = 7950 мкс. Выходной усилитель, собранный на операционном усилителе 1DA1 и транзисторах 1VT5 и 1VT6, охвачен частотно-зависимой ООС. Постоянные времени цепей ООС τ3= 1С5 х 1R14=3180 мкс τ2=lC5 х 1R12=318 мкс, коэффициент усиления выходного усилителя по напряжению на частоте 1000 Гц равен 10. Выходные транзисторы включены в цепи питания ОУ и повышают его нагрузочную способность. Температурный дрейф нуля на выходе усилителя не превышает ± 100 мВ. К выходу усилителя можно непосредственно подключать стереотелефоны (использовались ТДС-5). Хотя, конечно, для получения высококачественного звуковоспроизведения через стереотелефоны необходим дополнительный усилитель с регулятором громкости и коэффициентом усиления по напряжению не менее 12.

Питается усилитель от стабилизированного источника, собранного по схеме, описанной в [3] без цепей запуска. Запускается стабилизатор при включении между коллектором и базой управляемого транзистора в одном из плеч стабилизатора резистора сопротивлением 33 кОм.

Рис. 2
Рис. 2

Детали усилителя смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2). Сложная конфигурация печатной платы обусловлена тем, что усилитель установлен в проигрыватель «Ария-102» около тонарма. Сигнальный кабель и конденсатор С1 с платы тонарма необходимо удалить, а саму плату закрепить винтом-саморезом в прилив корпуса на место крепления сигнального кабеля. На задней стенке размещена розетка, К которой подведен выходной сигнал. Провода звукоснимателя отключены от платы тонарма и припаяны к входу усилителя.

В усилителе с успехом могут работать различные маломощные транзисторы. Основное требование к ним — допустимое напряжение коллектор — эмиттер не менее 30 В, а для выходных, в случае подключения стереотелефонов, требуется еще и повышенная (более 100 мВт) мощность. Все резисторы — МЛТ 0,125, конденсаторы К73-9 (1С4), К73-17 (1СЗ) и КМ-5 (остальные), диоды — любые кремниевые, ОУ— 153УД2, можно использовать К140УД8.

Перед налаживанием входного усилителя нужно определить сопротивление резистора 1R3. Для этого сток испытываемого экземпляра полевого транзистора 1VT1 следует подключить к плюсу источника питания 10 В, а затвор — к минусу. Между минусом источника питания и истоком необходимо включить регулируемый резистор сопротивлением 4,7 кОм. Далее подбирают такое сопротивление этого резистора, при котором напряжение затвор-исток составит 0,1 В. Теперь на место регулируемого резистора устанавливают постоянный с найденным сопротивлением. Чтобы коэффициент усиления входного усилителя был равен 20 дБ (10), сопротивление резистора 1R4 выбирают примерно в 10 раз больше 1R3. В собранном входном усилителе подбором сопротивления резистора 1R3 следует установить нулевое напряжение в точке соединения резисторов 1R7, 1R8. Выходной усилитель налаживания не требует.

Настройка АЧХ состоит в снятии ее по стандартной кривой RIAA [4]. Для этого подбором сопротивления резистора 1R9 следует добиться спада АЧХ, равного 20 дБ на частоте 21221 Гц относительно частоты 1000 Гц. Практически это означает, что, подавая на вход усилителя попеременно напряжения 5 мВ частотой 1000 Гц и 50 мВ частотой 21221 Гц, подбором резистора 1R9 добиваются равенства выходных напряжений на обеих частотах. Для достижения минимального отклонения АЧХ от стандартной RIAA эту операцию следует производить очень тщательно.

При установке конденсаторов с ненормированными параметрами сопротивления резисторов сильно отличаются от расчетных. Так, например, сопротивления резистора 1R9, устанавливаемых в различные экземпляры усилителя, приходилось менять от 11 до 17 кОм. От изменения сопротивлений в цепях коррекции меняется и общий коэффициент усиления усилителя-корректора, поэтому его регулируют на последнем этапе настройки.

Подобным образом настраивают ФНЧ 1R141C5. Делают это подбором резистора 1R14 на двух частотах — 1000 и 100 Гц, при этом амплитуда входного сигнала на низшей частоте должна быть на 13,1 дБ меньше, чем на высшей (на частоте 1000 Гц Uвх = 5 мВ, а на частоте 100 Гц Uвх = 1,11 мВ). ФВЧ 1С41R10 насграивать нет смысла, а сопротивление резистора 1R12 ФВЧ 1R121C5 должно быть точно в 10 раз меньше, чем 1R14. Последний этап настройки — подбор коэффициента усиления всего тракта на частоте 1000 Гц резистором 1R11.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Радиоежегодник-86. — М.: ДОСААФ, 1986, с.40.
  2. Гальперин М. 8. Практическая электроника а промышленной автоматике. — М.: Энергоатомиадат, 1987.
  3. Лукьянов Д. Простой двуполярный стабилизатор.—Радио, 1984, № 9, с. 53, 54.
  4. Атага Д. И., Болотников В. А. Функциональные узлы усилителей высококачественного воспроизведении. — М.: Радио и связь, 1989.

Радио № 3 1993г.

< Пред.   След. >
up Главная | Новости | Усилители мощности | Предусилители | Акустика | Источники сигнала | FAQ | Форум | Карта сайта up
 

Mambo is Free Software released under the GNU/GPL License.