ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ЭДЕЛЬВЕЙС»

May 7, 2010 by admin Комментировать »

При разработке электроакустического комплек­са «Эдельвейс» автор ставил перед собой ряд задач. Необходимо было создать легко повторяемую, срав­нительно несложную электроакустическую аппара­туру, обладающую высокими электрическими пока­зателями и не требующую дефицитных элементов. Требовалось исключить быстрое моральное старе­ние разработанного комплекса, обеспечить просто­ту его последующего наращивания и возможность использования его с любыми бытовыми электроаку­стическими установками. Нужно было найти рацио­нальную конструктивную форму выполнения элек­троакустического комплекса, вписывающегося в интерьер жилой квартиры или учреждения в эсте­тическом и эргономическом отношениях. Немало важно было и обеспечить хороший доступ к монта­жу при налаживании комплекса, его регулировке и ремонте.

Структурная схема электроакустического комп­лекса «Эдельвейс» изображена на рис. 1. Он со­стоит из четырех идентичных каналов, каждый из которых имеет темброблок (УЗ — У6), усилитель мощности (У7У10) и громкоговоритель (Гр1Гр4). На входе усилителя включен коммутатор У1 режимов работы. Для получения квазиквадрафони­ческого звучания используется приставка У2. В ка­честве громкоговорителей используются широко распространенные колонки 10МАС.

clip_image002

Рис. 1. Структурная схема электроакустического комплекса «Эдельвейс»:

У1 — коммутатор режимов работы комплекса; И — квази­квадрафоническая приставка; УЗ, У6 — темброблоки; У7, У10 — усилители мощности

clip_image004

Рис. 2. Принципиальная схема коммутатора

Четыре оконечных идентичных широкополосных усилителя с гальванически связанным выходом (по­лоса частот от 0 до 100 кГц) образуют с двухполяр-ным блоком питания уравновешенный мост, имею­щий хорошую линейность фазовой характеристики, что весьма важно для работы в режиме «Квадро.». Темброблоки обеспечивают как глубокую регули­ровку амплитудно-частотной характеристики всего усилителя, так и хорошее согласование усилителя по сопротивлению и уровню с различными датчика­ми исходного сигнала. Уместно отметить, что проме­жуточным нормированным сигналом выбран уро­вень 5 мВ. Это позволяет совместно с усилителем использовать большинство современных источников сигнала. А достаточно высокое входное сопротивле­ние усилителя практически исключает влияние по­следнего на работу любого датчика сигнала.

Электроакустический комплекс обеспечивает че­тыре основных режима работы: «моно», «стерео», «квадра» и «квазиквадра».

Номинальная выходная мощность усилителя 20 Вт, максимальная — 36 Вт. Чувствительность усилителя 150 мВ, номинальное сопротивление на­грузки 5 Ом. Коэффициент гармоник при выходной мощности 10 Вт не превышает 0,3%. Рабочий диа­пазон частот усилителя составляет 10 Гц — 50 кГц. Неравномерность амплитудно-частотной характери­стики в рабочей полосе частот не превышает ±0,5дБ Диапазон регулирования тембра на частоте 20 Гц от — 20 до +25 дБ, а на частоте 20 кГц — от — 12 до +12 лБ.

Принципиальная схема коммутатора приведена на рис. 2. Он состоит из 5-кнопочного переключате­ля с зависимой фиксацией. Возврат его в исходное состояние производится кнопкой В 1.5 «Квадра» (на рисунке не показана).

На рис. 3 изображена принципиальная схема од­ного канала усилителя (без квазиквадраприставки).

clip_image006

Рис. 3. Принципиальная схема одного канала усилителя

Темброблок собран на полевых транзисторах Т1, Т2. Построение темброблока с частотнозавиоимой обратной связью улучшает частотную характеристи­ку устройства.

В предварительном усилителе обратной связью охвачен только каскад на транзисторе Т2 через це­пи, по которым проходят сигналы высших и низших частот с первого каскада. При резком увеличении НЧ сигнала слабый ВЧ сигнал проходит через ре­гулятор тембра высших частот и усиливается вто­рым каскадом.

Усилитель мощности построен на транзисторах Т5 — Т11 по принципу операционного усилителя с дифференциальным входом. Связь между каскада­ми гальваническая. Усилитель через резистор R26 охвачен отрицательной обратной связью. Нулевой потенциал на нагрузке в режиме покоя устанавли­вают подстроечным резистором R21. Наличие этих резисторов делает работу усилителя стабильной.

При усилении сигнала ток, проходящий через на­грузку, создает на ней падение напряжения, кото­рое прикладывается к базе транзистора Т6. На вы­ходе усилителя при этом появляется сигнал в про-тивофазе с основным сигналом, что приводит к уменьшению усиления по напряжению. Отрицатель­ная обратная связь начинает действовать с прихо­дом сигнала, а глубина ее пропорциональна выход­ному напряжению.

На транзисторах ТЗ, Т4 собран стабилизатор на­пряжения питания темброблока.

На рис. 4 приведена принципиальная схема ква­зиквадрафонической приставки. Она выполнена на двух транзисторах. Разностные сигналы снимают­ся со стоков транзисторов.

Питание приставки стабилизировано.

Принципиальная схема блока питания изобра­жена на рис. 5.

Внешний вид усилителя показан на рис. 6, вид сзади — на рис. 7, вид сверху и снизу — на рис. 8 и 9 соответственно.

clip_image008 clip_image010

Рис. 4. Принципиальная схе­ма квазиквадрафонической приставки

Рис. 5. Принципиальная схе­ма блока питания

Монтаж электронного блока, размеры которого 410x110x310 мм, выполнен на симметричных пе­чатных платах.

Регуляторы тембра и общий регулятор громко­сти — счетверенные, дополнительный регулятор громкости «тыла» — спаренный. Монтаж входных цепей, подключение регуляторов громкости и темб­ра выполнены экранированным проводом.

Транзисторы 77 и Т2 — К.П103 с любым буквен­ным индексом. Транзисторы П307 можно заменить на П308, П309. В оконечном каскаде можно ис­пользовать транзисторы П702, КТ802 — КТ805.

clip_image012

Рис. 6. Внешний вид усилителя

clip_image014

Рис. 7. Вид усилителя сзади

clip_image016

Рис. 8. Вид усилителя сверху

Постоянные резисторы МЛТ-0,25. Резисторы R33, R34 — проволочные. Подстроечные резисторы R3, R12, R21, R28 — CП3-1A.

Электролитические конденсаторы — К50-6 или ЭТО.

clip_image018

Рис. 9. Вид усилителя снизу

clip_image020 clip_image022

Рис. 10. Принципи­альная схема устрой­ства для проверки транзисторов

Рис. 11. Амплитудно-частотная ха­рактеристика усилителя

Налаживание усилителя начинают с установки нулевого потенциала на выходе оконечного усилите­ля. Для этого движок резистора R21 устанавлива­ют в среднее положение, R28 — в положение нуле­вого сопротивления. Вход усилителя мощности дол­жен быть при этом закрыт. Вместо нагрузки под­ключают миллиамперметр с током полного отклоне­ния 50 мА. Включают усилитель и, изменяя сопро­тивление резистора R21, добиваются нулевого зна­чения тока. Затем отключают миллиамперметр и подсоединяют к выходу, параллельно с эквивален­том нагрузки, осциллограф, а на вход подают, сину­соидальный сигнал частотой 20 кГц и уровнем 100 мВ. Подстроенным резистором R28 добивают­ся уменьшения искажения типа «ступенька». Сопро­тивление резистора увеличивают до момента, когда едва заметная «ступенька» начинает перемещаться по синусоиде. Дальнейшее увеличение сопротивле­ния приведет к увеличению тока покоя усилителя и уменьшению КПД.

После отключения напряжения питания вход оконечного усилителя закрывают. Включив милли­амперметр в «плюсовую» цепь питания усилителя мощности (эквивалент нагрузки отключен), подают питающее напряжение и измеряют ток покоя. Он должен быть не более 6 — 10 мА. После установки тока покоя усилителя включают миллиамперметр последовательно эквиваленту нагрузки и резистором R21 корректируют нулевой потенциал на выходе усилителя (если в этом есть необходимость). На этом установку режима усилителя по постоянному току можно считать законченной.

Налаживание темброблока начинают с подбо­ра пар полевых транзисторов. Для этого необходи­мы осциллограф, звуковой генератор, ламповый вольтметр и омметр. Для проверки транзисторов необходимо собрать устройство, схема которого изо­бражена на рис. 10. Для подключения транзистора следует использовать панельку (чтобы избежать на­грева транзистора). Питают это устройство от ста­билизированного источника напряжением 18 В.

Подбор режима работы транзистора и определе­ние коэффициента усиления по переменному напря­жению начинают с подачи на вход синусоидального сигнала частотой 1000 Гц и уровнем 500 мВ. Изме­няя сопротивление сначала стоковой нагрузки, а за­тем — истоковой (исходное положение резистора 500 Ом), добиваются максимальной, но неискажен­ной синусоиды на экране осциллографа. Уменьшив входное напряжение до 100 мВ, измеряют перемен­ное напряжение на выходе устройства ламповым вольтметром. Коэффициент усиления будет равен показанию вольтметра, деленному на 100. Тумбле­ром BI отключают питающее напряжение и подклю­чают стоковую нагрузку к омметру, отмечают пока­зания прибора.

Подобрав восемь транзисторов с близким коэф­фициентом усиления и малым разбросом стоковой нагрузки (не более 2 кОм), впаивают транзисторы в темброблок. Резисторы стоковой нарузки берут со средним сопротивлением.

Включив усилитель, покаскадно резисторами ис­токовой нагрузки добиваются одинакового коэффи­циента усиления каскадов. Затем устанавливают регуляторы тембра и проверяют частотную харак­теристику предварительных усилителей.

Усилители, собранные по предложенной схеме (см. рис. 2) и настроенные указанным методом, имеют одинаковую частотную характеристику, при­веденную на рис. 11.

Налаживание квазиквадрафонического преобра­зователя заключается в подборе идентичных поле­вых транзисторов, имеющих малый коэффициент усиления, и подборе истоковой и стоковых нагрузок (стоковые нагрузки должны быть одинаковыми).

Приставка считается настроенной в том случае, когда на вход А подается сигнал частотой 1000 Гц и уровнем 100 мВ, а на выходах А1 и В1 сигнал равен 100 мВ. При подаче на вход В такого же сигнала на выходах А1 и В1 сигнал также равен 100 мВ. Ес­ли одновременно на входы А и В подать аналогич­ный сигнал, то на выходах А1 и В1 уровень сигнала должен быть минимальным.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты