ДВУХДОРОЖЕЧНЫЙ СТЕРЕОМАГНИТОФОН

November 20, 2011 by admin Комментировать »

В. Львов

Двухдорожечный стереомагнитофон предназначен для совместной работы с высококачественным стереофоническим усилителем. Он позволяет записывать стереофонические и монофоничес- ские музыкальные программы с электропроигрывателя или магнитофона и воспроизводить их. Магнитофон имеет электромеханическое управление; скорости движения магнитной ленты две: 19,05 и 9,53 см/с. Коэффициент детонации лентопротяжного механизма не превышает 0,2%.

Магнитофон рассчитан на применение катушек № 15, вмещающих 375 м магнитной ленты типа А4402-6. При использовании магнитной ленты А4402-6 на скорости 19,05 см/с диапазон рабочих частот магнитофона 40 Гц—16 кГц при неравномерности ±3 дБ, на скорости 9,53 см/с — 40 Гц — 12 кГц при той же неравномерности.

Чувствительность магнитофона в режиме «Запись» при входном сопротивлении 100 кОм не хуже 50 мВ. Магнитофон имеет линейный выход для подключения к стереоусилителю и для перезаписи на другой магнитофон.

Магнитофон питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В. Потребляемая мощность не превышает 40 В • А.

Габариты магнитофона 370x270x180 мм, масса около 4,5 кг.

Для нормальной работы магнитофона необходимо выполнить следующие требования. Входное сопротивление универсального усилителя в режиме «Воспроизведение» должно быть в 10—20 раз больше полного (комплексного) сопротивления универсальной головки на высшей рабочей частоте, чтобы уменьшить потери при снятии сигнала с головки.

В магнитофоне полное сопротивление головки составляет около 10 кОм на частоте 16 кГц (при индуктивности головки 0,1 Г), следовательно, входное сопротивление усилителя в режиме «Воспроизведение» должно быть не менее 100—200 кОм.

Отношение сигнал/шум универсального усилителя должно находиться в пределах 50—60 дБ. Этот параметр можно выдержать, только применяя специальные малошумящие полупроводниковые элементы и исключив паразитные наводки в цепях коммутации при изменении частотных характеристик (режимы воспроизведения и записи).

Коэффициент усиления универсального усилителя должен быть таким, чтобы обеспечить среднюю величину выходного напряжения на линейном выходе, равную 200—300 мВ.

Высокочастотный генератор должен обеспечивать хорошую форму синусоидального сигнала при необходимых величинах токов стирания и подмагничивания. Резонансная частота генератора выбирается в 5—7 раз больше высшей рабочей частоты.

схема магнитофона

Рис. 2. Чястотиые характерно гики универсального усилителя

Дальнейшее увеличение частоты генератора приводит к значительному усложнению его схемы, что нецелесообразно.

Описываемые ниже универсальный усилитель и генератор магнитофона в значительной мере удовлетворяют предъявленным требованиям.

Принципиальная схема магнитофона приведена на рис. 1.

Входной каскад усилителя (рассмотрим только один канал) выполнен на полевом транзисторе 77. Он работает в режиме усиления по напряжению. Входное сопротивление каскада определяется сопротивлением резистора R10. Отношение сигнал/шум усилителя не хуже 70 дБ. В режиме воспроизведения к затвору транзистора 77 через размыкающие контакты Р///, Р1/2 и Р2/1 реле Р1 и Р2 подключается универсальная головка ГУ1. Усиленный сигнал через регулятор громкости R16 (уровень записи в режиме «Запись») поступает на входную цепь микросхемы МС1, представляющей собой двухкаскадный усилитель переменного тока с гальванической межкаскадной связью, охваченный отрицательной обратной связью по постоянному и переменному токам. Отношение сигнал/шум этого усилителя не хуже 55— 60 дБ.

Усилитель охвачен частотно-зависимыми обратными связями, с помощью которых производится коррекция частотной характеристики усилителя. Вид частотных характеристик универсального усилителя приведен на рис. 2.

Коррекция частотной характеристики в области высших частот осуществляется цепочкой C20L3, включенной в цепь местной отрицательной обратной связи первого каскада микросхемы. В области низших частот коррекция частотной характеристики производится с помощью цепочки C24R30, которая включается в цепь отрицательной обратной связи, охватывающей оба каскада усилителя микросхемы (через контакты Р4/1).

С выхода микросхемы сигнал поступает на выходной каскад универсального усилителя, собранного на транзисторе Т5. Этот каскад усиливает сигнал по мощности и благодаря невысокому выходному сопротивлению улучшает согласование универсального усилителя с магнитной головкой ГУ1 в режиме «Запись». С коллекторной нагрузкой транзистора Т5 сигнал через резистор R42 поступает на линейный выход.

В режиме «Запись» через замкнутые контакты кнопки Кн1 подается напряжение на реле PI—Р6, и они срабатывают. Через контакты Р1/1 на вход усилителя поступает сигнал с разъема Ш1. Корректирующая цепочка C24R30 отключается, и вместо нее к микросхеме подключается резистор R28. С выхода универсального усилителя сигнал поступает на магнитную головку и индикатор уровня записи.

В цепь магнитной головки ГУ1а включен фильтр-пробка C16L1, компенсирующая цепочка C22R26 и резистор R32. Цепочка C22R26 компенсирует возрастание комплексного (полного) сопротивления головки ГУ1а с ростом частоты записываемого сигнала. Резистор R32 позволяет в небольших пределах изменять ток записи. Фильтр-пробка C16L1 предотвращает попадание на выход универсального усилителя напряжения высокой, частоты. Работа индикатора уровня записи в особых пояснениях не нуждается. Это триггер Шмитта на транзисторах 77, Т8. Порог срабатывания определяется напряжением смещения транзистора 77. В исходном состоянии транзистор 77 открыт, а Т8 закрыт и лампа JI2 не горит. При напряжении, большем уровня срабатывания триггера, лампа начинает слабо светиться (в реальном случае «мигать» из-за непостоянства уровня сигнала). Если же входной сигнал значительно превышает напряжение срабатывания, лампа начинает светиться ярко.

Высокочастотный генератор собран на транзисторах ТЗ, Т4 по классической схеме мультивибратора с трансформаторной нагрузкой. Резонансная частота в основном определяется параметрами колебательного контура, образованного стирающими головками и конденсатором С1. Незначительное уменьшение добротности контура резистором R7 улучшает форму токов стирания и подмагничивания. Частота генератора 80 кГц. Ток подмаг- ничивания можно изменять резистором R8.

Блок питания выполнен на транзисторах Т9—Т11.

Лентопротяжный механизм (рис. 3) использован от серийно выпускаемого бытового магнитофона «Яуза-6». Имеющиеся в нем изменения вызваны стремлением улучшить качество работы механизма, а также изменением скоростей движения магнитной ленты.

Увеличение скоростей движения магнитной ленты потребовало изменения передаточного отношения диаметров насадки электродвигателя и ведущего вала (на ось ведущего вала уста-

Рис. 3. Плата крепления магнитных головок

новлена насадка). После этого произведено регулирование узла прижимного ролика. Следует обратить внимание на соосность осей прижимного ролика и ведущего вала и на степень прижатия ролика к насадке вала (вполне достаточно легкого прикосновения).

Для увеличения срока службы магнитной ленты и универсальной головки необходимо тщательно отрегулировать натяжение ленты в подающем и приемном узлах лентопротяжного механизма. Так, введением в подкассетные узлы двух дополнительных прокладок (шайб из фторопласта толщиной 0,05—0,1 мм) между фетровой прокладкой и нижней чашей подкассетника удалось уменьшить натяжение ленты в 1,5—2 раза.

Необходимо также подрегулировать тормозные узлы лентопротяжного механизма. Тормоза должны срабатывать одновременно и плавно. Неодновременность и резкость в торможении при использовании магнитной ленты А4402-6 недопустимы. Правильно отрегулированный лентопротяжный механизм позволяет исключить дополнительный прижим магнитной ленты к универсальной головке. Этому же способствует й конструктивная особенность применяемой универсальной головки — большой радиус ее закругления.

Большие изменения произведены на плате крепления магнитных головок (рис. 3 — дан в масштабе 1:1). Увеличено расстояние между крайними направляющими колонками путем смещения левой направляющей колонки. Изменено положение вспомогательной направляющей колонки между универсальной головкой и ведущим валом. Это сделано для того, чтобы улучшить обхват универсальной головки магнитной лентой.

Конструкция магнитофона. Электронная часть магнитофона состоит из отдельных плат: универсального усилителя, блока коммутации магнитных головок, высокочастотного генератора с фильтрами-пробками, индикатора уровня записи и блока питания, которые крепятся на базовой панели лентопротяжного механизма. На панели также установлены выключатель электрической сети, переключатель «Стерео — моно» и лампа индикатора уровня записи. На задней стенке магнитофона находится отсек для сетевого шнура, входной и выходной разъемы СШ5 и сетевой предохранитель с переключателем напряжения.

Катушки L3 и L4 намотаны на сердечнике СБ-1а. Они содержат по 250 витков провода ПЭВ-2 0,1. Катушки LI и L2 выполнены на сердечнике СБ-За. Они содержат по 500 витков провода ПЭВ-2 0,16. Трансформатор Тр1 высокочастотного генератора также намотан на сердечнике СБ-За. Обмотка 1-3 содержит 25 + 25 витков провода ПЭВ-2 0,23; обмотка 4-5 150, обмотка 5-^6—100 витков провода ПЭВ-2 0,14. Резистор R54 представляет собой эквивалент стирающей головки. Проще всего использовать дополнительную стирающую головку от магнитофона «Яуза-6». Эквивалент головки можно изготовить и самостоятельно, намотав на сердечнике СБ-За провод ПЭВ-2 0,23. Индуктивность катушки должна быть 6,5 мГ.

Габаритная мощность трансформатора питапия Тр2 должна быть не менее 45—50 Вт, а напряжение на вторичной обмотке — не менее 24 В при токе не менее 300 мА.

В качестве универсальной головки применена головка от студийного стереофонического магнитофона МЭС-62, что позволило получить хорошие электрические параметры магнитофона. Индуктивность универсальной головки 100 мГ. Ток записи не более 0,12 мА, ток подмагничивания не более 1,2 мА.

Стирающие головки — от магнитофона «Яуза-6». Ток стирания не более 70 мА, индуктивность головки 6,5 мГ.

Вместо указанных головок можно использовать комплект головок от стереофонического магнитофона «Юпитер». Но в этом случае необходимо самостоятельно найти оптимальное положение направляющих колонок (графическим путем), а также установить режимы работы головок в соответствии с их техническими параметрами (ток стирания для стирающей головки, ток подмагничивания и записи для универсальной головки). Ток стирания, например, подбирают, изменяя число витков той части вторичной обмотки трансформатора высокочастотного генератора, которая подключена к стирающей головке, оставляя при этом общее число витков вторичной обмотки неизменным.

Налаживание магнитофона. Налаживание универсального усилителя следует начинать с проверки режимов работы транзисторов и микросхем по постоянному току.

В режиме «Воспроизведение» на вход одного из каналов усилителя с низкочастотного генератора подают сигнал напряжением от 0 до 3 мВ. Ручку «Громкость» устанавливают в положение максимального сигнала. К выходу усилителя (конденсатор СЗО) подключают осциллограф. На частоте 100 Гц необходимо проверить симметричность ограничения синусоидального напряжения на выходе универсального усилителя. Ее добиваются подбором резистора R34. После этого устанавливают частоту входного сигнала 30 Гц при уровне, не вызывающем ограничение сигнала на выходе усилителя. Изменяя частоту входного сигнала, снимают частотную характеристику универсального усилителя. При значительном расхождении последней с характеристикой, приведенной на рис. 2, производят дополнительную регулировку. В низкочастотной полосе звукового диапазона начальная частота коррекции обратно пропорциональна произведению номинальных значений сопротивления резистора R30 и емкости конденсатора С24, конечная частота коррекции обратно пропорциональна сопротивлению резистора R30. В высокочастотной полосе звукового диапазона резонансная частота корректирующей цепочки обратно пропорциональна корню квадратному из произведения номинальных значений емкости конденсатора С20 и индуктивности катушки L3. Полоса коррекции в основном прямо пропорциональна добротности катушки индуктивности L3.

Аналогично проверяют и налаживают второй канал универсального усилителя. Изменяя сопротивления одного из резисторов R39 или R40, балансируют усиление канала.

В режиме «Запись» налаживание начинают с проверки работы высокочастотного генератора. Его частота должна лежать вблизи 80 кГц. После этого подстраивают фильтры-пробки C16L1 и C17L2. Высокочастотный генератор при этом отключают. Через резисторы R8, R9 с генератора НЧ подают сигнал и определяют реальную резонансную частоту фильтров (по осциллографу, подключенному к выходу универсального усилителя). Затем необходимо добиться резонансной частоты 80 кГц. Окончательную настройку фильтров делают при подключенном высокочастотном генераторе магнитофона.

Контроль тока стирания осуществляют измерением напряжения на резисторе R7. Напряжение должно быть в пределах 1,8— 2,1 В, что соответствует току стирания 60—70 мА. Измеряя напряжение на резисторе R5, контролируют ток подмагничивания. Напряжение должно находиться в пределах 110—130 мВ. Это соответствует току подмагничивания 1,1 —1,3 мА.

Правильно функционирующий высокочастотный генератор обеспечивает отличную синусоидальную форму тока подмагничивания, что подтверждается отсутствием каких-либо заметных искажений формы сигнала на экране осциллографа. В противном случае необходимо подобрать транзисторы ТЗ, Т4 по статическому коэффициенту передачи тока.

Следующий этап — налаживание универсального усилителя. Для этого с генератора НЧ подают сигнал на «универсальный вход» магнитофона. Ручку «Уровень записи» следует установить в положение максимального уровня. К выходу усилителя подключают осциллограф (для облегчения контроля можно на это время отключить высокочастотный генератор). Изменяя частоту входного сигнала, снимают частотную характеристику. Полученная характеристика должна соответствовать характеристике, приведенной на рис. 2. Балансировку усилителя производят подбором одного из резисторов R28 или R29.

Одновременно проверяют работоспособность индикатора уровня записи. При средней величине входного сигнала вращением ручки переменного резистора R47 необходимо добиться появления слабого свечения лампы Л2. С уменьшением входного сигнала сна должна погаснуть.

На этом предварительная настройка электронной части магнитофона заканчивается. Окончательную настройку делают уже совместно с лентопротяжным механизмом и установленной магнитной лентой.

В первую очередь необходимо убедиться в правильной установке универсальной головки по магнитофильму или магнитной записи, произведенной на магнитофоне с заведомо правильно установленными головками.

Затем делают пробную запись на частоте 400—500 Гц при средней величине входного сигнала. Одновременно контролируют работу стирающих головок. Наблюдая форму записанного сигнала, необходимо обратить внимание на величину амплитудной и частотной модуляций испытуемого сигнала. Амплитудная модуляция характеризует наличие кратковременных «отрывов» магнитной ленты от рабочего зазора универсальной головки, возможно, вызванных плохой регулировкой подающего узла или неправильной установкой универсальной головки. Частотная модуляция вызвана неравномерностью движения магнитной ленты (детонацией лентопротяжного механизма). Хорошо отрегулированный лентопротяжный механизм обеспечивает минимальные значения величин амплитудной и частотной модуляций сигнала.

После этого нужно определить оптимальные значения тока подмагничивания и уровня записи. При среднем значении входного сигнала на частоте 5 кГц снимают зависимость величины записанного сигнала от тока подмагничивания. Достаточно снять несколько точек в диапазоне тока подмагничивания от 0,9 до 1,4 мА. По результатам измерений легко определить ток подмагничивания, соответствующий максимальному уровню записанного сигнала. Дальнейшее увеличение тока подмагничивания (перемагничи- вание) приводит к возрастанию нелинейных искажений. Значение оптимального тока подмагничивания выбирают на 10—15% меньше найденного значения тока.

Величина уровня записи определяется на частоте 100—200 Гц. Максимальным уровнем записи является максимальный уровень выходного сигнала при каком-то определенном значении входного сигнала, соответствующий максимальному уровню записанного неискаженного сигнала. Оптимальным уровнем записи является несколько меньший уровень, учитывающий динамический диапа-

Рис. 4. Реальная сквозная характеристика магнитофона

зон записываемой музыкальной программы. В предлагаемом индикаторе максимально возможный уровень записи соответствует яркому ровному свечению лампы </72, а оптимальный уровень — неоднородному мигающему свечению.

Качество проделанных работ проверяют снятием сквозной частотной характеристики магнитофона. Она снимается при среднем значении входного сигнала в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц. На рис. 4 представлена реальная сквозная характеристика, полученная при испытании магнитофона.

Источник: Лучшие конструкции 27-й выставки творчества радиолюбителей. Сборник. М., ДОСААФ, 1977. 287 с. с ил. На конц. пол.: сост. А. В. Гороховский.

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