КАССЕТНЫЙ СТЕРЕОМАГНИТОФОН-ПРИСТАВКА

July 3, 2014 by admin Комментировать »

Ю. СОЛНЦЕВ (СССР)

Кассетные магнитофоны популярны во всем мире, выпускаются в больших количествах промышленностью. Не оставили их без внимания и радиолюбители, направляя свои усилия как на разработку новых конструкций, так и на модернизацию существующих, которые по своим параметрам перестали удовлетворять потребителя.

Обычно радиолюбители используют готовый лентопротяжный механизм, ограничиваясь его тщательной регулировкой и незначительными доработками и сосредоточивая усилия на разработке электрической схемы. Предлагаемый стереомагнитофон-приставка разработан на базе советского кассетного магнитофона „Весна-201”, ко схемные решения и основные узлы можно использовать в любом кассетном магнитофоне среднего класса. Эта задача упрощается тем, что стереомагнитофон-приставка выполнен по блочно-модульиому принципу, в виде набора функционально законченных плат, которые могут быть скомпонованы самыми’разными способами. При необходимости можно изменять топологию печатных плат, так как устройство не критично к монтажу.

Разработка кассетного стереомагнитофона связана с теми же проблемами и трудностями, что и разработка катушечного стереофонического магнитофона, но имеет ряд особенностей. Ширина магнитной ленты, а следовательно, и магнитной дорожки меньше почти вдвое, в 2-4 раза меньше скорость движения ленты. В результате сигнал на выходе воспроизводящей магнитной головки мал – как правило около 250 . . . 300 мкВ на частоте 400 Гц и резко уменьшается на частотах выше 5 … 6 кГц. Динамический диапазон тракта запись – воспроизведение невелик из-за значительного уровня шума магнитных лент и глубокой частотной коррекции усилителя воспроизведения, применяемой для того, чтобы обеспечить постоянство выходного напряжения в полосе пропускания. Важно отмегить; что чем шире полоса пропускания магнитофона, тем глубже должна быть частотная коррекция и тем меньше при прочих равных условиях окажется отношение сигнал-шум. Перегрузочная способность магнитных лент для кассетных магнитофонов мала, что ограничивает частотную коррекцию усилителя записи и требует тщательной установки номинального уровня записи и тока подмагнивания. Увеличение уровня записи выше оптимального ведет к возрастанию нелинейных искажений, а уменьшение ухудшает отношение сигнал-шум. Таким образом выбор осиовных характеристик электрического тракта кассетного стереомагнитофона сводится к определению оптимального сочетания полосы пропускания, коэффициента гармоник и отношения сигнал-шум, обеспечивающих наилучшее качество звучания. Само понятие „качество звучания” субъективно, оно не поддается инструментальной оценке и зависит от целого ряда факторов. В начале разработки предполагалось получить полосу пропускания до 18 кГц. Современные магнитные ленты и воспроизводящие головки позволяют обеспечить эту полосу относительно простыми методами. Однако уровень шума и нелинейные искажения при такой полосе пропускания возросли настолько, что субъективное восприятие звучания оказалось даже хуже, чем в случае полосы пропускания 10 … 12 кГц. Для определения оптимального значения полосы пропускания был проделан следующий эксперимент: тракт запись – воспроизведение кассетного стереомагнитофона настраивался последовательно на полосу пропускания 20, 18, 16, 14, 12 и 10 кГц по уровню -3 дБ. Для каждого значения полосы пропускания подбиралось оптимальное значение тока подмагничивания и уровня записи. Несмотря на то, что основные электрические параметры устройства, определяемые инструментально, изменялись не очень сильно, субъективная оценка качества звучания колебалась в больших пределах. Выяснилось, например, что увеличение полосы пропускания свыше 14 кГц не приводит к сколько-нибудь заметному улучшению звучания, зато вызывает существенное возрастание высокочастотных шумов и интермодуляционных компонент сигнала. В итоге максимальное значение полосы пропускания оказалось целесообразным ограничить значением 12 . . . 14 кГц, при котором обеспечивается наиболее благоприятное с точки зрения слушателей восприятие записей. Большое значение имеет и уровень нелинейных искажений. Экспериментально установлено, что для высококачественного звуковоспроизведения коэффициент гармоник магнитофона не должен превышать 1. .. 2%. Остаются актуальными вопросы применения в практике магнитной записи различных устройств, уменьшающих субъективно воспринаемьш уровень шумов тракта и ленты, так называемых шумоподавителей, несмотря на то, что разработано множество таких устройств, от самых простых – пороговых и динамических фильтров, до самых сложных компандерных систем. Проблема улучшения шумовых параметров кассетных магнитофонов остается злободневной, поиски оптимальных решений продолжаются, а применение в радиолюбительской практике шумоподавителей, нередко весьма сложных и дорогих, не всегда дает желаемый эффект. Почему так происходит? Причин несколько. Прежде всего, в силу самого принципа работы шумоподавителя, он характеризуется некоторой совокупностью взаимосвязанных амплитудных, частотных и временных характеристик, которые нельзя произвольно изменять: улучшение какого-либо параметра обычно приводит к ухудшению одного или нескольких других. Так, например, при расширении частотного диапазона подавления шумов ухудшается помехозащищенность шумоподавителя, а при увеличении степени (глубины) подавления становятся более заметными на слух переходные процессы. Необходимо остановиться на проблеме согласования, стыковки параметров магнитофона и шумоподавителя. Вполне естественно, что шумопонижающими устройствами снабжаются те аппараты, уровень шума которых не устраивает потребителя. Но здесь кроется парадокс. Чем лучше исходные параметры магнитофона, тем больший эффект дает применение шумоподавителя и, наоборот, в магнитофоне с неудовлетворительными шумовыми характеристиками, где применение шумоподавителя наиболее желательно, самый дорогой и совершенный шумоподавитель оказывается малоэффективным. В самом деле, если уровень шумов магнитофона составляет, скажем —30 дБ, в спектре фонограммы содержатся высокочастотные компоненты с уровнем -40 дБ, а порог срабатывания шумоподавителя выбран из расчета подавления шумов, т. е. около -30 дБ, то работа шумоподавителя будет сопровождаться изменением тембра звучания (пропадут составляющие высших частот), увеличением нелинейных искажений (любой шумоподавитель в принципе является нелинейным устройством и с повышением порога срабатывания влияния нелинейных искажений шумоподавителя возрастает), увеличением заметности срабатывания шумоподавителя при изменениях уровня высокочастотных компонент (изменяется громкость звучания, становятся заметными „всплески” шума из-за ограниченного быстродействия узла управления-шумоподавителя) и т. д.

Не менее неприятные эффекты возникают и в случае, если велики нелинейные и интермодуляционные искажения, вносимые магнитофоном. При коэффициенте гармоник 3% (что допускается для большинства промышленных аппаратов) уровень паразитных комбинационных составляющих равен примерно -30 дБ, т. е. превышает порог срабатывания практически всех известных шумоподавителей. В результате, при воспроизведении фонограммы, содержащей только низк среднечастотные компоненты, паразитные комбинационные высокочастотные составляющие отключают шумоподавитель, и на выходе шумоподавителя полезный сигнал окажется как бы продулированным шумом, что на слух воспринимается даже хуже, чем воспроизведение без шумоподавителя.

Ухудшают качество воспроизведения с шумопонижением и импульсные помехи (трески, щелчки), которые на какое-то время отключают (блокируют) шумоподавитель. На слух это воспринимается как шумовой всплеск, „всхлипывание”.

Задача улучшения шумовых характеристик кассетного магнитофона с помощью шумопонижающих устройств сложна, имеет множество компромиссных решений, а конечный эффект, т. е. слуховое восприятие, зависит не только от степени сложности шумоподавителя и магнитофона, но и от разумного сочетания их параметров. Практика показывает, что обычный правильна отрегулированный магнитофон совместно с простым, но рационально спроектированным шумоподавителем может иметь хорошее качество звучания.

За основу шумоподавителя автором принята схема компандерного шумоподавеля Dolby В [1, 2]. Его достоинства известны – малые нелинейные искажения, хорошие динамические характеристики, „мягкое” срабатывание, при котором переходные процессы на слух практически незаметны. Основные схемные решения шумоподавителя тщательно отработаны, проверены многолетней практикой. Однако в основном (компандерном) режиме этот шумоподавитель использовать не всегда удобно из-за необходимости очень точно выдерживать заданный уровень сигнала при записи и воспроизведении [6], затруднений при обмене фонограммами (даже если они записаны по системе Dolby В). Попытки использовать шумоподавитель Dolby В только при воспроизведении (в качестве динамического фильтра), как это рекомендуют некоторые авторы, обречены на неудачу из-за недопустимо больших искажений тембра звучания. Порог срабатывания системы Dolby В в режиме экспандирования составляет примерно -15 дБ, следовательно, все высокочастотные составляющие сигнала, лежащие ниже этого уровня, будут ослаблены. А так как нижняя граничная частота ослабления в зависимости от уровня сигнала лежит в интервале 0,8 … 2 кГц, звучание становится настолько неестественным, что от такого использования шумоподавителя Dolby В приходится отказаться. Однако на основе системы Dolby В можно создать неплохой динамический фильтр, для чего достаточно понизить порог срабатывания до значений, характерных для динамических фильтров. Такой динамический фильтр прост по конструкции, не содержит дефицитных радиодеталей, хорошо воспроизводится при повторении. Для достижения максимального эффекта относительный уровень шумов тракта воспроизведения магнитофона не должен превышать -44 . .. -48 дБ, а коэффициент гармоник на низших и средних частотах 1 .. .2%.

Таким образом кассетный стереомагнитофон-приставка должен обеспечивать полосу пропускания 12 … 14 кГц при коэффициенте гармоник не более 1 . . .2% на низких и средних част’отах и относительном уровне шума не хуже -44 . . .-48 дБ (невзвешенное значение).

Структурная схема промышленного кассетного стереомагнитофона-приставки среднего класса состоит, как правило, из следующих узлов: универсального усилителя; генератора стирания и подмагничивания; индикатора; шумоподавителя; контрольного УЗЧ;

вспомогательных устройств (АРУЗ, автостоп и т. п.).

Аналогичная структура может быть принята за основу и любительской конструкции. Универсальный усилитель при этом целесообразно разделить на два самостоятельных узла: усилитель воспроизведения и усилитель записи. Некоторое увеличение числа элементов окупается существенным упрощением коммутации: оказывается достаточным переключать только цепи магнитной головки и питание. Устройство управления двигателем и автостоп применены готовые, от стереомагнитофона „Весна-201”. Разумеется, можно использовать и другие устройства управления двигателем, имеющиеся в наличии. Практика эксплуатации кассетных стереомагнитофонов показала, что при высококачественной звукозаписи устройства АРУЗ малоэффективны, а зачастую просто нежелательны. В то же время оказалось целесообразным снабдить магнитофон своеобразным реле времени, подключающим линейный выход и усилитель мощности после окончания переходных процессов. Для прослушивания записей через стереотелефоны можно использовать усилитель мощности (двухканальный), но наилучшие результаты можно получить, применив специальный усилитель для стереотелефонов, в который можно ввести цепи коррекции, учитывающие особенности АЧХ стереотелефонов. С учетом этого структурная схема стереомагнитофона-приставки приобретает вид, изображенный на рис. 1, и включает в себя шесть блоков-модулей:

1.      Усилитель воспроизведения (УВ).

2.      Усилитель записи, генератор стирания и подмагничивания, индикатор уровня записи (УЗГИ).

3.      Шумоподавитель (Ш).

4.      Усилитель мощности (УМ).

5.      Усилитель для стереотелефонов (УТ).

6.      Реле времени (РВ) .

Устройство управления двигателем и автостоп на рис. 1 не показаны.

Сдвоенный микропереключатель S1 „Воспроизведение” управляет работой реле времени (секция S1.1) и включает батарею G1 (или другой источник питания). Микропереключатель S2 „Запись” в режиме записи переключает напряжение питания с усилителя воспроизведения на усилитель записи. Кнопочный переключатель S3 „Громкоговоритель” предназначен для включения контрольного усилителя мощности. С помощью кнопочного переключателя S4 „Шумоподавитель” производится включение этого узла, а также коммутация регуляторов громкости R5 и R6 и цепей линейного выхода (разъем ХЗ). Переключатель S5 предназначен для изменения режима работы стрелочного индикатора уровня записи Р1 и Р2. Переменные резисторы R3 и R4 — регуляторы уровня записи. Входной сигнал в режиме записи подается на гнездо XI, гнездо Х2 служит для подключения стереотелефонов, ХЗ — линейный выход. Переменный резистор R8 служит для оперативной регулировки порога срабатывания шумопавителя. Конденсаторы С4-С6 – фильтровые. Светодиод VI красного цвета индицирует включение режима записи.

Усилитель воспроизведения (рис. 2) предназначен для усиления и коррекции сигнала в режиме воспроизведения фонограммы. Он выполнен на сдвоенном малошящем усилителе типа К548УН1А, специально предназначенном для работы в тракте воспроизведения высококачественной аппаратуры. Нумерация выводов второго канала дана в скобках. Уровень шума этого усилителя несколько хуже, чем у лучших усилителей, выполненных на дискретных транзисторах, однако он значительно ниже уровня шума современных магнитных лент и обычно не превышает 0,3 .. . 0,5 мкВ (приведено к входу). Сигнал от магнитной головки подается на вход усилителя через разделительный конденсатор С2. Частотная коррекция производится в цепи отрицательной обратной связи, образованной элементами R6, R7, С4, R5, R2, R3, R4. Высокочастотная коррекция обеспечивается элементами R3, С4, а низкочастотная — R5, R6, R7, С4. Дополнительный подъем на высоких частотах получается за счет резонанса колебательного контура, в который входят индуктивность воспроизводящей головки и конденсатор С1. Добротность этого контура, а значит, и величину подъема можно регулировать подбором сопротивления резистора R1. Режим микросхемы А1 типа К548УН1А задается делителем R6R7. Фильтр в цепи питания R9, С5, Сб уменьшает вероятность возникновения паразитных связей через источник питания. Резистор R8 обеспечивает перезаряд конденсатора С7 при включении и выключении питания.

Шумоподавитель. Как уже отмечалось, шумоподавитель выполнен на основе известного шумоподавителя Dolby В. Изменения в схеме (рис. 3) связаны с понижением порога срабатывания до -30 . . . -55 дБ и исключением режима компрессирования (сжатия).

Понижение порога срабатывания шумоподавителя иа 15 … 20 дБ означает, что он должен отключаться сигналом, уровень которого на 15 … 20 дБ меньше. Для этого коэффициент передачи управляющего канала, в который входят каскады на транзисторах V6, V7 и V12, необходимо увеличить на 15 … 20 дБ. Так как каскады

Рис. 1

Рис. 3 на транзисторах V6 и V7 участвуют в формировании АЧХ основного канала (V1-V3), то их коэффициент усиления изменять нельзя. Следовательно, коэффициент передачи управляющего канала можно увеличить только за счет повышения коэффициента усиления каскада на транзисторе VI2. Достигнуто это уменьшением сопротивления резистора R28 до 82 Ом.

Основной канал включает в себя змиттерный повторитель на транзисторе VI, суммирующий каскад на транзисторе V2 и оконечный усилитель на транзисторе V3. Коэффициент передачи основного канала равен 1.

Управляющий канал состоит из фильтра верхних Частот (C3R10), управляемого двигателя (C4R9V4), инвертирующего усилителя на транзисторах V6, V7, двустороннего ограничителя на диодах V8-V11 (для уменьшения нелинейных искажений в каждое плечо ограничителя включено по два последовательно соединенных диода), усилителя на .транзисторе VI2 и детектора на диоде VI3. На стабилитроне V.5 собран источник образцового напряжения, часть которого с движка переменного резистора R8 (схема рис. 1) подается на исток полевого транзистора V4. Особенностью детекторного каскада является то, что он работает на нагрузку с переменной постоянной времени. При малом уровне сигнала диод VI4 закрыт и детектор нагружен на фильтр C14R30C15 с большой постоянной времени. При больших сигналах диод V14 открывается и шунтирует резистор R30, уменьшая тем самым постоянную времени детектора и повышая быстродействие шумоподавителя на пиках сигнала.

При уровнях входного сигнала, больших порогового, полевой транзистор V4 открыт напряжением, поступающим с детектора, коэффициент передачи делителя C4R 9 V4 близок к нулю и на вход суммирующего каскада сигнал с управляющего канала не поступает. Амплитудно-частотная характеристика шумоподавителя полностью определяется АЧХ основного канала. Если же амплитуда высокочастотных составляющих входного сигнала становится меньше порогового значения, полевой транзистор V4 начинает закрываться, так как уменьшается напряжение на выходе детектора. Коэффициент передачи управляемого делителя C4R9V4 при этом увеличивается и соответственно растет амплитуда корректирующего сигнала, поступающего на сумматор через цепь C2R6- Этот сигнал содержит высокочастотные компоненты входного сигнала, сдвинутые по фазе на 180°. В результате алгебраического суммирования уровень высокочастотных составляющих на выходе шумоподавителя становится меньше, чем на входе, т. е. происходит своеобразная фильтрация высокочастотной части спектра входного сигнала. И, наконец, при минимальном уровне входного сигнала, определяемом шумами на входе, напряжение на выходе детектора настолько мало, что полевой транзистор V4 закрывается, а степень подавления составляющих высоких частот (где расположена наиболее заметная на слух часть шумов) достигает максимума. Изменяя положение движка переменного резистора R8 (рис. 1), область подавления шумов можно смещать по амплитудной характеристике, т. е. изменять порог срабатывания шумоподавителя.

Усилитель записи, генератор стирания и подмагничиваиия, индикатор. Усилитель записи двухкаскадный (рис. 4), первый каскад выполнен по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе VI, а второй на малошумящем усилителе А2 типа К548УН1Б. Эмиттерный повторитель имеет входное сопротивление не менее 100 кОм и обеспечивает согласование второго каскада усилителя записи с источником сигнала. Регулировка уровня записи производится в каждом канале раздельно, потенциометрами R3, R4 (рис. 1), включенными на выходе змиттерных повторителей. Второй каскад усилителя записи обеспечивает усиление и коррекцию сигнала. Коэффициент передачи усилителя записи устанавливается сопротивлением резистора R9, величина подъема на высоких частотах – сопротивлением резистора R10. Частота максимального подъема АЧХ определяется элементами R6, R7, С5, Сб. „Добротность” эквивалентного контура или, что то же, ширина области ВЧ подъема зависит от сопротивления R7. Дополнительный подъем на низких частотах создается цепью CIO, Rll, R12. Режим микросхемы.41 по постоянному току задается делителем R8, Rll, R12. Нагрузкой усилителя записи являются резистор R13. корректирующая цепь C12R14 и магнитная головка. Модуль сопротивления этой цепи мало изменяется в пределах рабочего диапазона частот. Фильтр-пробка L1C13 настроен на частоту генератора стирания и подмагничиваиия и препятствует проникновению сигнала этого генератора в цепи усилителя записи.

Выход усилителя записи соединяется с магнитной головкой и с контактами реле К1, которое обеспечивает переключение магнитной головки на вход усилителя воспроизведения (реле К1 обесточено) или на выход усилителя записи (реле К1 под током). Напряжение на обмотку реле К1 подается одновременно с подачей напряжения питания на усилитель записи, генератор стирания и подмагничиваиия и индикатор уровня записи. Резисторы R21 и R22 ограничивают ток, протекающий через реле до минималь-

Рис. 4

но необходимого значения, обеспечивающего надежное срабатывание реле. Параллельно резистору R22 включен светодиод VI (см. рис. 1), позволяющий визуально контролировать режим записи.

Генератор стирания и подмагничивания выполнен на транзисторах V6 и V7 по двухтактной схеме, обеспечивающей малый уровень гармоник. Рабочая частота генератора определяется частотой настройки эквивалентного контура образованного индуктивностью трансформатора 77, стирающей головки и емкостью конденсатора С17. Для повышения стабильности частоты и амплитуды сигнала генератора стирания и подмагничивания он питается стабилизированным напряжением (примерно 7 В) от стабилизатора напряжения, выполненного на транзисторах V2, V3 по традиционной схеме. Следует отметить, что такое построение генератора стирания и подмагничивания позволяет легко подключить к нему автоматическую систему установки тока подмагничивания [3]. Для этого достаточно выход автоматической системы установки тока подмагничивания соединить с точкой соединения резисторов R19, R20.

Индикатор уровня записи выполнен на операционном усилителе А 2 и транзисторах VI О, VII по схеме активного детектора с переключаемой постоянной времени. Сигнал с выхода усилителя записи через разделительный конденсатор С21 и резистор R28 поступает на вход активного детектора >12, V8, V9, С20. Положительная полуволна сигнала детектируется, конденсатор С20 заряжается до амплитудного значения. Постоянная времени цепи заряда определяется выходным сопротивлением операционного усилителя >12, внутренним сопротивлением диода V9 и емкостью конденсатора С20. Постоянная времени цепи разряда определяется входным сопротивлением составного эмиттерного повторителя VI О, VII и емкостью конденсатора С20 (сопротивлением запертого диода V9 можно пренебречь). Нагрузкой составного эмиттерного повторителя является индикатор уровня PI (Р2 в правом канале), включенный через резисторы R32, R34. Таким образом постоянные времени индикатора определяются постоянными времени активного детектора и индикаторной головки PI (Р2). В режиме измерения средних значений общая постоянная времени определяется индикаторной головкой PI (Р2) и индикатор в этом случае работает в стандартном режиме. Но постоянная времени активного детектора может быть увеличена в несколько раз подключением параллельно конденсатору С20 дополнительного конденсатора Cl (С2 в правом канале) (рис, 1). При этом постоянная времени активного детектора возрастет и станет определять общую постоянную времени индикатора, которая в этом случае значительно превышает постоянную времени индикаторной головки PI (Р2). Индикатор перейдет в режим измерения пиковых (квазипиковых) значений уровня записи. Такое построение индикатора уровня записи позволяет совместить функции пикового индикатора и индикатора средних значений в одном устройстве с одним (для каждого канала) стрелочным индикатором. Переключение режимов осуществляется переключателем S5 „Пик” (рис. 1), вынесенным на лицевую панель магнитофона. Ре^ жим микросхемы >12 по постоянному току задается параметрическим стабилизатором R33, VI2, который является общим для обоих каналов. Конденсатор С19 – фильтровый.        ь

Усилитель мощности предназначен для контрольного прослушивания в режиме записи и воспроизведения и выполнен на микросхеме А1 типа К174УН7 (рис. 5). Принципиальная схема усилителя особенностей не имеет. Необходимо только учитывать, что микросхема К174УН7 имеет относительно небольшое входное сопротивление – около 10 кОм, что в некоторых случаях может привести не только к шунтированию выходных цепей усилителя воспроизведения, но и к неустойчивой работе всего тракта воспроизведения магнитофона. В этом случае полезно на входе усилителя мощности включить обычный эмиттерный повторитель.

Рис. 5

Реле времени (рис. 6) предназначено для подключения усилителя мощности и линейного выхода магнитофона к усилителю воспроизведения с некоторой задержкой, достаточной для того, чтобы окончились переходные процессы в блоках магнитофона, вызванные включением питания. Наиболее интенсивно переходные процессы протекают в усилителе воспроизведения и связаны с зарядом конденсатора СЗ. Если в этот момент к усилителю воспроизведения подключить усилитель мощности, то диффузоры громкоговорителей будут совершать колебания большой амплитуды и могут быть повреждены. Реле времени выполнено на микросхеме А1 типа К521САЗ, представляющей собой интегральный компаратор напряжения. На инвертирующий вход компаратора подается напряжение с делителя R3, R4, а на неинвертирующий – с цепочки RI, С1. При подаче питания начинается заряд конденсатора С1. Пока напряжение на нем не превысит Напряжение делителя R3, R4, на выходе компаратора будет низкий потенциал, транзистор VI будет закрыт, реле К1 обесточено, а его контакты ΚΙ. 1 и К1.2 будут замыкать на корпус выход усилителя воспроизведения. По истечении времени задержки напряжение на конденсаторе С1 превысит напряжение делителя R3, R4, компаратор переключится, на его выходе появится высокий потенциал, транзистор VI откроется, реле К1 сработает и его контакты К1.1 и К1.2, шунтирующие выход усилителя воспроизведения, разомкнутся. Разряд конденсатора С1 происходит через резистор R2 и микропереключатель 57.1 „Воспроизведение”.

Рис. 6

Усилитель для стереотелефонов (рис. 7) предназначен для работы с высококачественными стереотелефонами сопротивлением 100 Ом, например типа ТДС-5. Хорошие результаты получаются и при работе с низкоомНыми телефонами  например ТДС-7 и аналогичными.

Усилитель выполнен на операционном усилителе А1 и двухтактном повторителе V1-V4. Особенностью двухтактного повторителя является редко встречающееся включение предоконечных транзисторов VI и V3, при котором их коллекторы подключены не к точке симметрии, а к полюсам источника питания. При таком включении искажения типа „ступенька” практически сведены к нулю, а коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц при работе на Нагрузку 100 Ом не превышает 0,1%.

Коррекция АЧХ усилителя для стереотелефонов обеспечивается цепочками C4R6 и C3R4 В ряде случаев, при работе со стереотелефонами высокого качества, коррекция АЧХ не требуется и цепочки C3R4 и C4R6 могут быть исключены. При необходимости можно предусмотреть отключение усилителя для стереотелефонов от источника питания обычным переключателем.

Детали и конструкция. Как уже отмечалось, стереомагнитофон-приставка выполнен на базе советского кассетного стереомагнитофона второго класса „Весна-201-стео”, от которого использован корпус, лентопротяжный механизм, громкоговоритель, индикаторы уровня записи и переключатели. Переделки, которым подверглись эти узлы, минимальны и заключаются в следующем·

добавлен второй микропереключатель (S1.1) типа МП9 к уже имеющемуся микропереключателю S1 2 „Воспроизведение”, механически связанному с соответствующей клавишей лентопротяжного механизма (ЛПМ). Рычаг, включающий эти микропереключатели, доработан с таким расчетом, чтобы управлять двумя микропереключателями, удалены тяги и рычаг, связанные с переключателями „Запись—Воспроизведение” магнитофона „Весна-201-стерео”. Вместо них установлен микропереключатель S2 „Запись”, механически связанный с соответствующей клавишей магнитофона;

заменены две металлические планки, на которых были закреплены печатные платы магнитофона Вместо них установлено металлическое шасси, на которое устанавливаются усилитель воспроизведения, усилитель записи, генератор стирания и подмагни-

чивания, индикатор уровня записи, шумоподавитель и усилитель для стереотелефонов. Реле времени устанавливается на ЛПМ на том месте, где в некоторых моделях магнитофона „Весна-201-стерео” устанавливается плата управления бесколлекторным двигателем БДС-02М. Плата усилителя мощности закрепляется в непосредственной близости от громкоговорителя, теми же крепежными деталями, что и громкоговоритель.

Так как использование магнитофона „Весна-201-стерео” не обязательно, чертежи на вновь введенные детали, рисунки, показывающие расположение узлов и тому подобное, не приводятся.

Пять основных узлов стереомагнитофона-приставки выполнены на печатных платах из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 8-12). Для шумопавителя необходимо изготовить две платы. Для уменьшения уровня наводок усилитель воспроизведения помещен в экран из луженой жести. При изготовлении печатных плат в домашних условиях рекомендуется следующая технология, обеспечивающая, по мнению автора, минимальные затраты времени и высокую точность. При определенных навыках качество печатных плат, изготовленных по этой технологии, не уступает качеству заводских плат. Вначале рисунок печатной платы в масштабе 1:1 наносится на бумагу, желательно с миллиметровой масштабной сеткой. Затем бумага с рисунком печатной платы закрепляется на заготовке из фольгированного стеклотекстолита или другого материала с помощью клея, липкой ленты и т. д. Если необходимо изготовить несколько печатных плат, то требуемое количество заготовок из стеклотекстолита складывают в стопку и скрепляют между собой. Для закрепления заготовок и рисунка можно также использовать крепежные отверстия, имеющиеся в плате, конечно, предварительно разметив и просверлив их. После этого приступают к наиболее ответственному этапу – сверлению отверстий. От точности сверления отверстий во многом зависит качество печатной платы. Сверление производят через бумагу, сверлами требуемого диаметра. Для этого используют ручную дрель, но наипучшие результаты получаются при сверлении на специальных станках. После сверления отверстий приступают к нанесению на фольгу рисунка. Имея некоторые навыки, это можно делать без предварительной разметки, но во избежание ошибок целесообразно произвести предварительную разметку. Практика показала, что лучше всего для этой цели воспользоваться острозаточенным стержнем („чертилкой”), которым без нажима, чтобы не по-

Рис. 12

вредить фольгу, наносятся линии, соединяющие просверленные отверстия на печатной плате в соответствии с рисунком. Бумажный „кондуктор”, по которому производилось сверление, нужно, естественно, удалить. На предварительную обезжиренную, размеченную плату наносят рисунок. Наилучшие результаты получаются при нанесении рисунка обычной ученической ручкой, в качестве защитного слоя при этом следует применять краску БМКЧ (специальную краску, предназначенную для нанесения надписей на хлорвинил). Эта краска не вязка, но и не растекается по фольге, достаточно водостойка, но легко удаляется, позволяет наносить мелкие детали и проводники толщиной до 0,1 мм как вручную, так и с помощью чертежных инструментов. Краска имеет специфический запах, поэтому работать с ней нужно в проветриваемом помещении. После просыхания рисунок при необходимости можно отретушировать. Затем плата подвергается травлению в растворе хлорного железа обычным способом. После травления краску удаляют спиртом или другим растворителем. Описанная технология позволяет получить ровные, без рваных краев проводники, обеспечить высокую плотность монтажа. Изготовленные платы тщательно промывают, обезжиривают, проводники облуживают, устанавливают перемычки (на чертежах печатных плат они показаны штриховыми линиями) и радиодетали в соответствии с рис. 13-17.

Все печатные платы рассчитаны на установку малогабаритных постоянных резисторов мощностью 0,125-0,25 Вт, например типов МЛТ, МТ, С2-23 и т. п. Кроме постоянных резисторов использованы следующие детали:

Усилитель воспроизведения. Конденсаторы СЗ, С5, С7 электролитические, типа К53-18 или К53-1А на рабочее напряжение не менее 15 В (СЗ — 6,3 В). Конденсаторы С1, С2, С4, С6 – керамические, типа КМ-6Б, КМ-4Б, К10-47 и т. п. Температурный коэффициент емкости конденсаторов С1 и С4 определяет стабильность АЧХ усилителя воспроизведения и должен быть минимальным. Конденсаторы СЗ и С7 установлены иа печатной плате вертикально. Микросхема А1 типа К548УН1А. Можно применить К157УЛ1А, LM381 и другие малошумящие сдвоенные усилители, но при этом придется изменить рисунок печатной платы, так как нумерация выводов у них другая.

Усилитель записи, генератор стирания и подмагничивия, индикатор уровня записи. Переменные резисторы R10 и R32 (4 шт.) типа СП4-1в, электролитические конденсаторы С1, СЗ, С4, С7, С9, С14, С19 типа К53-18 или К53-1А. Рабочее напряжение конденсатора С19 ие ниже 6,3 В, а остальных 15 В. Конденсаторы СЗ, С4, С7 (в одном из каналов) и С14 установлены на печатной плате вертикально; конденсатор С9 – между точками 1 и 2 печатной платы. Конденсатор С8 — типа К73П; С2, СЗ, С6, С10—С13, CIS, С18, С20 и С21 — КМ-6Б, К10-47 и т. п. Конденсаторы СЗ, С6, С8, С12, С13, С16кС17 должны быть термостабильными, так как они определяют стабильность АЧХ усилителя записи, частоты генератора стирания и подмагничивания. Катушка фильтра-пробки L1 намотана на каркасе фильтра промежуточной частоты от карманного радиоприемника „Сокол” до заполнения проводом ПЭВ-2 диаметром 0,06 мм. Возможно использование других аналогичных маитопроводов, однако в этом случае придется соответственно изменить емкость конденсатора С13, чтобы обеспечить настройку фильтра-пробки в резонанс на частоту генератора стирания и подмагничивания. Трансформатор генератора стирания и подмагничивания Т1 намотан на кольце К16Х10Х4 из феррита М1500НМ. Его обмотка 1—2-3 имеет 125+125 витков провода ПЭЛШО 0,1, обмотка 4- 25+25 витков провода ПЭЛШО 0,3 и обмотка 6-74 витка провода ПЭЛШО 0,3. Транзисторы VI, V3, V6, V7, VI0, VII -любые кремниевые, п-р-п, среднечастотные с коэффициентом

й21Э не менее 100, например КТ312В, КТ3102Б-Е, КТ373Б, КТ342Б, ВС107, ВС109 и т. д. Транзистор VI должен иметь минимальный уровень собственных шумов. Транзистор V2 р-п-р типа, желательно германиевый, с коэффициентом й2 \ э = 30, ГТ403Б, ГТ402Б или аналогичный. Стабилитроны V4 и V5 типа КС139А, VI2 — КС133А. Можно использовать любые маломощные стабилитроны с напряжением стабилизации 3,9 и 3,3 В соответственно. Диоды V8, V9 – любые маломощные кремниевые диоды, например КД522Б, КД503А и т. д. Микросхема А1 – сдвоенный малошумящий усилитель типа К548УН1А или К548УН1Б, при соответствующей корректировке топологии печатной платы возможно использование сдвоенных малошумящих усилителей К157УЛ1 или LM381, А2 – операционный усилитель типа К140УД8. Его можно заменить на дА740. Реле ΚΙ – герметичное малогабаритное типа РЭС-60, паспорт РС4.569.438. Можно применить любое малогабаритное реле, имеющее две группы переключающих контактов, рассчитанное на напряжение питания 12 В и способное коммутировать сигналы малой амплитуды, поступающие с универсальной магнитной головки.

Шумоподавитель не критичен к типам применяемых радиодеталей. Электролитические конденсаторы СУ, С5, Сб, С8, С9, С12, С13 – К53-18 или К53-1 на рабочее напряжение не ниже 15 В, возможно применение конденсаторов других типов, но при этом, по всей вероятности, придется изменить рисунок печатной платы. Конденсаторы С2, СЗ, С4, С7, СЮ, СП – КМ4, КМ-5, КМ-6, К10-17, К1047 или аналогичные, С14 и С15 – К73П-3 (можно использовать КМ-6, К1047 и т. д.). Вместо стабилитрона КС170А можно применить стабилитроны КС168А, КС156А или любые другие с напряжением стабилизации 5,5 .. . 7,5 В. Диод VI4 обязательно должен быть германиевым, например Д9, ГД507А, ГД402А, Д18 и т. д. Остальные диоды – любые кремниевые маломощные (КД103А, КД522Б и т. п.). Транзисторы V6 и V7 должны быть малошящими, например КТ3102 Б-Е и КТ3107 Д-Л соответственно. Возможно применение и других транзисторов: КТ315 Б, Г, Е, КТ342 Б, В, КТ373 Б, В, КТ361 Б, Г, Е и аналогичных со статическим коэффициентом передачи тока й21Э больше 200, однако

Рис. 16 в этом случае могут возрасти нелинейные искажения и уровень шума. Транзисторы V1-V3 и V12 любые кремниевые среднечастотные структуры п-р-п с коэффициентом Й21Э больше 100 (транзистор V12 должен иметь 1э не менее 150).

Параметры полевого транзистора V4 влияют на работу шумоподавителя в наибольшей степени. Лучшие результаты получены с транзистором КП302А. Его можно заменить транзистором КП307 Б, В. Для получения идентичных регулировочных характеристик по обоим каналам необходимо отобрать два полевых транзистора с одинаковыми напряжениями отсечки и начальными токами стока. В этом случае регулировать порог срабатывания шумоподавителя можно одинарным переменным резистором, а элемейты R14, V5 на одной из плат можно-не устанавливать. Резистор R13 необходим в тех случаях, когда при включении и выключении шумоподавителя в громкоговорителе прослушиваются щелчки, связанные с перезарядом конденсатора Сб. Диапазон регулирования порога срабатывания щумолодавителя можно при необходимости сузить, включив последовательно с переменным резистором R8 постоянный резистор R15.

Усилитель для стереотелефонов. Все резисторы мощностью 0,125-0,25 Вт типов МЛТ, МТ, С2-23, C3-34 и т. п. Для экономии места все они уста новлены вертикально, но при соответствующей формовке выводов могут быть установлены горизонтально. Конденсаторы С1, СЗ, С4, С7 — керамические, типов КМ-6Б, К10-47. Электролитические конденсаторы СЗ, С5 и С6 – типов К53-18, К53-1А и т. п., с рабочим напряжением не ниже 15 В, на печатной плате они установлены вертикально. Микросхема А1 – операционный усилитель типа К140УД8, который можно заменить на μΑ740. Транзисторы VI и V4 – КТ361Е, V2, V3 – КТЗ15Е, можно применить любые кремниевые маломощные транзисторы соответствующей структуры с коэффициентом h 213^50.

Усилитель мощности. Резистор R4 – МОН-0,5, остальные – любого типа, мощностью 0,125-0,25 Вт. Конденсаторы С4, Сб, С7 – керамические, КМ-6Б, К1047 или аналогичные. Электролитические конденсаторы CI-C3, С5 – К53-18 или К53-1А на рабочее напряжение не ниже 15 В. Микросхема А1 – типа К174УН7, можно также применить любой усилитель мощности, обеспечивающий выходную мощность не менее 1 Вт при напряжении питания 12 В и сопротивлении громкоговорителя 4…8 Ом, например ТВА810. Микросхема А1 установлена на печатную плату не совсем обычно – со стороны печатных проводников. Это сделано для того, чтобы упростить установку на микросхему радиатора, необходимого для отвода избытка тепла.

Реле времени. Все резисторы мощностью 0,125-0,25 Вт, любого типа. Конденсатор С1 типа К53-18 или К53-1А, можно использовать любой электролитический конденсатор с малым током утечки на рабочее напряжение не ниже 15 В. Микросхема А1 – интегральный компаратор напряжения типа К521САЗ, можно применить LM111 без каких-либо изменений схемы. При отсутствии компаратора можно использовать обычный операционный усилитель. Транзистор VI – любой кремниевый маломощный, п-р-п типа. Диод V2 – любого типа. Реле К1 – типа РЭ6-60, паспорт РС4.569.438, возможно применение любого малогабаритного реле, рассчитанного на напряжение питания 12 В. Монтаж реле времени некритичен, может быть как печатным, так и объемным.

Часть радиоэлементов стереомагнитофона-приставки монтируется непосредственно в корпусе. Универсальная магнитная головка Е1 стеклоферритовая типа СК441 имеет следующие параметры:

индуктивность 140 мГн на частоте 10 кГц;

ток записи не более 60 мкА;

ток подмагничивания не более 0,4 мА на частоте 55 кГц;

Рис. 17 сопротивление постоянному току не более 300 Ом; выходное напряжение не менее 0,3 мВ на частоте 330 Гц.

Вместо нее может быть применена практически любая универсальная головка от кассетного стереофонического магнитофона. Автором опробованы головки ЗД24Н.21.0 „Маяк”, универсальные головки от кассетных стереомагнитофонов „Весна” и „Вильма”. Основное отличие магнитных головок (помимо режимных особенностей) – в износостойкости. Именно из этих соображений применена стеклоферритовая головка.

Стирающая головка Е2 типа ЗС124.21.0 от магнитофона „Весна-201-стерео”. Возможно применение любой стирающей головки, если ее индуктивность находится в пределах 0,3 … 1 мГн. Гнезда XI -ХЗ стандартные пятиштырьковые типа СГ-5 или аналогичные. Резисторы R1 и R2 любого типа мощностью 0,125-0,25 Вт, R3-R8 — переменные резисторы типа СПЗ-23а с обратной логарифмической зависимостью сопротивления. Индикаторы уровня записи типа М476/3с от магнитофона „Весна-20терео”. Электролитические конденсаторы С1 и С2 типа К53-18; К53-1А, СЗ, С6 — К50-6, К50-16, К50-24, на напряжение не менее 15 В. Чтобы обеспечить слуховой контроль записи, необходимо подать сигнал с усилителя записи на усилитель мощности. Проще всего это можно сделать, включив резистор сопротивлением 150 кОм . . .

. . . 1 МОм между точкой 3 платы усилителя мощности и точкой 7 платы УЗГИ. При желании функции усилителя мощности можно расширить, обеспечив слуховой контроль воспроизведения и записи как в левом, так и в правом каналах. Для этого необходимо дополнить магнитофон еще одним каскадом – сумматором. Его можно выполнить на операционном усилителе по известной схеме суммирующего усилителя на четыре входа. Входы сумматора необходимо соединить с движками переменных резисторов R3-R6, а выход – с точкой 3 платы усилителя мощности. В режиме воспроизведения в этом случае можно прослушивать оба канала одновременно (монорежим) , а также левый и правый канал раздельно, а в режиме записи – оба канала одновременно. Не следует при этом забывать, что положение движков потенциометров R3-R6 при этом определяет не только режим слухового контроля, но и соответствующие уровни сигналов на линейном выходе или в тракте записи.

Соединение плат между собой производится монтажными проводниками минимальной длины. Соединение универсальной и стирающей головок с платой УЗГИ необходимо производить гибкими экранированными проводниками. Для этой цели автор использовал два свитых одножильных проводника марки ПЭПЛОТ диаметром 0,25 мм, помещенных в экран, поверх которого для изоляции одета поливинилхлоридная трубка. Свитые проводники с соблюдением фазировки припаиваются с одной стороны к универсальной головке, а с другой — к соответствующим контактам реле. Экран заземляется на плате УЗГИ. Кассетные магнитофоны в значительной степени подвержены наводкам с частотой сети и ее гармоник, поэтому качеству заземления проводников и плат нужно уделить должное внимание. При питании стереомагнитофона от сети уровень пульсации источника питания не должен превышать 5 мВ. Все платы в этом случае целесообразно заземлить в одной точке, например на отрицательном выводе одного из конденсаторов СЗ-С6. Все металлические части корпуса и лентопротяжного механизма также должны быть заземлены. Если принятых мер окажется недостаточно и в громкоговорителях будет прослушиваться фон с частотой 100 Гц — необходимо экспериментально подобрать точки заземления плат, попытаться соединить между собой земляные точки плат и т. п. Наличие фона с частотой 50 Гц свидетельствует о наводках на усилитель магнитофона. Как правило, такие наводки возникают от близко расположенных силовых трансформаторов и сетевых проводов, а иногда даже от электропроводки помещения. В последнем случае магнитофон следует расположить в другом месте.

Налаживание стереомагнитофона-приставки начинают с регулировки ЛПМ, так как при неправильно отрегулированном ЛПМ получить хорошие параметры магнитофона невозможно. Перед началом регулировки ЛПМ следчет тщательно осмотреть, очистить от пыли и старой смазки, в соответствии с кинематической схемой магнитофона нанта новую смазку. Затем следует убедиться в нормальной работе ведущего электродвигателя и вспомогательных двигателей (если они имеются). Затем ЛПМ включают на холостой ход (без кассеты) и проверяют работу приемного и подающего узлов, а также узлов тонвала и прижимного ролика. Вращение должно происходить равномерно, без рывков и остановок, а осевые люфты должны находиться в пределах допусков. Для ЛПМ кассетного магнитофона „Весна-201-стерео” осевые люфты валов промежуточного узла и узла тонвала должны находиться в пределах 0,1 .. . 0,2 мм. При необходимости регулировки люфта производят вывинчиванием или ввинчиванием подпятников валов. Затем производят проверку и, при необходимости, регулировку перемещения каретки с магнитными головками Е1 и Е2. Плоскость каретки должна быть параллельна основанию лентопротяжного механизма, люфты должны отсутствовать, каретка должна легко перемещаться взад-вперед и надежно, без люфта, фиксироваться в крайних положениях. Прижимной ролик должен легко вращаться, его боковая поверхность должна быть строго параллельна оси тонвала. Усилие прижима ролика к тонвалу должно быть в пределах 30 … 35 Н. Убедившись в нормальной работе ЛПМ на холостом ходу, приступают к предварительной установке магнитных головок и проверке фиксации кассету. Кассета должна надежно, без люфта и перекосов, фиксироваться в ЛПМ, ее плоскость должна быть параллельна основанию ЛПМ. Затем регулируют положение магнитных головок. Для этого на ЛПМ устанавливают кассету (желательно без ленты) и, нажав клавишу „Рабочий ход”, проверяют и, если необходимо, изменяют положение магнитных головок таким образом, чтобы они были расположены симметрично в соответствующих проемах кассеты. Стирающая головка Е2 должна входить в кассету на 3,4 .. . 3,8 мм, а универсальная Е1 на 3,3 .. . 3,6 мм. Далее регулируют положение магнитных головок по высоте, вначале, визуально, добиваясь симметричного положения головок по высоте в соответствующих проемах кассеты, а затем в режиме рабочего хода с помощью кассеты с магнитной лентой. Лента должна двигаться равномерно, без рывков, края ее не должны деформироваться направляющими штырями головок, узел тонвала лента должна проходить, не изменяя своего положения по высоте, „выталкивание” ленты прижимным роликом должно отсутствовать. В заключение проверяют скорость движения ленты любым из известных методов и регулируют усилия, прикладываемые к лейте в режиме рабочего хода и перемотки

с помощью динамометра или измерительной кассеты [4]. Усилия должны соответствовать типу применяемой ленты.

На втором этапе налаживания магнитофона производят настройку отдельных функциональных узлов-плат, убедившись предварительно в отсутствии монтажных ошибок.

Настройка усилителя воспроизведения заключается в подборе емкости конденсатора С1 и проверке АЧХ. Для этого усилитель воспроизведения включают по схеме рис. 18. Установив частоту звукового генератора примерно 13 кГц, подбором конденсатора С1 добиваются резонанса входной цепи на этой частоте. Для повышения точности настройки в резонанс вместо резистора R1 на плату усилителя воспроизведения ставят перемычку. Настроив входную цепь в резонанс, проверяют АЧХ в диапазоне частот. Примерный вид этой характеристики приведен на рис. 19. Если отклонения АЧХ от рис. 19 невелики – настройку усилителя воспроизведения можно считать законченной, в противном случае необходимо отыскать неисправный элемент и заменить его на заведомо годный. Если отклонения резисторов и конденсаторов от номинальных значений, указанных на схеме, не превышают ±5%, а универсальная головка Е1 исправна – требуемая АЧХ получается автоматически. Коэффициент усиления на частоте 1 кГц должен лежать в пределах 800 . . . 1000 (58 … 60 дБ). Если индуктивность универсальной головки значительно отличается от 140 мГн, требуемое значение емкости конденсатора С1 предварительно определяют из условия резонанса на частоте 12,5 кГц: С (пф) = 162//. (мГн). Подбор сопротивления резистора RI производится в процессе окончательной регулировки магнитофона. В некоторых случаях, чаще всего при замене микросхемы К548УН1А аналогом, может потребоваться корректировка режима работы микросхемы по постоянному току. В этом случае изменяют в небольших пределах сопротивление резистора R7, добиваясь, чтобы постоянное напряжение на выходе микросхемы лежало в пределах 4. . . 8 В. При настройке усилителя, как, впрочем, и других узлов желательно контролировать форму выходного сигнала осциллографом во избежание получения неверных результатов из-за ограничения или искажения сигнала, возникновения паразитной генерации и т. д.

Перед настройкой платы усилителя записи, генератора стирания и подмагничания, индикатора необходимо проверить наличие перемычек (на чертеже печатной платы они показаны пунктирными линиями). Затем отключают генератор стирания и подмагничивания, это можно сделать, сняв с печатной платы резистор R27.

Для настройки усилителя записи его включают по схеме рис. 20. Вначале необходимо правильно установить рабочую точку транзистора VI и микросхемы А1. Для этого подают сигнал со звукового генератора непосредственно на вход усилителя записи (точки 3, 4), минуя двигатель Rl, R2 (рис. 20). Амплитуду входного сигнала

Рис. 20 частотой 1 кГц увеличивают до тех пор, пока сигнал иа эмиттере транзистора VI не начнет ограничиваться (форму сигнала контролируют осциллографом). Подбором сопротивления резистора R1 (рис. 4) добиваются симметричного ограничения (резистор R1 является общим для обоих каналов, поэтому форму сигнала на эмиттере транзистора VI необходимо поочередно проверить как в левом, так и в правом канале). Затем устанавливают рабочую точку микросхемы А1. Осциллограф переключают иа выход микросхемы А1 (вывод 7 или 8) и, изменяя сопротивление резистора R8, добиваются симметричного ограничения сигнала как в левом, так и в правом каналах. Далее приступают к проверке АЧХ усилителя записи. Амплитуду входного сигнала уменьшают до значения, при котором в диапазоне частот 20 Гц … 20 кГц ограничения выходного сигнала на выходе микросхемы нет. Измерение АЧХ производится обычным способом. Примерный вид характеристики показан на рис. 21. Заштрихованная область соответствует различным положениям движка переменного резистора R10. В крайнем положении движка (R10 = 0) возможно возникновение генерации усилителя записи, поэтому в процессе измерений форму выходного сигнала следует контролировать осциллографом. Частота „резонанса” /0 определяется резисторами R6, R7 и конденсаторами С5, Сб и приближенно может быть определена из уравнения:

Настройку в резонанс целесообразно производить подбором конденсаторов С5, Сб. При необходимости можно варьировать .добротность”, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R 7. На форму АЧХ в области высоких и средних частот влияет также емкость конденсатора С8. Подъем на низких частотах зависит от емкости конденсатора СЮ. Однако изменять значения этих элементов следует только в том случае, если форма АЧХ существенно отличается от рис. 21, а максимальный коэффициент усиления на частоте 1 кГц лежит вне пределов 10 … 14.

Налаживание генератора стирания и подмагничивания начинают с проверки стабилизатора напряжения, выполненного на транзисторах V2 и V3. Подбирая сопротивле

ние резистора R20, устанавливают выходное напряжение стабилизатора равным примерно 7 В. После этого на печатную плату устанавливают снятый рйе резистор R27 и подключают стирающую головку Е2. Наличие колебаний проверяют, подключив осциллограф между общим проводом и одним из выводов стирающей головки (выводы 9 или 10 на плате). При отсутствии колебаний необходимо поменять местами выводы 7 и 8 обмотки III трансформатора 77. Добившись возникновения колебаний, частотомером или, в крайнем случае, осциллографом измеряют частоту генерации. Она должна находиться в пределах от 55 до 65 кГц. При необходимости изменить частоту генерации подбирают конденсатор С17 с другой емкостью. При исправных деталях генератор стирания и подмагничивания начинает работать сразу, а форма колебаний на экра-

не осциллографа не содержит видимых глазом искажений. Затем настраивают фильтробку L1C13. Осциллограф подключают к точке соединения конденсаторов С12 и С13 и, вращая подстроечник катушки индуктивности Ll, добиваются минимума сигнала в обоих каналах. Если происходит монотонное изменение уровня сигнала, а минимум отсутствует — необходимо подобрать емкость конденсатора С13. В заключение необходимо проверить работоспособность индикатора уровня записи. Для этого индикаторы Р1 и Р2 подключают к точкам 17—18 и 17—19 платы. На вход усилителя записи подают сигнал с частотой 1 кГц такой амплитудой, чтобы иа входе индикатора (точка соединения конденсаторов СИ и С21) уровень сигнала составлял примерно 1 В. Вращая движок переменного резистора R32 (при необходимости подбирая при этом резистор R34), устанавливают поочередно в каждом канале стрелку индикатора на отметку, соответствующую номинальному уровню записи (0 дБ). Плавно уменьшают амплитуду входного сигнала, показания индикатора уровня записи при этом должны соответственно уменьшиться. Необходимо также убедиться в надежном срабатывании реле К1, корректируя, при необходимости, резистор R21-

Налаживание шумоподавителя начинают с проверки работоспособности основного канала. Для этого отключают управляющий канал шумоподавителя, установив движок переменного резистора R8 (рис. 1) в нижнее (по схеме) положение, и подают на вход сигнал частотой 1 кГц. Амплитуду сигнала увеличивают до тех пор, пока не начнется его ограничение на выходе устройства. Подбором резистора R1 необходимо добиться симметричного ограничения. Уменьшив затем амплитуду входного сигнала до номинального значения (0,25 . .. 0,5 В), измеряют коэффициент передачи шумоподавителя. Если ои отличается от 1 , необходимо подобрать резистор R12. В заключение проверяют АЧХ основного канала. При исправных деталях она должна быть линейной в диапазоне частот 20 Гц … 20 кГц.

Затем приступают к настройке управляющего канала. Выпаяв из платы полевой транзистор V4, на вход шумоподавителя подают сигнал частотой 5 кГц и увеличивают его амплитуду до тех пор, пока на коллекторе транзистора V7 он не начнет ограничиваться. Подбором резистора R16 нужно добиться симметричного ограничения. Затем уменьшают сигнал настолько, чтобы на коллекторе транзистора VI2 он только начинал ограничиваться. Симметричного ограничения добиваются подбором резистора R23. Режим работы этого каскада наиболее критичен, поэтому резистор R23 необходимо подобрать наиболее тщательно (желательно составить его из двух последовательно включенных резисторов).

Затем проверяют работоспособность детекторного каскада. Для этого изменяют амплитуду входного сигнала и, контролируя постоянное напряжение на выходе детектора и форму сигнала на коллекторе транзистора VI2, убеждаются в том, что в пределах линейного участка работы транзистора V12 (сигнал на его коллекторе не ограничен) выходное (постоянное) напряжение детектора изменяется в соответствии с входным. Далее устанавливают на плату транзистор V4 и подают на вход шумоподавителя сигнал частотой 5 кГц и уровнем — 35 дБ относительно номинального. Движок переменного резистора R8 устанавливают в положение, в котором сигнал на выходе шумоподавителя начинает уменьшаться. Изменяя уровень входного сигнала, снимают амплитудную характеристику устройства; при исправных деталях и правильной настройке она должна быть такой, как на рис. 22. В заключение снимают АЧХ шумоподавителя при уровнях входного сигнала от 0 до -50 дБ. Полученное семейство кривых должно соответствовать изображенным на рис. 23. При неточной установке движка резистора R8 семейство характеристик может быть смещено по оси амплитуд вверх или вниз, однако характер кривых должен быть таким, как на рис. 23.

Налаживание реле времени заключается в подборе такого значения емкости конденсатора С1, при котором время задержки включения составляет примерно 6 с.

Усилитель мощности и усилитель для стереотелефонов особенностей не имеют и налаживаются обычным способом.

После того как все функциональные узлы магнитофона проверены и налажены, а магнитные головки очищены от пыли, производят окончательную сборку магнитофона, устанавливают плйты и приступают к окончательной настройке магнитофона. В первую очередь настраивают канал воспроизведения. Для этого потребуется тесильм промышленного производства или записанный на заведомо исправном магнитофоне высокого качества. Он должен содержать три части – первая часть должна содержать сигнал частотой 10 кГц, записанный с уровнем —20 дБ, вторая – набор фиксированных частот от 20 Гц и, желательно, до 20 кГц (некоторые тест-фильмы, например по DIN 45500 содержат набор частот до 10 кГц), записанных с уровнем -20 дБ с разбросом уровней не более ±1 дБ, и, наконец, третья часть – сигнал частотой 333 или 400 Гц, записанный с номинальным уровнем 0 дБ.

Первая часть тест-фильма используется для правильной установки универсальной головки, при которой ее рабочие зазоры будут строго перпендикулярны направлению движения ленты. Это можно сделать по максимуму выходного сигнала при воспроизведении частоты 10 кГц (выходной сигнал при этом необходимо контролировать осциллографом, на слух эту операцию произвести практически невозможно). Однако точность установки при таком методе невелика. Кроме того рабочие зазоры стереофонической универсальной головки не всегда строго параллельны, в результате чего в каналах магнитофона возникает дополнительный фазовый сдвиг, который является нежелательным. Непосредственное измерение разности фаз в каналах затруднено из-за паразитной амплитудной модуляции сигнала, вызванной неидеальностыо лентопротяжного механизма и ленты. Хороший результат можно получить, если воспользоваться следующей методикой [5]. Сигнал в одном из каналов сдвигают на 180° (например, перепаяв временно выводы одной из половин универсальной головки или любым другим способом), а затем сигналы обоих каналов складывают. При правильной установке универсальной головки выходной сигнал будет равен нулю на всех частотах. Паразитная амплитудная модуляция в этом случае влияет слабо: минимум сигнала всегда регистрируется четко. Если первоначальное положение головки далеко от опти-

мального, установку головки необходимо начинать при воспроизведении низких частот (зависимость выходного сигнала от угла перекоса головки на высших частотах помимо основного минимума имеет ряд боковых, на которые можно ошибочно настроиться, если попытаться установить головку сразу по высокочастотному сигналу). Окончательную юстировку универсальной головки производят на частоте 10 кГц. По окончании регулировки положения головки необходимо восстановить правильные фазовые соотношения между каналами (убрать дополнительно введенный фазовый сдвиг 180°). Затем снимают АЧХ магнитофона при воспроизведении второй части тест-фильма. Чрезмерный подъем на частоте резонанса входной цепи усилителя воспроизведения убирают подбором сопротивления резистора R1. Если неравномерность АЧХ в диапазоне частот 63 Гц . . . 12,5 кГц не превышает ±2 дБ, настройку усилителя воспроизведения можно считать законченной. Какие-либо дополнительные регулировки обычно не требуются. В исключительных случаях, если форма АЧХ существенно отличается от требуемой, форму АЧХ на высоких частотах можно откорректировать, подбирая резистор R3 (при этом будет изменяться высокочастотная постоянная времени R3C4), а на низких – резистор R5. Коэффициент усиления устанавливают резистором R2.

Далее производят налаживание тракта записи магнитофона. В первую очередь устанавливают режим генератора стирания и подмагничивания. Для этого производят стирание какой-либо записи, сделанной с максимальным уровнем. Если уровень стирания недостаточен, увеличивают напряжение питания генератора подбором сопротивления резистора R20. Добившись нормального стирания, приступают к регулировке тракта записи. Вначале необходимо получить такую АЧХ тракта, при которой сквозная АЧХ магнитофона имеет минимальную неравномерность в рабочем диапазоне частот. Амплитудно-частотная характеристика всего тракта записи определяется, как известно, АЧХ усилителя записи и значением тока подмагничивания. При этом для каждого тока подмагничивания можно, в принципе, найти такую АЧХ усилителя записи, при которой сквозные характеристики будут удовлетворительными, однако динамический диапазон и шумовые характеристики будут далеки от оптимальных значений. Оптимальная настройка тракта записи достаточно сложна и трудоемка, требует определенных навыков. Автор производит регулировку следующим способом. После подстройки фильтров-пробок необходимо снять зависимость уровня выходного сигнала от величины тока подмагничивания на частоте 5 кГц. Уровень записи при этом должен быть ниже номинального на 10 … 20 дБ. Полученная зависимость имеет четко выраженный максимум. В случае применения лент из окиси железа (а именно на них и рассчитан описываемый магнитофон) нужно установить ток подмагничивания на одну треть больший, чем значение, соответствующее максимальной отдаче на частоте 5 кГц. Этот ток и является оптимальным. Затем необходимо выровнять АЧХ в области высших частот (10 . . . 12,5 кГц). Для этого делают пробные записи на частотах 333 . . . 400 Гц и 10 … 12 кГц и устанавливают переменный резистор R10 в такое положение, при котором амплитуда выходного сигнала примерно одинакова в обеих точках. Не изменяя уровня записи производят снятие сквозной АЧХ магнитофона в диапазоне частот 20 Гц … 20 кГц. Как правило, неравномерность АЧХ в диапазоне 63 Гц . . . 12,5 кГц не превышает ±3 дБ. При необходимости можно в небольших пределах изменить ток подмагничивания или сопротивление переменного резистора RI0. В тех случаях, когда при тщательной регулировке получить удовлетворительную АЧХ все же не удается, можно рекомендовать экспериментальный подбор элементов С5, R7, С8 с другими номинальными значениями, если АЧХ неудовлетворительна в области высших частот, С8 – если отклонение на средних (5 … 8 кГц) частотах и

CIO – если на низких. Можно также попытаться найти оптимальное значение тока поагничивания любым другим, отличающимся от рекомендованного выше, способом. Далее необходимо установить номинальный уровень записи. С помощью тест-фильма определяют амплитуду выходного сигнала, соответствующую 0 дБ на частоте 333 …

. . . 400 Гц, затем производят пробные записи на этой частоте, добиваясь такой же амплитуды выходного сигнала. В процессе пробных записей необходимо контролировать форму выходного сигнала, так как при неправильно выбранном токе подмагнивания выходной сигнал будет сильно искажен, а уровня 0 дБ достичь не удается. Если максимально достижимый неискаженный уровень выходного сигнала значительно меньше 0 дБ (на 2 … 3 дБ), необходимо повторить регулировку магнитофона при большем токе подмагничивания.

В заключение производят калибровку индикатора уровня записи. При входном сигнале, соответствующем номинальному уровню записи, вращая движок переменного резистора R32, устанавливают стрелку индикатора уровня записи в положение 0 дБ. Если пределов регулировки R32 не хватает, подбирают резистор R34.

После настройки тракта запись – воспроизведение производят окончательную регулировку шумоподавителя (при всех предыдущих операциях шумоподавителъ должен быть отключен1). Для этого понадобится фонограмма, содержащая разнообразные фрагменты и записанная с достаточно высоким качеством. Нажатием кнопки S4 „Шумоподавитель” включают его, затем начинают воспроизводить фонограмму.

В начальный момент движок переменного резистора R8 (рис. 1) должен быть установлен в крайнее нижнее (но схеме) положение. Во время паузы между фрагментами фонограммы перемещают движок резистора до тех нор, пока не исчезнет характерный высокочастотный шум, а с началом музыкальной программы оценивают качество подавления шума – при необходимости уточняют порог срабатывания шумоподавителя. При воспроизведении фонограмм высокого качества и правильно настроенном шумодавителе ие должно быть никаких заметных на слух искажений, а эффект снижениях шума в паузах должен быть хорошо заметен.

На этом регулировку магнитофона можно считать законченной. По описанной схеме были изготовлены и экспериментировались в течение ряда лет несколько образцов магнитофона. При совместной работе с высококачественными акустическими системами и УЗЧ качество звучания, по субъективному восприятию, было близко к звучанию дорогих и сложных аппаратов.

При желании можно попытаться улучшить некоторые параметры магнитофона. Уровень собственных шумов усилителя воспроизведения можно снизить, добавив на вход один каскад усиления на малошумящем биполярном транзисторе п-р-п или р-п-р типа (например, КТ3102Д, Е или КТ3107 с коэффициентом усиления примерно 10 . . . 15), цепочку R1C1 при этом необходимо перенести на вход, в базовую цепь транзистора. Для сохранения уровня выходного сигнала нужно будет установить резистор R2 с большим сопротивлением. Еще большего снижения шумов можно достигнуть, если выполнить первый каскад не на одиночном, а на 2 … 4 параллельно включенных транзисторах. Если предполагается использовать магнитные ленты из двуокиси хрома, можно предусмотреть изменение постоянной времени, например переключением конденсатора С4. В последнем случае понадобятся соответствующие изменения и в усилителе записи, а также переключение тока подмагничивания.

Чувствительность усилителя записи составляет примерно 100 мВ. При необходимости ее можно повысить до требуемого значения, добавив усилительный каскад на малошумящем транзисторе. При желании можно повысить частоту генератора стирания и подмагничивания до 70 … 80 кГц, но при этом затрудняется регулировка тока подмагничивания. Расширить диапазон регулировки тока подмагничивания можно, включив переменный резистор R16 потенциометром.

Большие возможности для экспериментов представляет шумоподавитель. В простейшем случае можно попробовать изменять постоянные времени цепи управления, изменяя в ту или иную сторону номиналы элементов R29C14,R30C15. Интересные результаты можно получить, изменяя АЧХ управляющего канала (уменьшением, например, постоянной времени цепи C3R10) или, что еще интереснее, АЧХ усилительного каскада на транзисторе VI2. В последнем случае на входе этого каскада можно установить дополнительный фильтр, частота среза и крутизна АЧХ которого могут варьироваться в широких пределах. Можно также модернизировать детекторный каскад, применив, например, активный детектор средних или пиковых значений.

При разработке магнитофонов всегда есть место для эксперимента. Хорошие результаты можно получить и от применения простых схем, не увлекаясь сложными, дорогостоящими устройствами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ‘

1.    Кудрин И. Устройства шумоподавления в звукозаписи. – Радио, 1974, № 9, с. 56-59.

2.    Солнцев Ю. Простой шумоподавитель. – Радио, 1983, №4, с. 56-59.

3.    Ли К. Устройство для автоматической установки тока подмагничивания. – Радио, 1983, № 1, с. 28-29.

4.     Уваров А. Измерительная кассета. – Радио, 1979, № 6, с. 48.

5.     Григорьев Б. Стереомагнитофон-приставка. – Радио, 1983, № 2, с. 57-58.

6.     Robertson Н. Tape-to-Deck Matching for best Dolby Tracking. – Audio, 1979, September, p. 44-46.

Источник: Конструкции советских и чехословацких радиолюбителей: Сб. статей. – Кн. 3. – М.: Радио и связь, 1987. — 144 с.: ил. – (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1113)

1 комментарий

  1. Ушелец says:

    По этой статье в 1987 году сделал телефонный усилитель для своих наушников ТДС-5. За все прошедшие годы ничего звучащего лучше этой пары (“усь”+”пятёрки”) не нашёл, что до сих пор и использую. Пробовал недешёвые Филипсы, Сеннхайзеры, АКГ-шки, но всё не то. Если у вас есть изодинамические головные телефоны (особенно высокоомные, 100-300 Ом), спаяйте этот “телефонник”, – не пожалеете.

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