Двоканального підсилювача НЧ

М. Ганзбург

В даний час великого поширення набули широкополосні акустичні системи «об'ємного звучання», які спільно з сучасними джерелами звуку дозволяють отримати справді високохудожній звучання програм УКХ ЧМ станцій, магнітофонного запису, довгограючих грамофонних платівок. Для того щоб домогтися високої якості звучання, необхідно мати і відповідний підсилювач НЧ.

Найкращих результатів при відтворенні звуку можна досягти лише в тому випадку, коли весь спектр звукових частот відтворюється кількома каналами, кожний з яких навантажений окремою групою гучномовців. Найбільш поширені двоканальні підсилювачі, застосовуються не тільки в спеціальній апаратурі, але і в радіомовних приймачах.

Двохканальне посилення має незаперечні переваги перед одноканальним. По-перше, при двоканальному посилення в кожному каналі є самостійний крайовий каскад, що дозволяє домогтися не тільки найкращого узгодження з гучномовцями, але і підібрати найбільш підходящу частотну характеристику каналу шляхом введення частотнозавісімой негативного зворотного зв'язку. По-друге, посилення смуги відтворюваних звукових частот по каналах і правильний вибір граничної частоти між ними різко знижують коефіцієнт взаємної модуляції, неминуче виникає в широкосмугових підсилювачах НЧ. По-третє, в двоканальному підсилювачі регулювання тембру може бути здійснено простим зміною посилення відповідного каналу. Якщо врахувати, що отримання найбільш відчутного ефекту об'ємності звучання можливо тільки при правильному виборі співвідношення потужностей, які підводяться до різних груп гучномовців, то стане зрозуміло, чому двоканального підсилювача НЧ слід віддати перевагу.

На рис. 1 наведена схема простого двох канального підсилювача, зібраного на п'яти пальчикових лампах. Підсилювач відтворює смугу частот від 60 до 15 000 гц. Його чутливість 120 мВ. Так як основні потужності в звуковому спектрі передаються на нижчих частотах, номінальна вихідна потужність каналу нижчих частот обрана 4 ВА при коефіцієнті нелінійних спотворень не вище 2.5%, а максимальна доходить до 9 ВА. Вихідна потужність каналу вищих звукових частот 1,5 ВА при коефіцієнті нелінійних спотворень не більше 4,5%, а максимальна досягає 3 ВА. Ручне регулювання гучності забезпечує зміну рівня сигналу на 56 дБ, а регулятори тембру – не менше 26 дБ. Рівень фону на виході каналу нижчих частот при максимальному посиленні не перевищує – 46 дБ. Коефіцієнт взаіміомодуляціонних спотворень каналу вищих звукових частот не більше 2%. Частотні характеристики каналів підсилювача показані на рис. 2.

Коливання НЧ надходять через регулятор гучності R, на сітку лівого за схемою тріода лампи першого каскаду Л1а, що працює в усьому спектрі звукових частот. Поділ на канали відбувається після цього каскаду.

Сигнали вищих звукових частот через фільтр R4R5C2C5 надходять на правий тріод Л1б і, посилені, підводяться до керуючої сітці кінцевої лампи вихідного каскаду Л2 через регулятор тембру вищих звукових частот R9. У анодний ланцюг цієї лампи включений вихідний трансформатор ТР1, до вторинної обмотці якого підключені з'єднані паралельно гучномовці Гр1, і Гр2, які відтворюють вищі частоти. Первинна обмотка вихідного трансформатора заблокована конденсатором С14 невеликої ємності, що усуває порушення підсилювача на високих частотах (близько 20-25 кГц).

Сигнали нижчих звукових частот через фільтр R11R12R13C6C5 підводяться до сітки лівого за схемою тріода лампи Л3а. Посилені коливання через регулятор тембру нижчих частот R18 надходять на сітку лампи Jlб3 фазопереворачівающего каскаду. Крайовий каскад каналу нижчих частот виконаний за схемою двотактної на лампах Л4 і Л3. Вихідний трансформатор цього каналу Tp2 живить гучномовці Гр3, і Гр4, включені послідовно. Для зрізання вищих звукових частот первинна обмотка вихідного трансформатора заблокована конденсатором С.

Всі каскади посилення, за винятком двотактного кінцевого каскаду, охоплені негативним зворотним зв'язком по струму, яка виходить завдяки відсутності конденсаторів, блокуючих опору зміщення. Крім того, канал нижчих частот охоплений частотнозавісімой негативним зворотним зв'язком, що створює додатковий підйом частотної характеристики в області нижчих частот. Напруга зворотного зв'язку знімається з обмотки IV вихідного трансформатора і подається в ланцюг катода лампи Л3а.

Гранична частота між каналами дорівнює 1000 гц, при цій частоті забезпечуються мінімальні взаімномодуляціонние спотворення. Гранична частота може змінюватися в межах від 700 до 1200 Гц.

Підсилювач розрахований на роботу з рознесеною акустичною системою об'ємного звучання. Гучномовці каналу нижчих частот Гр3 і Гр4 монтують в одному ящику обсягом не менше 0,2-0,3 м3, а гучномовці каналу вищих частот Гр1 і Гр2, укладені в невеликі глухі ящики, розташовують по обидві сторони від Гр3 і Гр4 на відстані 2-3 м. Встановлювати гучномовці вищих частот потрібно так, щоб їх осі сходилися на відстані 1-2 м від гучномовців нижчих частот.

В якості гучномовців каналу нижчих частот використовуються електродинамічні гучномовці типу 4ГД-1 або 4ГД-3, а в якості гучномовців каналу верхніх частот-Двоконусний електродинамічні гучномовці типу 2ГД-3. Якщо ж все гучномовці акустичної системи будуть розміщені в одному ящику, то в каналі нижчих частот краще використовувати овальні гучномовці типу 5ГД-14 або круглі типу 5ГД-9 і в каналі вищих частот – гучномовці типу 2ГД-3 або овальні типу 1ГД-9.

Харчування підсилювача здійснюється від випрямляча, схема якого наведена на рис. 3.

Він зібраний за двухполуперіодной схемою з подвоєнням напруги на напівпровідникових діодах типу ДГ-Ц27 (Д7Ж). Випрямляч монтується на окремому шасі, що розміщується на деякій відстані від підсилювача.

Сам підсилювач змонтований на П-образному металевому шасі розмірами 350Х 80х 40 мм. Зверху шасі встановлені вихідні трансформатори, лампи та електролітичні конденсатори. Інші деталі розміщені в підвалі шасі. Ручки регуляторів гучності і тембру виведені на одну з бічних стінок. До іншої бічної стінки прикріплена колодка з зажимами, за допомогою якої підсилювач з'єднується з випрямлячем і джерелом звуку. Всі проводи, подводімие до підсилювача, повинні бути ретельно екранування. Розташування деталей і ручок управління підсилювачем показано на рис. 4.

Вихідний трансформатор ТР1, має сердечник, набраний із пластин типу уш-12 в пакет товщиною 18 мм. Пластини зібрано «встик» з зазором 0,12 мм. Первинна обмотка Tp1, яку слід секціоніровать, має 1430 витків дроту ПЕЛ 0,09 мм; у вторинній обмотці – 37 витків дроту ПЕЛ 0,59. Якщо в якості Гр1, і Гр2 будуть використані гучномовці типу 1ГД-9, то кількість витків у вторинній обмотці має бути збільшене до 56.

Трансформатор ТР2 має сердечник, зібраний вперекришку без зазору з пластин уш-19, товщина набору 28 мм. Обмотки I і II складаються з 1740 витків дроту ПЕЛ 0,12 кожна, обмотка III має 104 витка ПЕЛ 0,64 і обмотка IV-250 витків ПЕЛ 0,1.

Силовий трансформатор ТР1 має сердечник з пластин типу уш-22, набраних в пакет товщиною 44 мм. Його обмотка I складається з 350 витків дроту ПЕЛ 0,27, обмотка II-з 480 витків ПЕЛ 0,31, обмотка III – З 460 витків ПЕЛ 0,18, а обмотка IV-з 26 витків дроту ПЕЛ 1,2.

Всі потенціометри повинні бути з кривою зміни опору типу «В». При використанні потенціометрів з кривою типу «А» необхідно послідовно з потенціометром в нижній (за схемою) провід включити додатковий опір в 20-50 кім.

Переконавшись, що потужність на виході каналу відповідає 8-9 ВА і спотворення невеликі (крива на екрані осцилографа, підключеного паралельно вторинної. Обмотці вихідного трансформатора, не спотворюється), приступають до зняття частотної характеристики. Для цього регулятором гучності встановлюють напругу на вторинній обмотці трансформатора вихідного, відповідне 0,1 номінальної потужності (0,4 ВА). Потім, плавно змінюючи в обидві сторони від 400 Гц частоту генератора, записують свідчення мілівольтметри. Якщо підйом частотної характеристики в області 50-100 Гц буде недостатній (менше 15 дБ), потрібно кілька збільшити опір навантаження зворотного зв'язку R15 або зменшити опір R26.

Роботу регулятора тембру перевіряють на частоті 100 Гц. Регулювання тембру проводиться зміною посилення і має відбуватися плавно. При обертанні ручки потенціометра регулятора тембру свідчення мілівольтметри повинні змінюватися плавно і по можливості рівномірно.

Канал вищих частот налагоджують аналогічним способом. Тут в якості основної прийнята частота в 2000 гц, а дія регулятора тембру перевіряють на частоті 5000 – 7000 Гц. При бажанні розширити частотну характеристику каналу в області вищих частот замість конденсатора С14 включають між анодом і керуючою сіткою кінцевої лампи Л2 конденсатор ємністю 10-20 пФ.

За знятим і викресленим частотним характеристикам каналів визначають граничну частоту. Якщо вона виявиться зміщеною, то потрібно змінити величини ємностей конденсаторів розділових фільтрів на вході каналів, домагаючись, щоб гранична частота лежала у зазначених вище межах.

РАДІО № 6, с. 50