Трьохканальна цветомузикальний приставка з компресорами

Принцип дії пропонованої приставки дещо відрізняється від подібних пристроїв. Хоча в ній, як і раніше частотний діапазон підводяться сигналів 1934 розділений на три ділянки, на кожен з яких "налаштований" свій колірний канал, лампи каналів, з'єднані в гірлянди, спалахують поетапно – залежно від рівня вхідного сигналу. Тому змінюється не просто інтенсивність освітлення екрану приставки, а і площа освітлюваного ділянки. У результаті на екрані "малюються" найрізноманітніші конфігурації колірних поєднань. Як показала практика, естетичне сприйняття кольорового супроводу музичних творів при такій роботі приставки підвищується. Принципова схема приставки наведена на рис. 1.


Рис. 1.

У ній попередній підсилювач 34 і три активних фільтра: нижчих (НЧ), середніх (СЧ) і вищих (ВЧ) частот. Після кожного фільтра слід так званий компресор, "стискає" динамічний діапазон відтворюється звукового сигналу, а після нього-підсилювач напруги, керуючий роботою освітлювальних ламп екрану. Попередній підсилювач, розрахований на роботу від сигналу, що знімається з лінійного виходу моно-або стереофонічного магнітофона або електрофони, зібраний на транзисторах VT1 і VT2. Вхідний сигнал надходить з гнізда XS 1 і резистори Rl, R2 (вони дозволяють змішувати сигнали лівого та правого каналів, що надходять з стереофонічного звуковідтворювального пристрої) на загальний регулятор чутливості – змінний резистор R3.

Для збільшення вхідного опору приставки перший каскад підсилювача виконаний на польовому транзисторі VT1 по схемі із загальним витоком. Резистором R5 задається потрібний робочий режим транзистора. Конденсатор С1 шунтується цей резистор по змінному

току, щоб коефіцієнт посилення каскаду по напрузі не знизився. Далі сигнал подається через розділовий конденсатор С2 на вхід емітерний повторювача, зібраного на транзисторі VT2. Він має порівняно великим вхідним опором і низьким вихідним, що необхідно для кращого узгодження вхідного каскаду з каналами розділення сигналів по частоті. Режим роботи каскаду задається резисторами R6—R8.

З резистора R8 посилений по струму і напрузі сигнал надходить через розділовий конденсатор СЗ на входи активних фільтрів, виконаних на складових транзисторах VT3VT4, VT6VT7 і VT9VT10. Як відомо, складовою транзистор має високим коефіцієнтом передачі (приблизно рівним твору коефіцієнтів передачі обох транзисторів), а значить, великим вхідним опором. Ця обставина дозволяє одержати досить крутий спад посилення фільтрів поза смуги пропускання. На складеному транзисторі VT3VT4 зібраний фільтр ВЧ, який пропускає сигнали частотою більше 2000 Гц. Частота зрізу задається номіналами ланцюжка C4C5R10. Фільтр СЧ на транзисторі VT6VT7 пропускає сигнали частотою 200 … 2000 Гц. Нижню частоту зрізу визначають конденсатори З 13, С 14 і резистор R23, а верхню – конденсатори З 11, С 12 і резистори R21, R22. Фільтр НЧ виконаний на транзисторі VT9VT10, він пропускає сигнали частотою до 200 Гц. Частоту зрізу задають конденсатори З20, С21 і резистори R34, R35.

Для узгодження динамічного діапазону сигналу 34 (близько 40 дБ) з діапазоном зміни яскравості ламп освітлення екрану (приблизно 20 дБ) після кожного активного фільтра варто компресор. Він являє собою підсилювач напруги (на операційних підсилювачах DAI, DA3, DA5) з логарифмічною характеристикою, яка визначається нелінійністю вольт-амперних характеристик двох діодів (VD1, VD2; VD6, VD7; VD11, VD12), включених встречнопараллельно в колі зворотного зв'язку. Максимальний коефіцієнт передачі компресора, скажімо, на мікросхемі DA1, визначається ставленням опорів резисторів R16hR15 – воно відповідає стисненню динамічного діапазону сигналу ЗЧ приблизно на 20 дБ (10 разів) при зміні сигналу на вході компресора від 5 до 500 мВ (100 разів). Сигнали з виходів компресорів надходять через розділові конденсатори (С8, З 17, С25) на випрямлячі, зібрані на діодах (VD3, VD4; VD8, VD9; VD13, VD14) за схемою подвоєння напруги. Конденсатори С9, С18, С26 служать для згладжування пульсації випрямлених напружень, виділяються на відповідних змінних резистора (R17, R30, R42). З движків резисторів потрібний рівень вихідної напруги випрямлячів подається на підсилювачі, кожен з яких складається з двох каскадів – На операційному підсилювачі (DA2, DA4, DA6) і на транзисторі (VT5, VT8, VT11). Загальний коефіцієнт підсилення такого вузла визначається ставленням опорів резисторів, (наприклад, R19 і R18) в колі зворотного зв'язку. Діод (наприклад VD5), шунтувальний емітерний перехід транзистора, замикає ланцюг зворотного зв'язку операційного підсилювача.

Посилені сигнали надходять на вихідні пристрої А1-A3, зібрані за однаковими схемами. На рис. 1 розкрита лише схема вузла А1 каналу вищих частот. На його вході, куди надходить сигнал з емітера транзистора VT5, знаходиться порогове пристрій, зібране на діодах VD16-VD24. Робота його заснована на властивості напівпровідникового діода відкриватися при певній напрузі між анодом і катодом. Так, у германієвих діодів це напруга становить 0,2 … 0,4 В, у кремнієвих – 0,6 … 0,8 В.

Працює порогове пристрій так. Коли напруга на вході вузла А1 зростає приблизно до 0,4 В, відкривається ключ, виконаний на складеному транзисторі VT12VT22 і запалюються лампи ELI, EL12. Подальше підвищення напруги призводить до відкриванню діода VD16, а значить, і ключа на транзисторі VT13VT23. Спалахують лампи EL2, EL13. Якщо напруга продовжує збільшуватися, відкривається діод VD17, ключ на транзисторі VT14VT24 і т. д. Інакше кажучи, чим більше керуючий сигнал, тим більша кількість ламп каналу запалюється. Лампи ж EL11, EL22 горять постійно і призначені для початкової підсвічування екрану.

Харчується приставка від блоку, що містить трансформатор Т1, два мостових випрямляча і два стабілізатора. Для живлення ламп розжарювання екрану служить випрямляючий міст на діодах VD27-VD30. Випрямляючий міст VD31 використовується для живлення компенсаційних стабілізаторів напруги, один з яких виконаний на транзисторах VT32-VT34 і стабілітрон VD25, а другий – на транзисторі VT34 і стабілітрон VD26. У результаті виходить Двуполярность напругу, необхідну для роботи операційних підсилювачів. Оскільки споживаний струм по ланцюгу джерела – 12 В значно перевищує струм, споживаний від другого джерела, як регулюючий в ньому використано складовою транзистор (VT32VT33). У приставці використані постійні резистори МЛТ-0, 25 (R56 і R57) і МЛТ-0, 125 (решта), змінні резистори можуть бути СП-1 або інші аналогічні. Оксидні конденсатори – К52-2 (С28-С31) і К50-6 (інші), інші постійні конденсатори можуть бути серій КТ, КЛС, KM, K73. Замість К553УД2 можна використовувати К553УД1А або аналогічні операційні підсилювачі, наприклад, серій К140, К153 з напругою живлення ± 12 … 15 В. Замість транзисторів МП26Б підійдуть будь-які з серій МП39-МП42; замість КТ315Г – КТ315Б і КТ315Е; замість КТ361Г – КТ361Б і КТ361Е; замість ГТ403Б – будь-які з серій ГТ403, П213, П214; замість ГТ321В – будь-які з серій ГТ402, КТ501, КТ502; замість КП103К-КП103Л, КП103М. Діоди Д223 допустимо замінити будь-якими з серій Д220, КД521; Д9Г – будь-якими із серії Д9; Д242 – будь-якими іншими з допустимим випрямленою струмом 10 А. Потужні діоди слід розмістити на радіаторах загальною площею по 40 … 50 см2, виготовлених з листової міді або латуні товщиною 2 … 3 мм.

Трансформатор харчування може бути готовим потужністю 60 … 70 Вт. Його обмотка II повинна бути розрахована на напругу 8 В при струмі навантаження 8А, а обмотка III – на напругу 30В (між крайніми висновками) при струмі навантаження до 0,5 А. Саморобний трансформатор допустимо намотати на магнітопроводі ШЛ20 X 32. Обмотка I повинна містити 1200 витків дроту ПЕВ-1 0,41, обмотка II – 46 витків ПЕВ-1 0,8, обмотка III – 174 витка з відведенням від середини проводи ПЕВ-1 0,51. Всі лампи розжарювання – на напругу 3,5 В і струм 0,26 А.


Рис. 2.

Частина деталей вузлів А1-A3 змонтована на трьох окремих платах (рис. 2) з одностороннього фольгованого матеріалу, а велика частина деталей підсилювачів, активних фільтрів і блоку живлення розміщена на загальної плати (рис. 3) з такого ж матеріалу.


Рис. 3.

Трансформатор харчування, потужні діоди і плати зміцнені в корпусі розмірами 560X220X140 мм (рис. 4), каркас якого виготовлений з металевих куточків 20X20 мм і обшитий текстоліту товщиною 5 мм, крім лицьовій панелі – вона виконана з матового органічного скла. У верхній стінці корпусу просвердлені вентиляційні отвори.


Рис. 4.

На відстані приблизно 20 мм від лицьової панелі-екрану розташована панель з склотекстоліти, в якій закріплені лампи розжарювання – вони розташовані згідно з рис. 5.


Рис. 5.

У верхньому ряду розташовані лампи каналу ВЧ, забарвлені в жовтий і оранжевий кольори, в середньому ряду – лампи каналу СЧ (зелений і салатовий кольори), в нижньому ряду – лампи каналу НЧ (червоний і малиновий колір).

Таким чином, утворюються три кольорові смуги, "розгорається" від середини екрану. При зміні рівня сигналу відтворюваного музичного твору змінюється ширина світяться смуг і їх число – Залежно від частотного спектру сигналу.

Для отримання на екрані більш складних фігур (кіл, прямокутників, зірок і т. д.), доведеться збільшити число ламп розжарювання в кожному каналі, відповідно розмістивши їх на панелі за екраном. Можливе збільшення розмірів екрану і застосування більш потужних ламп, навіть на напругу 220 В. У цьому варіанті доцільніше застосувати замість транзисторних тріністорние ключі для керування запалюванням ламп. Під час роботи приставки найбільш приємне освітлення екрану підбирають змінними резисторами чутливості по каналах і загальної чутливості.

В. Дем'янець

м. Запоріжжя