Каталог радиолюбительских схем

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НЧ

М. Ганзбург

В настоящее время большое распространение получили широкополосные акустические системы «объемного звучания», которые совместно с современными источниками звука позволяют получить действительно высокохудожественное звучание программ УКВ ЧМ станций, магнитофонной записи, долгоиграющих граммофонных пластинок. Для того чтобы добиться высокого качества звучания, необходимо иметь и соответствующий усилитель НЧ.

Наилучших результатов при воспроизведении звука можно достигнуть лишь в том случае, когда весь спектр звуковых частот воспроизводится несколькими каналами, каждый из которых нагружен отдельной группой громкоговорителей. Наиболее распространены двухканальные усилители, применяемые не только в специальной аппаратуре, но и в радиовещательных приемниках.

Двухканальное усиление имеет неоспоримые преимущества перед одноканальным. Во-первых, при двухканальном усилении в каждом канале имеется самостоятельный оконечный каскад, что позволяет добиться не только наилучшего согласования с громкоговорителями, но и подобрать наиболее подходящую частотную характеристику канала путем введения частотнозависимой отрицательной обратной связи. Во-вторых, усиление полосы воспроизводимых звуковых частот по каналам и правильный выбор граничной частоты между ними резко снижают коэффициент взаимной модуляции, неизбежно возникающей в широкополосных усилителях НЧ. В-третьих, в двухканальном усилителе регулирование тембра может быть осуществлено простым изменением усиления соответствующего канала. Если учесть, что получение наиболее ощутимого эффекта объемности звучания возможно только при правильном выборе соотношения мощностей, подводимых к различным группам громкоговорителей, то станет понятно, почему двухканальному усилителю НЧ следует отдать предпочтение.

На рис. 1 приведена схема простого двух канального усилителя, собранного на пяти пальчиковых лампах. Усилитель воспроизводит полосу частот от 60 до 15 000 гц. Его чувствительность 120 мв. Так как основные мощности в звуковом спектре передаются на низших частотах, номинальная выходная мощность канала низших частот выбрана 4 ВА при коэффициенте нелинейных искажений не выше 2.5%, а максимальная доходит до 9 ВА. Выходная мощность канала высших звуковых частот 1,5 ВА при коэффициенте нелинейных искажений не более 4,5%, а максимальная достигает 3 ВА. Ручная регулировка громкости обеспечивает изменение уровня сигнала на 56 дБ, а регуляторы тембра — не менее 26 дБ. Уровень фона на выходе канала низших частот при максимальном усилении не превышает — 46 дБ. Коэффициент взаимиомодуляционных искажений канала высших звуковых частот не более 2%. Частотные характеристики каналов усилителя показаны на рис. 2.

Колебания НЧ поступают через регулятор громкости R, на сетку левого по схеме триода лампы первого каскада Л1а, работающего во всем спектре звуковых частот. Разделение на каналы происходит после этого каскада.

Сигналы высших звуковых частот через фильтр R4R5C2C5 поступают на правый триод Л1б и, усиленные, подводятся к управляющей сетке оконечной лампы выходного каскада Л2 через регулятор тембра высших звуковых частот R9. В анодную цепь этой лампы включен выходной трансформатор Тр1, ко вторичной обмотке которого подключены соединенные параллельно громкоговорители Гр1, и Гр2, воспроизводящие высшие частоты. Первичная обмотка выходного трансформатора заблокирована конденсатором С14 небольшой емкости, устраняющим возбуждение усилителя на высоких частотах (порядка 20—25 кГц).

Сигналы низших звуковых частот через фильтр R11R12R13C6C5 подводятся к сетке левого по схеме триода лампы Л3а. Усиленные колебания через регулятор тембра низших частот R18 поступают на сетку лампы Jlб3 фазопереворачивающего каскада. Оконечный каскад канала низших частот выполнен по двухтактной схеме на лампах Л4 и Л3. Выходной трансформатор этого канала Tp2 питает громкоговорители Гр3, и Гр4, включенные последовательно. Для срезания высших звуковых частот первичная обмотка выходного трансформатора заблокирована конденсатором С.

Все каскады усиления, за исключением двухтактного оконечного каскада, охвачены отрицательной обратной связью по току, которая получается благодаря отсутствию конденсаторов, блокирующих сопротивления смещения. Кроме того, канал низших частот охвачен частотнозависимой отрицательной обратной связью, создающей дополнительный подъем частотной характеристики в области низших частот. Напряжение обратной связи снимается с обмотки IV выходного трансформатора и подается в цепь катода лампы Л3а.

Граничная частота между каналами равна 1000 гц, при этой частоте обеспечиваются минимальные взаимномодуляционные искажения. Граничная частота может изменяться в пределах от 700 до 1200 Гц.

Усилитель рассчитан на работу с разнесенной акустической системой объемного звучания. Громкоговорители канала низших частот Гр3 и Гр4 монтируют в одном ящике объемом не менее 0,2—0,3 м3, а громкоговорители канала высших частот Гр1 и Гр2, заключенные в небольшие глухие ящики, располагают по обе стороны от Гр3 и Гр4 на расстоянии 2—3 м. Устанавливать громкоговорители высших частот нужно так, чтобы их оси сходились на расстоянии 1—2 м от громкоговорителей низших частот.

В качестве громкоговорителей канала низших частот используются электродинамические громкоговорители типа 4ГД-1 или 4ГД-3, а в качестве громкоговорителей канала верхних частот—двухдиффузорные электродинамические громкоговорители типа 2ГД-3. Если же все громкоговорители акустической системы будут размещены в одном ящике, то в канале низших частот лучше использовать овальные громкоговорители типа 5ГД-14 или круглые типа 5ГД-9 и в канале высших частот — громкоговорители типа 2ГД-3 или овальные типа 1ГД-9.

Питание усилителя осуществляется от выпрямителя, схема которого приведена на рис. 3.

Он собран по двухполупериодной схеме с удвоением напряжения на полупроводниковых диодах типа ДГ-Ц27 (Д7Ж). Выпрямитель монтируется на отдельном шасси, размещаемом на некотором расстоянии от усилителя.

Сам усилитель смонтирован на П-образном металлическом шасси размерами 350Х 80Х 40 мм. Сверху шасси установлены выходные трансформаторы, лампы и электролитические конденсаторы. Остальные детали размещены в подвале шасси. Ручки регуляторов громкости и тембра выведены на одну из боковых стенок. К другой боковой стенке прикреплена колодка с зажимами, с помощью которой усилитель соединяется с выпрямителем и источником звука. Все провода, подводимые к усилителю, должны быть тщательно экранированы. Расположение деталей и ручек управления усилителем показано на рис. 4.

Выходной трансформатор Тр1, имеет сердечник, набранный из пластин типа УШ-12 в пакет толщиной 18 мм. Пластины собраны «встык» с зазором 0,12 мм. Первичная обмотка Tp1, которую следует секционировать, имеет 1430 витков провода ПЭЛ 0,09 мм; во вторичной обмотке — 37 витков провода ПЭЛ 0,59. Если в качестве Гр1, и Гр2 будут использованы громкоговорители типа 1ГД-9, то количество витков во вторичной обмотке должно быть увеличено до 56.

Трансформатор Тр2 имеет сердечник, собранный вперекрышку без зазора из пластин УШ-19, толщина набора 28 мм. Обмотки I и II состоят из 1740 витков провода ПЭЛ 0,12 каждая, обмотка III имеет 104 витка ПЭЛ 0,64 и обмотка IV— 250 витков ПЭЛ 0,1.

Силовой трансформатор Тр1 имеет сердечник из пластин типа УШ-22, набранных в пакет толщиной 44 мм. Его обмотка I состоит из 350 витков провода ПЭЛ 0,27, обмотка II—из 480 витков ПЭЛ 0,31, обмотка III — из 460 витков ПЭЛ 0,18, а обмотка IV— из 26 витков провода ПЭЛ 1,2.

Все потенциометры должны быть с кривой изменения сопротивления типа «В». При использовании потенциометров с кривой типа «А» необходимо последовательно с потенциометром в нижний (по схеме) провод включить добавочное сопротивление в 20—50 ком.

Убедившись, что мощность на выходе канала соответствует 8—9 ВА и искажения невелики (кривая на экране осциллографа, подключенного параллельно вторичной .обмотке выходного трансформатора, не искажается), приступают к снятию частотной характеристики. Для этого регулятором громкости устанавливают напряжение на вторичной обмотке выходного трансформатора, соответствующее 0,1 номинальной мощности (0,4 ВА). Затем, плавно изменяя в обе стороны от 400 Гц частоту генератора, записывают показания милливольтметра. Если подъем частотной характеристики в области 50—100 Гц будет недостаточен (меньше 15 дБ), нужно несколько увеличить сопротивление нагрузки обратной связи R15 или уменьшить сопротивление R26.

Работу регулятора тембра проверяют на частоте 100 Гц. Регулирование тембра производится изменением усиления и должно происходить плавно. При вращении ручки потенциометра регулятора тембра показания милливольтметра должны изменяться плавно и по возможности равномерно.

Канал высших частот налаживают аналогичным способом. Здесь в качестве основной принята частота в 2000 гц, а действие регулятора тембра проверяют на частоте 5000— 7000 Гц. При желании расширить частотную характеристику канала в области высших звуковых частот вместо конденсатора С14 включают между анодом и управляющей сеткой оконечной лампы Л2 конденсатор емкостью 10—20 пФ.

По снятым и вычерченным частотным характеристикам каналов определяют граничную частоту. Если она окажется смещенной, то нужно изменить величины емкостей конденсаторов разделительных фильтров на входе каналов, добиваясь, чтобы граничная частота лежала в указанных выше пределах.

РАДИО №6, с. 50