Усилитель-корректор для ЭПУ АРКТУР-006-СТЕРЕО. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

Интерес к записям на виниловых пластинках по-прежнему не ослабевает, и публикуются статьи о новых схемах и конструкциях усилителей-корректоров (УК). В статьях даются оценки их качества либо по фактически достигнутым техническим характеристикам, либо по субъективным впечатлениям от звучания; при этом в сравнении разных УК предпочтение нередко отдают последним [1].

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

При модернизации старой аппаратуры можно использовать готовую разработку, ориентируясь на радиодетали, которые можно реально приобрести, либо реализовать собственную, применив технические решения, которые заведомо обеспечат высокое качество воспроизведения. При этом совсем не обязательно решать проблему, применяя современные сверхмалошумящие и сверхбыстродействующие ОУ.

Например, перегрузочную способность УК можно увеличить последовательным включением двух каскадов на ОУ. Такое решение позволяет снизить динамические искажения и устранить влияние шума второго усилителя, а рациональное применение цепей активной и пассивной коррекции - более точно сформировать АЧХ на высоких частотах [2]. Вряд ли стоит стремиться к получению перегрузочной способности УК до 40 дБ, так как в имеющейся у меня коллекции из 400 грампластинок не найдется и десяти, записанных по технологии DMM, обеспечивающей малый уровень шума и повышенный уровень высокочастотных составляющих сигнала.

Применяя широко распространенные ОУ с внешней коррекцией и компенсацию с опережением, можно увеличить скорость нарастания выходного напряжения до 10 В/мкс [3], что также способствует снижению динамических искажений. Кроме того, если нагрузить выходной каскад ОУ генератором тока, т. е. перевести его в режим усиления класса А, можно существенно снизить гармонические искажения, сузив их спектр, и увеличить запас устойчивости по фазе [4].

В [1 ] и [5] авторы указывают на субъективную оценку уровня шума УК по сравнению с уровнем шума немой канавки грампластинки. Какое же необходимо иметь отношение сигнал/шум, чтобы при прослушивании в реальной обстановке и при реальной мощности этот шум не раздражал? Согласно ГОСТ 5289-88/94, отношение сигнал/шум немодулированной канавки грампластинки должно составлять не менее 60 дБ, а после 50 проигрываний должно уменьшиться не более чем на 2 дБ, следовательно, можно косвенно определить и этот параметр УК.

Встроенный в ЭПУ УК выполнен на ОУ К157УД2, для него указан уровень фона - 63 дБ, уровень шума и коэффициент гармоник, к сожалению, не указаны, очевидно, уровень шума сопоставим с уровнем фона. ЭПУ "Арктур-006-стерео" 1984 г. выпуска используется в комплекте с музыкальным центром SONY FH-B1200 и АС "Радиотехника S-90B".

Вот некоторые из перечисленных факторов, принятых во внимание при разработке предлагаемого УК, характеристики которого по расчету намного выше, чем встроенного штатного.

Принципиальная схема одного канала (для микросхемы DA1 номера выводов второго канала указаны в скобках) разработанного УК приведена на рис. 1. За основу взята схема предусилителя, описанного в [3], и она была переработана с учетом изложенного выше. Номиналы пассивных элементов рассчитаны с учетом следующих условий - минимум номиналов конденсаторов; достаточная перегрузочная способность и минимальные нелинейные искажения на частоте 20 кГц. Наличие высококачественных конденсаторов К71-7 (полистирольные, выпаяны из платы телевизора ЗУСЦТ) емкостью 4700 пФ ±1 % дало начало расчету параметров остальных элементов частотной коррекции.

Усилитель-корректор содержит два каскада. Первый выполнен на малошумящем двухканальном ОУ КМ551УД2А, у которого уровень собственного шума, приведенный к входу, не превышает 1 мкВ в полосе частот 20 Гц...20 кГц. Собственно, он и был разработан для применения в УК (у ОУ К157УД2 этот показатель достигает 1,6 мкВ). Этот каскад имеет равномерную АЧХ и коэффициент усиления Ку=16. Цепи коррекции C2R4 и C3R5 обеспечивают коррекцию АЧХ ОУ DA1, необходимую для устойчивости и достаточной скорости нарастания выходного напряжения.

Выход ОУ DA1 нагружен генератором тока на транзисторе VT1, обеспечивающим работу выходного каскада ОУ в режиме А с током покоя около 4 мА (при этом корпус микросхемы нагревается до 40 °С). Цепь R7,C5,R9 формирует пассивную коррекцию с постоянной времени (R7IIR9)C5 = 75 мкс, где сопротивление параллельно соединенных резисторов R7IIR9 = R7-R9(R7+R9). Сопротивление нагрузки ОУ DA1 с учетом параллельно включенных цепей R3+R4 и R7C5 на частоте 20 кГц немногим превышает 600 Ом, что соответствует перегрузочной способности входного каскада 15 дБ на частоте 20 кГц при Кг=0,015 %.

Второй каскад УК выполнен на ОУ К553УД2 (DA2) в инвертирующем включении (Ку=10 на частоте 1 кГц), а благодаря применению коррекции по опережению через конденсатор 09 увеличена скорость нарастания выходного напряжения.

Основные постоянные времени (т = R C) корректирующих RC-цепей, включенных в цепь ОС, равны R11 С12 = = 318 мкс, R12 C12 = 3180 мкс. Еще одна постоянная времени определяется номиналами элементов R7, R9, С7 и в соответствии с рекомендациями RIAA-78 равна (R7+R9)-C7 = 7950 мкс.

Выход ОУ DA2 также нагружен генератором тока на транзисторе VT2, который обеспечивает работу выходного каскада ОУ в режиме А с током покоя 6 мА.

Цепь C13R16 вместе с последующей нагрузкой сопротивлением 47 кОм образует ФВЧ с частотой среза 12,5 Гц для ослабления инфранизкочастотных помех от работы двигателя ЭПУ и при проигрывании покоробленных грампластинок, а ФНЧ R14C16 с частотой среза 72 кГц ослабляет шумы и высокочастотные помехи. Конденсаторы С4, С6, С8, СЮ, С14, С15 - фильтрующие по цепям питания, общие для обоих каналов УК. Коэффициент усиления в каналах УК на частоте 1 кГц равен 103.

В УК применены резисторы МЛТ-0,25 (можно МЛТ-0,125) с допуском ±5%, помеченные на схеме звездочкой составляют из двух подобранных и соединенных последовательно; конденсатор С5 - К73-17 с допуском ±5 % (от ЗУСЦТ), конденсаторы С7, С13 - К10-47 (ТКЕ - ИЗО), но лучше импортные пленочные (например, малогабаритные HITANO из групп МЕТ, МЕВ на 100 В) с таким же допустимым отклонением. Эти конденсаторы подобраны с помощью мультиметра попарно для каждого из каналов, а затем по приведенным формулам рассчитаны сопротивления соответствующих резисторов. Остальные конденсаторы - К10-47, КМ-5, КМ-6, КТ, КД и импортные оксидные (Jamicon).

Транзисторы VT1, VT2 - КТ315, КТ3102 с любым буквенным индексом (при УСЛОВИИ Uкэ max > 25 В). Диоды VD1-VD4 - маломощные кремниевые серий КД521, КД522, КД503 и аналогичные. Вместо ОУ К553УД2 можно применить LM301.

Рис. 2

Все детали УК размещены на печатной плате размерами 115x77 мм из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Чертеж печатной платы показан на рис. 2. Для удобства монтажа неиспользуемые выводы микросхем (или панелек) изгибают под углом либо отламывают. В первую очередь монтируют радиоэлементы, пайка которых осуществляется со стороны расположения элементов. Нумерация и расположение деталей левого канала соответствуют аналогичным, отраженным на рис. 2,б ниже средней линии платы деталям правого канала, за исключением общих для обоих каналов.

Правильно собранное устройство в налаживании не нуждается. Необходимо лишь, при наличии измерительной грампластинки, подобрать емкость конденсатора С1, добиваясь минимальной неравномерности АЧХ УК в полосе частот 10...20 кГц (проигрывая зоны записи № 3-6).

В качестве входных экранированных проводников были использованы два отрезка коаксиального кабеля РК-75-2-13 м (погонная емкость 68 пФ/м) длиной по 88 см (С = 60 пФ), что вместе с конденсатором С1 и емкостью монтажа См = 4 пФ составляют рекомендуемую для головки MF-104 емкость нагрузки 82 пФ. Впрочем, для нового корректора при желании можно подобрать головку и более высокого качества.

Питается УК от стабилизированного блока питания (в авторском варианте на интегральных стабилизаторах напряжения 7815 и 7915). Напряжение питания подается двумя короткими витыми парами.

Плату УК целесообразно поместить в экран, защищающий от электромагнитных полей. При налаживании и эксплуатации проявился эффект - уровень фона зависит от включения сетевой вилки проигрывателя: в одном положении фон есть, а в другом - нет; причина - в наличии емкостной связи между обмотками сетевого трансформатора при отсутствии реального заземления и третьего провода в сетевом шнуре.

 С имеющейся в наличии измерительной аппаратурой объективно удалось оценить только скорость нарастания выходного напряжения УК. Для этого с функционального генератора на вход УК (при отключенном конденсаторе С5) был подан синусоидальный сигнал частотой 20 кГц до наступления ограничения сигнала на выходе ОУ DA2. Затем вместо синусоидального был подан импульсный сигнал (меандр) чуть меньшей амплитуды. Сигнал контролировался осциллографом на входе УК, выходе ОУ DA1 и выходе ОУ DA2. Форма сигнала на выходе ОУ DA1 практически соответствует форме входного, а на выходе ОУ DA2 сигнал имеет небольшой выброс. При уменьшении амплитуды входного сигнала в два раза выброс практически пропадает.

Субъективная оценка отношения сигнал/шум показала, что при заданном максимальном уровне громкости уровень шума едва заметен и намного ниже по сравнению с уровнем шума немой канавки грампластинки.

Субъективная оценка качества звуковоспроизведения проводилась без эталонного УК. Результат меня порадовал: при прослушивании классической музыки отметил чистоту звучания во всем звуковом спектре. Использованы следующие диски: Бах К. Ф. Э. Концерт для клавесина и струнного оркестра (С10-12417-8, Рижский завод грампластинок, 1978 г.), Рыбников А. "Юнона" и "Авось" (С60-18627-30, Ленинградский завод грампластинок, 1980 г.), Pink Floyd "Delicate Sound of  Thunder" Live (F60-00543-007, цифровая, Апрелевский завод грампластинок, 1989 г.).

Литература

1. Гурский А. Предусилители-корректоры на полевых транзисторах. - Радио, 2010, № 9, с. 16-19.
2. Лукьянов С. О перегрузочной способности корректирующего усилителя. - Радио, 1985, №10, с. 33-35.
3. Алексенко А., Коломбет Е., Стародуб Г. Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радио и связь, 1985.
4. Снижение искажений интегральных ОУ. - Радио, 1985, № 6, с. 62.
5. Муринов А. Предусилитель-корректор. - Радио, 2008, № 2, с..14-16.

Автор: С. Семихатский

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Новые графические процессоры для ноутбуков от AMD 05.05.2012 Компания AMD выпустила три мобильных графических процессора нового поколения: HD 7900M, HD 7800M и HD 7700M, вошедших в серию Radeon HD 7000M, сообщает SlashGear. Все три процессора обладают новой технологией Enduro, которая автоматически переключает систему со встроенной графики на дискретную и обратно, в зависимости от текущих задач, тем самым продлевая время работы от аккумуляторной батареи (аналог Optimus от Nvidia). Дополняет Enduro еще две технологии энергосбережения: первая динамически отключает части процессора, когда они не нужны, вторая - под названием ZeroCore - погружает процессор в состояние ожидания, в котором он практически не потребляет электроэнергию. Процессоры выполнены на базе 28-нм технологии (в отличие от 40-нм в линейке HD7000) и полностью поддерживают DirectX 11. Модель HD7900 производитель называет "самым технически продвинутым и наиболее функционально наполненным мобильным решением AMD из когда-либо выпущенных". Предназначенный для игровых ноутбуков он работает на частоте 850 МГц и оснащен 2 ГБ видеопамяти GDDR5 с 256-битным интерфейсом.

Другие интересные новости:

▪ Электрогенерирующая ткань

▪ Атомарное телевидение

▪ Графическая карта AMD FirePro W4300

▪ Первый широкополосный телевизор выходит в свет

▪ Танцы помогают в изучении точных наук

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Отрезанный ломоть. Крылатое выражение

▪ статья Чем занимается учрежденная с участием Газпрома компания Nigaz? Подробный ответ

▪ статья Одобрит даже Ихтиандр. Личный транспорт

▪ статья Система управления двигателем Motronic 1.3. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезающая чаша, наполненная водой. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025