0+fa

Рис. 10-92. Регуляторы текбра. В -верхних частот: янижних жамот.

ляют 10-20 дб относительно усиления на средней частоте.

По принципу действия все схемы регулировки тембра делятся на два типа, первый тип основан на применении частотно-зависимых делителей прямой передачи, вводимых в цепь усиливаемого сигнала (рис. 10-92, а), а второй тип - на введении частотно-зависимых элементов в цепи обратной связи (рнс. 10-92,6).

Схемы с обратной связью облегчают nOt лучение более широких пределов регулирования и в последнее время получают большое распространение.

В наиболее сложных звуковоспроизводящих установках применяется разделение всей полосы звуковых частот на два-три частотных канала с независимой регулировкой усиления каждого канала. Различные типы регулировок тембра, цепей частотной коррекции и других специальных устройств, позволяющих улучшать качество воспроизведения звука в радиовещательной аппаратуре, описаны в брошюрах [Л. 3, 9].

10-9. ШУМЫ В ЭЛЕКТРОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ

Шумами электронных усилителей называются флуктуации напряжения или тока в цепи нагрузки усилителя, сохраняющиеся в отсутствие входного сигнала. Таким образом, к шумовым явлениям относится, в частности, дрейф нуля усилителей постоянного тока (см. стр. 521).

В общем случае шум на выходе усилителя имеет две составляющие. Одна составляющая обусловлена собственными электрическими флуктуациями в электронных приборах (лампах или транзисторах) и в резисторах, а вторая связана с проникновением внешних помех. Несмотря на то что принципиальные ограничения предельной чувствительности усилительного устройства накладываются только собственными шумами, на практике чувствительность низкочастотных и широкополосных усилителей чаще всего ограничивается внешними помехами, к которым прежде всего относятся наводка фона питающей сети и пульсации питающих

напряжений. Полное устранение внешних помех требует достаточно сложных мероприятий (питание усилителя и всех связанных с ним устройств от батарей, многократное экранирование), на которые идут лишь в особо ответственных случаях.

Собственный шум усилителя

Наиболее существенное значение имеют электрические флуктуации во входной цепи и в лампе (транзисторе) первого каскада, поскольку они подвергаются в дальнейшем максимальному усилению.

Общие соотнощения, используемые для описания собственного шума уотлителя приведены в § 10-1.

Минимальные значения коэффициента шума при высокоомном источнике сигнала (ориентировочно Rt>10 ком) обычно дости, гаются применением ламповых усилителей, а при низкоомном источнике сигнала (/?г<1 ком)-транзисторного.

Помимо шумов, связанных с электрическими флуктуациями, ламповым усилителям свойственны так называемые виброшумы или микрофонный эффект, обусловленные вибрацией электродов ламп при механических и акустических воздействиях. Для их ослабления следует выбирать для первого каскада лампу с наиболее жестким креплением электродов, а ее панельку - амортизировать.

Соображения по выбору режима мало-шумящего транзисторного каскада приведены в § 9-6 (стр. 435).

Фон переменного тока

В усилительных устройствах, питаемых от сети переменного тока, фон обычно представляет собой сложный сигнал с составляющими основной частоты питающей сети и ее гармоник. Существует много путей проникновения фона в сигнальные цепи: недостаточное сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения, проникновение переменного напряжения накала ламп на катоды через утечку и емкость нить - катод, введение переменного напряжения в сигнальные цепи за счет падения напряжения накала на общих участках заземляющих проводов, электростатические наводки со стороны сетевых проводов и цепей питания на высокоомные или протяженные цепи управляющих сеток (в особенности входной лампы), электромагнитные наводки со стороны трансформаторов питания и дросселей фильтров на трансформаторы междукаскадной связи, микрофонный эффект, термоэлектронная эмиссия с нити накала, воздействие магнитного поля нитей накала ламп на электронный поток. При высоком усилении даже в усилителях с батарейным питанием можно обнаружить фон при полной изоляции от электросети. Такой фон появляется вследствие влияния электромагнитного поля, создаваемого электропроводкой и электроприборами.

в транзисторных усилителях при наличии полупроводниковых диодов в неокрашенных стеклянных корпусах можно наблюдать появление фона при падении на них электрического света, в особенности от люминесцентных ламп.

Большинство перечисленных причин фона в усилителях связано с конструктивным выполнением и монтажом аппаратуры. Это важно иметь в виду конструктору и монтажнику, ибо иначе для получения нужных результатов может потребоваться капитальная

Рис. iO-93. Схемы, применяемые для уменьшения фона-создаваемого целями накала ламп.

переделка аппаратуры. Без принятия больших предосторожностей в ламповых схемах с питанием от электросети удается получать приведенный ко входу усилителя уровень фона порядка 1 мв. Внимательное конструирование и продуманный монтаж позволяют уменьшить его в 10-20 раз. Специальными мерами (вынесение силовой части на отдельное шасси, экранирование входных цепей, питание накала постоянным током) удается снизить фон до 10 мкв и ниже.

Допустимые уровни пульсаций питающих напряжений составляют от нескольких процентов для выходных двухтактных усилителей до тысячных долей процента для каскадов с предельной чувствительностью. Техника сглаживания пульсаций в многокаскадных усилителях упрощается при применении цепочечного соединения RC-ячеек (см. рис. 10-71,6).

Среди прочих мер снижения фона пользуется популярностью балансировка цепи накала ламп относительно земли (рис. 10-93, а) и подавление термоэлектронной эмиссии с нити путем подачи на нее положительного потенциала, превышающего напряжение автоматического смещения (рис. 10-93, б).

Эффективным средством уменьшения фона является замена ламповых усилителей транзисторными. Хороший результат дает применение предварительного (один-два каскада) транзисторного усилителя с батарейным питанием даже при сохранении основного усилителя в ламповом варианте. Малые размеры транзисторной головки вместе с миниатюрной батареей позволяют располагать ее в непосредственной близости к источнику сигнала (например, в корпусе

микрофона), причем просто решается проблема борьбы с наводками на входной кабель основного усилителя.

10-J0. РАСЧЕТ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

При расчете усилителя низкой частоты определяются следующие параметры входного, междукаскадного или выходного трансформатора: Lj - индуктивность первичной обмотки; Ls - индуктивность рассеяния, n=wi/w2 - коэффициент трансформации; т]тр - к. п. д. трансформатора; гь Гз - сопротивления провода первичной и вторичной обмоток. Кроме того, известны нижняя граничная частота н, пересчитанное к первичной обмотке сопротивление нагрузки /?н, мощность в цепи нагрузки Рн и максимальная амплитуда переменного напряжения на первичной обмотке [/i .

Опираясь на эти данные, производят конструктивный расчет трансформатора, в ходе которого выбирают материал, форму и размеры сердечника, числа витков и диаметр проводов обмоток и проверяют соответствие полученных результатов предъявляемым к трансформатору требованиям.

Ниже приводится вариант разработанной Г. С. Цыкиным [Л. 18, 19] методики расчета, упрощенный применительно к ограниченному ассортименту конструкций сердечников и мощности в нагрузке не более 100 вт.

Рекомендуемые марки материала пластин сердечников для трансформаторов различного назначения приведены в табл. 10-3,

Рнс. 10-94. Сердечник броневого типа (а) и сборка его с зазором (б) и без зазора (е).

Там же приведены расчетные значения начальной магнитной проницаемости р, и максимальная амплитуда переменной составляющей магнитной индукции Вм для указываемых материалов.

Толщина пластин обычных трансформаторов звуковых частот составляет 0,35- 0,5 мм для стальных и 0,1-0,35 мм для пермаллоевых сердечников.

Наиболее распространенной конструкцией сердечника является броневая (рис. 10-94,0;), для которой выпускаются стандартные Ш-образные пластины, допускающие сборку средечника как с немагнитным зазором (рис. 10-94,6), так и без зазора (рис. 10-94, е). Конструктивные ха-

Таблица 16-3

Материалы сердечников низкочастотных трансформаторов

При применении сталей Э310-Э330 значения V- в увеличиваются на 10-20%.

Таблица 10-4

Сердечники для трансформаторов наименьшей стоимости

Тип сердечника

Размеры сердечника, мм

Основные Д8киь!е тр нсформатора с таким сердечником

Л-10=

Д-Ю Вес, ej

Ш-ЮхЮ Ш-10Х15

ш-Юхго

Ш-12Х12 Ш-12Х18 Ш-12К24 Ш-14К14 Ш-МХ21 Ш-14Х28 Ш-16Х16 Ш-16Х24 Ш-16Х32 Ш-19Х19 Ш-19Х28 IU-I9X38 Ш-22Х22 Ш-22X33 Ш-22X44 Ш-26Х26 Ш-26X39 Ш-26X52 Ш-ЗОХЗО Ш-30Х45 Ш-30X60 Ш-35Х35 Ш-35Х52 Ш-35X70 Ш-40Х40 Ш-40x60 Ш-40Л80

10 10 10 12 12 12 14 14 14 16 16 16 19 19 19 22 22 22 26 26 26 30 30 30 35 S5 35 40 40 40

10 15

20 12 18 24 14 21 28 16 24 32 19 28 38 22 33 44 26 39 52 30 45 60 35 52 70 40 60

6.S 6.5 6.5

9 10 10 10 12 12 12 14 14 14 17 17 17 19 19 19 22 22 22 26 26

33,5

33,5

33,5

61.5

61,5

61.5

6.5 6.5 6.5

9 10

12 12 12 14 14 14 17 17 17 19 19 19 22 22 22 26 26 26

0.88 1.32 1.76 1.27 1.90 2.54 1.73 2,59 3.45 2,25 3.38 4.50 3,18 4,68 6.35 4,26 6,39 8,52 5,95 8,92 11,9 7.92 11,9 15,8 10,8 16.0 21,6 14.1 21,1 28,2

5,66 5,66 5,66 6,74 6,74 6,74 7,92 7.92 7.72 9.03 9.03 9,03 10.6 10,6 10.6 12,4 12.4 12,4 14.7 14,7 14.7 16.9 16.9 16.9 19,8 19.8 19,8 22,5 22.5 22,5

рактеристики ряда сердечников такого типа приведены в табл. 10-4 и 10-5.

Выбор типоразмера сердечника производится на основании двух конструктивных постоянных {А к D), которые рассчитываются по формулам;

Л = А

(10-324)

%р (1-flTj)

(10-325)

причем коэффициент Ai и для трансформаторов, обе обмотки которых работают в режиме А, составляют:

fei = 2; fes =. 1-f Т1тр; (10-32ба)