Динамо-машины  Однотактные усилители 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29

громкоговорители с помощью выходного трансформатора должны внести в цепь его первичной обмотки, - также уменьшается в четыре раза. Так, например, если оптимальное сопротивление для одной лампы 6П18Г1 составляет 3 ком, то при обычной двухтактной схеме в анодные цепи нужно включить 6 ком, а при двухтактной параллельной схеме - 1,5 кол. Для некоторых ламп в некоторых режимах оптимальное сопротивление нагрузки составляет всего несколько сот ом. Подобные величины позволяют обойтись вообще без выходного трансформатора.

Для бестрансформаторных выходных каскадов были разработаны высокоомные электродинамические громкоговорители. Звуковую катущку высокоомного громкоговорителя наматывают в несколько слоев очень тонким проводом - его диаметр обычно составляет 0,05 мм. Включив последовательно два-три высокоомных громкоговорителя, как раз и получают необходимое сопротивление нагрузки без всякого выходного трансформатора. При этом, естественно, резко улучшаются качественные показатели усилителя, так как выходной трансформатор всегда является источником значительных частотных и нелинейных искажений. Кроме того, выходной трансформатор создает дополнительные сдвиги фаз и таким образом ограничивает предельно допустимую глубину обратной связи (рис. 43).

На рис. 71, 1,в показана упрощенная схема подключения нагрузки к двухтактному параллельному выходному каскаду через разделительный конденсатор Ср. Применение Ср позволило отделить нагрузку от постоянных составляющих анодного тока и заменить два анодных выпрямителя одним, но с удвоенным напряжением. Лампы фактически представляют собой делитель, на котором действуют равные части (половина) постоянного напряжения (/в. общ.

На рис. 71, ].г приводится одна из возможных практических схем усилителя без выходного трансформатора. В усилителе работают два громкоговорителя 2ГД-6 (Fpi и Гр2, сопротивление звуковой катущки каждого 250 ом). При выходной мощности 2 вт нелинейные искажения не превышают 1,5%- Повысив анодное напряжение до 350 в, можно получить мощность 6-8 вт при Кн. и не более 3%. Частотная характеристика подобных усилителей обычно линейна в пределах рт 20-30 гц до нескольких десятков килогерц. У ряда специалистов существует мнение, что воспроизведение ультразвуковых частот имеет определенный смысл, так как их комбинационные частоты попадают в область слышимого звука, и это заметно способствует повышению естественности звучания.

CQ (-

3 а. о

а ft.

Высокоомных громкоговорителей пока нет в широкой продаже, а выходные каскады без выходного трансформатора еще не встречаются в массовой аппаратуре: приемниках, усилителях, радиолах. В то же время радиолюбители находят применение этим усилителям, подключая к ним обычные низ-коомные громкоговорители с выходными трансформаторами. Выходной трансформатор, разумеется, не позволяет воспользоваться всеми преимуществами двухтактной параллельной схемы, но некоторые ее достоинства проявляются весьма четко. Так, в частности, резко, в несколько раз уменьшается выходное сопротивление усилителя и улучшается демпфирование. Ввиду уменьшения сопротивления нагрузки оказывается возможным упростить конструкцию выходного трансформатора- уменьшить индуктивность первичной обмотки Li (рис. 49).

На рис. 71, 2 показана одна из возможных практических схем двухтактного параллельного усилителя с выходным трансформатором, где в последнем каскаде работает мощный двойной триод 6Н5С [15]. Выходная мощность усилителя составляет 2,5 вт при нелинейных искажениях 1% и 4 вт при нелинейных искажениях 5%; уровень фона 42 дб; чувствительность около 250 мв; частотная характеристика лежит в пределах 40 гц - 12 кгц при неравномерности на краях не более 2 дб.

Выходной каскад усилителя работает в классе АВь Анодные напряжения на триодах лампы 6Н5С необходимо вырав-нять с точностью до 3 в путем тщательного подбора сопротивления R\z. Оно рассчитано на мощность 8-10 вт и может быть собрано из четырех двухваттных сопротивлений по 200 ом, соединенных последовательно, или по 3,2 ком, соединенных параллельно. Оптимальное сопротивление нагрузки выходного каскада - около 200 ом. Именно на эту величину и рассчитывают выходной трансформатор Tpi.

Предоконечный каскад - это фазоинвертор, выполненный на правом (по схеме) триоде лампы (6Н9С). Особенность каскада - бесконденсаторная связь с сетками выходных ламп, благодаря которой улучшается частотная характеристика. Режимы всех ламп подобраны с таким расчетом, чтобы постоянные напряжения на аноде и катоде фазоинвертора в точности соответствовали напряжениям на сетках Лъ. Именно поэтому и не нужны разделительные конденсаторы: между анодом и катодом, с одной стороны, и сетками - с другой, нет постоянного напряжения, от которого нужно было бы laquo;защищать raquo;. Пусть вас не смущает то, что на управляющих сетках Лз должен быть laquo;плюс raquo; - положительным напряжение

на сетках можно считать только относительно корпуса. В то же время на каждой сетке действует laquo;минус raquo; - постоянное отрицательное смещение 36 в относительно соответствующего катода (180 в- 144 в =36 s и 72 б -36s = 36 а).

Выходной трансформатор собран на сердечнике из пластин Ш-20, толщина набора 20 мм. Первая и третья секции трансформатора содержат по 84 витка провода ПЭ-0,51, вторая секция -336 витков провода ПЭ-0,35. При соединении секций нужно правильно определить начало и конец каждой из иих. Трансформатор рассчитан на подключение громкоговорителей с общим сопротивлением 6-10 ом, в частности двух соединенных последовательно громкоговорителей 4ГД-1.

В модернизированном варианте этого усилителя [16] для расширения полосы частот нагрузка первого каскада уменьшена до 240 ком. Соответственно гасящее сопротивление 5 уменьшено до 1,1 Мом, а сопротивление Ri - Ao 1 ком. Смещение при этом повысилось до 1 в. Для увеличения глубины обратной связи изменено соотношение сопротивлений делителя: Rs увеличено до 8,2 ком и Ru уменьшено до 8,2 ком. Несколько увеличена индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора - секция II содержит 400 витков. Автоматическое смещение на сетку нижнего (по схеме) триода Лз заменено фиксированным. Оно подается от отдельного выпрямителя (рис. 71, 2,6), который собран на плоскостном диоде Д7Ж. Точка А подключается непосредственно к повышающей обмотке силового трансформатора, а выпрямленное напряжение (смещение) подается laquo;минусом raquo; прямо на сетку через фильтр RnC (0,5 мкф и более на 150 в). При этом, естественно, катод нижнего (по схеме) триода Лз заземляют. Анодное напряжение на Л] и левый триод Лг подают с точки laquo;-1-290 в raquo; через дополнительный развязывающий фильтр из конденсатора 30 мкф на 300 в и сопротивления 8,2 ком на 0,5 вт. На аноде Л1 должно быть 80 в, а на экранной сетке - 30 в. Все сопротивления R R и R одинаковые - по 33 ком каждое.

Эти изменения несколько улучшили характеристики усилителя. При выходной мощности 6 вт нелинейные искажения составляют 4,5%, а при мощности 4 вт - около 1%; уровень фона снижен до 52 дб; чувствительность повышена до 230 мв; частотная характеристика лежит в пределах от 30 гц до 15 кгц при неравномерности на краях не более 1 дб. Но и в этом случае, по-видимому, не исчерпаны все возможности для дальнейшего совершенствования. Добавив еще один каскад с небольшим коэффициентом усиления, можно повысить чувствительность и применить эффективные схемы регулн-

ровки тембра. Они позволят скомпенсировать завалы частотной характеристики, создаваемые акустическим агрегатом.

Среди других схемных находок можно назвать экспандер-предложенное сравнительно давно устройство для расширения динамического диапазона громкости. По мере увеличения уровня сигнала экспандер повышает усиление и таким образом поднимает уровень самых громких звуков над уровнем самых тихих. Напомним, что реальный динамический диапазон оркестра составляет 70 дб, в то время как при радиопередаче или на фонограмме он сжат до 35-40 дб.

Оригинальная схема экспандера, примененная в одном из зарубежных радиовещательных приемников, показана на рис. 71, 5[14]. Сам экспандер fsJ включается между двумя соседними каскадами обычного усилителя напряжения (Лх и Л2). Первый каскад экспандера (Лз) - это дополнительный усилитель (триодная часть) и выпрямитель (диодная часть) низкочастотного сигнала. Полученное на выходе фильтра выпрямителя напряжение медленно меняется в соответствии с изменением уровня громкости. Это напряжение подается на сетку второй лампы (Л4), которая вместе с сопротивлением /?1о образует делитель напряжения. С этого делителя выходной сигнал первого каскада усилителя (Лх) подается на сетку второго каскада (Л2). При повышении громкости передачи увеличивается сопротивление нижнего участка делителя, то есть внутреннее сопротивление лампы Л4. Именно благодаря этому и происходит дополнительное повышение уровня громкости, расширяется динамический диапазон.

Управление экспандером осуществляется с помощью трех клавишей. При нажатии на первую, /, экспандер незначительно расширяет динамический диапазон. При нажатии на вторую, , расширение диапазона достигает 14 дб, то есть на 14 дб повышается мощность звуков, соответствующих форте-фортиссимо. Третья клавиша, /, выключает экспандер и направляет сигнал с Лх на Лг прямым путем. Примененные в экспандере импортные лампы можно заменить отечественными: ЕВС-41 - лампой 6Г2 и ЕМ80 -лампой 6И1П. В процессе налаживания может оказаться необходимым несколько изменить элементы схемы, определяющие режим ламп.

А вот еще одна интересная находка - простое приспособление искусственной реверберации (рис. 71, 4).

Звуковые волны в закрытом помещении исчезают не сразу-многократно отражаясь от стен, они затухают постепенно и благодаря этому создают послезвучание, чем-то напоминающее эхо. Этот процесс и называют реверберацией.

Для количественной оценки введено так называемое стандартное время реверберации - время, в течение которого плотность звуковой энергии уменьшается в тысячу раз. Время реверберации зависит от размеров помещения, а также от того, насколько сильно поглощаются в нем звуковые волны. Так, в пустом концертном зале стандартное время реверберации составляет 1-2 сек, а когда зал заполнен публикой, это время может стать в полтора-два раза меньше. В небольшом жилом помещении время реверберации неуловимо мало, а в огромном и высоком зале Казанского вокзала в Москве время реверберации достигает 6-8 сек, и звук приобретает неприятную гулкость. В концертных залах и особенно в радиостудиях внутреннее архитектурное оформление, выбор отделочных материалов, драпировка стен - все это подчинено требованиям акустики и в том числе созданию необходимого времени реверберации.

Магнитная запись позволяет искусственно увеличивать время реверберации, создавать впечатление большого зала. Делается это так: вслед за основной воспроизводящей головкой пленка проходит еще несколько головок, которые воспроизводят звук с некоторым опозданием. Сигнал в этих вспомогательных головках постепенно ослабляют, и они становятся эквивалентом запаздывающих и постепенно затухающих звуковых волн. Искусственная реверберация, зачастую утрированная, создающая впечатление очень большого гулкого помещения, в последнее время довольно часто используется в радиопередачах, особенно в детских сказках или фантастических рассказах.

Несколько лет назад было предложено несложное приспособление для создания эффекта реверберации при воспроизведении грамзаписей и радиоприеме. Основа этого приспособления-стальная пружина. В одной из радиолюбительских конструкций [17] она изготовлена из рояльной струны диаметром 0,25 мм и длиной около 20 м. Проволоку навивают на болванку и получают пружину длиной около 50-60 см, которая легко умещается в ящике приемника или радиолы. Эта пружина представляет собой акустическую линию задержки-с ее помощью и создается необходимое для искусственной реверберации запаздывание звука.

Одним своим концом пружина прикреплена к якорю микрофона ДЭМ-4м, который в данном случае используется в качестве излучателя звуковых колебаний. К катушке ДЭМ-4м подводится низкочастотное напряжение, якорь начинает колебаться и передает колебания стальной пружине - по ней движется звуковая волна. Через несколько миллисекунд она