Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы

• Название: Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы
• Автор: Рудольф Сворень
• Издательство: "Детская литература"
• Жанр: Радиотехника
• Год: 1965

В этой книге рассказано о ламповых усилителях низкой частоты, громкоговорителях и их акустическом оформлении, о некоторых путях улучшения качества звучания радиоаппаратуры. Рассказ об основах радиоэлектроники и принципах усиления иллюстрируется схемами и описаниями радиолюбительских конструкций: радиограммофонов, высококачественных усилителей, простого школьного радиоузла, акустических агрегатов.

---

К особенностям выпрямителя 5В нужно отнести сопротивление R20. По нему проходит весь анодно-экранный ток усилителя 5У, и на этом сопротивлении возникает постоянное напряжение 12–16 в. Точная величина этого напряжения определяется режимом ламп усилителя, а значит, и данными силового трансформатора Тр3.

Напряжение, возникающее на R20, «минусом» подается на сетки ламп блока 10У и служит у них отрицательным смещением. Это напряжение не зависит от режима самого блока 10У, и поэтому его принято называть независимым или, иначе, фиксированным смещением. Независимое смещение, в отличие от автоматического (за счет анодного тока, проходящего по сопротивлению, включенному в катодную цепь), позволяет установить любой класс усиления, в том числе и класс В. Кроме того, переход с автоматического смещения на независимое несколько повышает выходную мощность усилительного каскада (табл. 13). Напряжение, которое терялось на катодном сопротивлении, теперь добавляется к общему напряжению между анодом и катодом. Чтобы тщательно отфильтровать постоянное напряжение, которому суждено попасть на управляющие сетки ламп, применяется эффективный фильтр C18R21. На частоте 100 гц (самая низкая, а значит, и самая опасная частота пульсации) емкостное сопротивление конденсатора примерно в 1000 раз меньше, чем сопротивление фильтра R21.

Блок 10У представляет собой двухтактный усилитель, собранный по обычной схеме. В качестве выходного трансформатора без всякой переделки используется силовой трансформатор от приемника «Рекорд-53». Его сетевая обмотка выполняет роль обмотки I выходного трансформатора Тр2; средней точкой служит отвод «110 в». С повышающей обмотки (в нашем трансформаторе Тр2 это обмотка II) снимается низкочастотное напряжение 120 в, которое подводится к рупорному громкоговорителю. Вполне возможно применение и другого трансформатора в качестве Тр2. Если в анодные цепи ламп Л1 и Л2 будет включаться сетевая обмотка бывшего «силовика», то нужно убедиться в том, что обе ее секции намотаны одним и тем же проводом. Если же на роль Тр2 будет выбран силовой трансформатор, рассчитанный на двухполупериодный выпрямитель, то повышающую обмотку, имеющую отвод от средней точки, можно использовать в качестве обмотки I, а сетевую — в качестве обмотки II. Во всех случаях накальная обмотка силового трансформатора (обмотка III трансформатора Тр1) нужна для того, чтобы охватить усилительный каскад отрицательной обратной связью по напряжению.

Обратная связь подается с выхода блока 10У на вход оконечного каскада блока 5У. Такая схема обратной связи весьма проста и удобна: подбором сопротивления R16 можно легко менять напряжение обратной связи. Однако приведенная схема обладает одним серьезным недостатком — посторонние гармоники, которые возникают в блоке 10У в чистом виде, попадают на выход блока 5У. Здесь эти гармоники совсем не нужны — им «не в кого стрелять», нечего компенсировать. Вот почему при такой схеме отрицательная обратная связь уменьшает искажения в блоке 10У и, к сожалению, увеличивает искажения в блоке 5У. Опыт показывает, что искажения возрастают не очень сильно, всего на 1–2 %, и с этим, пожалуй, можно мириться. Но после того как радиоузел налажен, можно попробовать избавиться от этих добавочных искажений, изменив схему отрицательной обратной связи. Проще всего применить схему, где анод и управляющая сетка связаны непосредственно через последовательную RC-цепочку (рис. 39, 6). Емкость конденсатора должна составлять около 0,001 мкф, а сопротивление — 50—200 ком.

Существует и другой, более радикальный путь: можно снабдить блок 10У отдельным фазоинвертором и освободить от этой работы выходной каскад 5У. Для этого на самой панели 10У устанавливается еще одна лампа — любой триод или пентод небольшой мощности, и в его анодную цепь включается междуламповый трансформатор с сечением сердечника 2–3 см2. Первичная обмотка трансформатора должна содержать около 1000–1500 витков провода ПЭ-0,1 (и толще), вторичная — примерно столько же витков, но с отводом от середины. Чтобы трансформатор не вносил значительных частотных искажений, его первичную обмотку нужно сильно зашунтировать, подключив параллельно ей сопротивление 10–20 ком. Такой трансформатор можно изготовить на базе любого выходного трансформатора, удалив с него вторичную обмотку и несколько уменьшив число витков первичной обмотки. Напряжение на сетку фазоинвертора подается с делителя, включенного в сеточную цепь лампы Л3 вместо R15. В качестве R15 целесообразно применить переменное сопротивление. С его помощью можно менять переменное напряжение на сетках ламп Л4 и Л5.

Основная схема усилителя (рис. 45) позволяет менять режим только подбором постоянного смещения (регулируется сопротивлением R20).

Схема выпрямителя 10В, по-видимому, не требует никаких пояснений. Здесь, так же как и в блоке 5В, используется силовой трансформатор от приемника «Байкал». Возможно применение любого другого аналогичного трансформатора. В частности, силовой трансформатор от «Дружбы» позволит заметно поднять постоянное напряжение, а значит, и выходную мощность.

Конструктивно радиоузел выполнен в виде четырех блоков, размещенных на деревянной раме. Панели для каждого блока изготовлены из трехмиллиметровой фанеры. Панель блока 5У желательно сделать из листового алюминия или стали толщиной 1–2 мм. В этом случае основные детали размещаются на фанерной плите с лепестками. В каждом блоке имеются монтажные гребенки (на рис. 45 они обозначены зеленым), через которые блоки соединяются между собой. Кроме того, на панелях имеется большое число монтажных лепестков.

Рис. 45, 1

Рис. 45, 2

Рис. 45, 3

Рис. 45, 4

Рис. 45, 5–7

Рис. 45, 8

Рис. 45. Простой школьный радиоузел.

Сверху весь радиоузел закрывают кожухом, в котором обязательно должны быть сделаны вентиляционные отверстия. Однако верхняя панель (точнее, верхние панели — у каждого блока своя небольшая панель) закрывается кожухом не полностью. Остается открытой передняя часть панелей, где установлены регуляторы уровня, выключатели, сигнальные лампочки. Здесь же удобно установить какой-либо из индикаторов выхода. Лучше, конечно, для каждого усилительного блока иметь свой индикатор, но в крайнем случае можно обойтись и одним индикатором, подключая его то к одному, то к другому выходу. Сзади усилителя остается открытой небольшая часть верхних панелей, где находятся зажимы для подключения абонентской линии, идущей к мощному громкоговорителю, и предохранители блоков питания.

Радиоузел может быть установлен в любом помещении, но, конечно, помещение это нужно выбирать так, чтобы в пего попадало как можно меньше шума [18]. Дверь нужно тщательно обить плотной материей. Над дверью надо повесить светящийся транспарант: «Тише. Микрофон включен».

С помощью простейшего реле можно сделать так, что этот транспарант будет включаться одновременно с микрофоном. Кроме хорошей изоляции от посторонних внешних шумов, полезно также улучшить акустические характеристики самого помещения радиоузла. Когда передача идет из обычной, не приспособленной для этого комнаты, у звука появляется неприятная гулкость. Происходит это потому, что в микрофон попадают звуковые волны, отраженные от стен, потолка, пола. Вот эти отраженные волны, которые особенно сильны в пустом помещении, попадают в микрофон с некоторым опозданием и ухудшают качество звучания.

Помещение, специально подготовленное для радио- или телевизионных передач, называют студией. Акустическая подготовка студии весьма сложна: в ней устанавливают большие щиты, с помощью которых направляют движение звуковых волн; стены студии закрывают многослойными звукопоглощающими покрытиями. Да и сама архитектура студии определяется необходимыми акустическими характеристиками.

Разумеется, для школьного радиоузла трудно построить студию со сложным акустическим оформлением, однако установить в ней несколько звукопоглощающих щитов весьма полезно. Простые щиты можно сделать из двух деревянных реек, на которые набиты листы фанеры или картона. В фанере (или картоне) нужно сделать большое число отверстий диаметром около 1 см. Вместо дырчатой фанеры (картона) еще лучше применить материал с неровной поверхностью, например картонные (бугристые) прокладки для упаковки яиц.