Номінальна вихідна потужність - вихідна потужність підсилювача, - стор.7. Коефіцієнт інтермодуляційних спотворень

Визначення номінальної вихідної потужності вимагає застосування генератора НЧ ( 400 або 1000 Гц), Вольтметра змінного струму і вимірювача нелінійних спотворень. Крім того, треба знати величину повного опору навантаження Zнпідсилювача на частоті 400 Гц. Якщо підсилювач працює на один гучномовець, то в якості Zнможна прийняти опір його звукової котушки постійному струмі, Збільшене на 20% .

При наявності декількох гучномовців, приєднаних до однієї і тієї ж обмотці вихідного трансформатора, визначають загальний опір їх звукових котушок і результат також множать на 1,2 . Якщо динаміки підключено до різних обмоток, то їх опору слід перерахувати до однієї з обмоток, на кінцях якої передбачається контролювати вихідну напругу, і скласти за законом паралельного опору. Якщо є високочастотні гучномовці, включені через конденсатори, що зрізують нижчі частоти, то їх в розрахунок приймати не треба.

Мал. 1. Схема з'єднання при визначенні номінальної вихідної потужності

На вхід підсилювача низької частоти (на гнізда звукознімача радіомовного приймача) подається чисто синусоїдальний сигнал частотою 400 або 1000 Гц від високоякісного вимірювального генератора низької частоти, що володіє коефіцієнтом нелінійних спотворень кнне більше 0,5-1% . Напруга цього сигналу поступово підвищують, весь час визначаючи Кн на виході випробуваного підсилювача. коли кндосягне обумовленої для апарату даного класувеличини, відраховують по вольтметру напругу на навантаженні U вихі розраховують номінальну вихідну потужність за формулою:

Визначити номінальну вихідну потужність можна також за влучним висловом нелінійних спотворень, побудова якої описано нижче. якщо значення кн, При якому слід шукати номінальну вихідну потужність випробовуваного апарату, невідомо, то можна прийняти його рівним 10% .

При відсутності вимірювача спотворень визначення номінальної вихідної потужності утруднено, але з деяким наближенням для справних підсилювачів можна вважати, що в середньому при Кн = 10%вихідна потужність складає 60% від максимально можливої потужності. Таким чином, визначивши найбільшу вихідну потужність при свідомо великому вихідному напрузі, можна прийняти номінальну потужність дорівнює 0,6 цієї граничної.

Нормальна вихідна потужність

Її величина розраховується за отриманим значенням номінальної вихідної потужності Рвих

Рнорм = 0,1 Рвих

При нормальній вихідної потужності напруга на навантаженні становить 0,316 величини, яка вимірюється в режимі номінальної вихідної потужності. При цьому рівні вихідного сигналу визначається більшість якісних характеристик підсилювачів і приймачів.

Характеристика нелінійних спотворень

Характеристика нелінійних спотворень визначається за допомогою того ж комплекту приладів, що і номінальна вихідна потужність ( рис.2 ).

Генератор НЧ

Підсилювач низької частоти

Вимірювач нелінійних спотворень

вимірювач виходу

Розрізняють два типи таких характеристик: залежність коефіцієнта нелінійних спотворень кнвід вихідної потужності Рі залежність коефіцієнта нелінійних спотворень кнвід частоти (вимірювання проводяться в режимі нормальної вихідної потужності). Отримання характеристик обох типів показано на рис.2 .

Про нелінійних спотвореннях можна також судити за показаннями осцилографи, розгортаючи на його екрані напруга, що виходить на виході підсилювача при подачі на вхід останнього синусоїдальних коливань від звукового генератора ( рис.3 ). При всіх осцілографіческіх дослідженнях треба спочатку перевіряти на осцилографи форму подаються від генератора коливань, щоб в разі несправності генератора НЕ віднести спотворення кривої струму на рахунок досліджуваного апарату.

Мал. 3. Застосування осцилографи для дослідження нелінійних спотворень

Дослідження нелінійних спотворень в залежності від частоти сигналу треба виробляти при установці регуляторів тембру в положення, що забезпечують найбільшу рівномірність частотної характеристики.

Зняття амплітудної характеристики підсилювача НЧ

Зняття цієї характеристики ( рис.4 ) Також дозволяє судити про нелінійних спотвореннях, але не вимагає застосування вимірювача нелінійних спотворень.

Мал. 4. Зняття амплітудної характеристики

Амплітудна характеристика виражає залежність вихідної напруги від вхідного і знімається при частоті сигналу 400 або 1000 Гц. Точка, в якій закінчується прямолінійний висхідний ділянку, обмежує область вихідних напруг, де нелінійні спотворення мають малу величину. При знятті амплітудної характеристики регулятор гучності встановлюється в положення найбільшого посилення.

Зняття частотної характеристики

Зняття частотної характеристики пояснює рис.5 . Регулятор гучності при цьому повинен бути встановлений в положення найбільшої гучності, а регулятори тембру - на пропускання повної смуги частот.

Мал. 5. Зняття частотної характеристики УНЧ

Встановивши частоту звукового генератора 400 або 1000 Гц, Що підводиться до входу підсилювача напруга підбирають регулятором рівня генератора так, щоб на виході підсилювача вийшла нормальна вихідна потужність, вольтметр на виході при цьому повинен показувати напруга:

, де Рвих- номінальна вихідна потужність при Кн = 10%.

За вимірника виходу звукового генератора помічають, який при цьому був потрібен рівень сигналу. Підтримуючи цей рівень, перебудовують генератор в діапазоні частот від 20-30 Гцдо 15-20 кГці відзначають, як змінюється при різних частотах напруга на виході підсилювача. За отриманими даними будують графік, по горизонтальній осі якого відкладають частоти, а по вертикальній - вихідні напруги або потужності ( рис.5 ).

Вельми поширена вертикальну вісь градуювати в децибелах, причому рівень на частоті 400 або 1000 Гцпозначають нулем, вгору від нього відкладають позитивні значення рівнів + дБ, А вниз - негативні - дБ. Для визначення ефективності регуляторів тембру аналогічно знімають частотні характеристики при крайніх і декількох проміжних положеннях цих регуляторів.

Смуга частот, що пропускаються

Смуга частот, що пропускаються зазвичай відраховується на рівні -6 дБ, Тобто при ослабленні посилення крайніх частот по напрузі в два рази в порівнянні з посиленням на частоті 400 або 1000 Гц. Її легко визначити з частотної характеристики підсилювача. на рис.5 позначена буквою П.

чутливість підсилювача

Чутливість підсилювача (чутливість приймача з кубел звукознімача) визначається напругою сигналу при частоті 400 або 1000 Гц, Яке необхідно подати на вхід підсилювача НЧ для отримання номінальної вихідної потужності ( рис.6 ).

Мал. 6. Вимірювання чутливості УНЧ або приймача (з кубел звукознімача)

Ця напруга зазвичай становить десяті або навіть соті частки вольта, а в деяких випадках - одиниці мілівольтах, і тоді безпосередньо виміряти його важко. У цьому випадку напруга до входу підсилювача подають за допомогою точного подільника напруги, складеного з відомих опорів, або через понижуючий трансформатор з відомим коефіцієнтом трансформації і вимірюють напругу до дільника або трансформатора. Знаючи, у скільки разів зменшено підведене до входу підсилювача напруга, легко визначити і чутливість підсилювача.

При вимірюванні чутливості регулятор гучності повинен бути поставлений в положення найбільшої гучності, а регулятори тембру - на повну смугу частот, що пропускаються. Напруга на виході відповідно до номінальною вихідною потужністю повинно бути:

Характеристика регулятора гучності

Характеристика регулятора гучності висловлює залежність коефіцієнта посилення підсилювача від кута повороту рукоятки регулятора гучності. Зазвичай хороші регулятори гучності мають дуже широкими межами зміни коефіцієнта посилення і зняти їх характеристику при незмінній вхідній напрузі не вдається. Тому на практиці, змінюючи положення регулятора гучності, одночасно змінюють і підводиться від генератора НЧ напруга, підтримуючи незмінним (нормальним) вихідна напруга підсилювача.

Отримані таким способом значення вхідної напруги для різних положень регулятора гучності перераховують потім в децибели, приймаючи за 0 дБвхідна напруга в положенні максимального коефіцієнта посилення. Розраховані для інших точок значення децибел беруть зі знаком мінус і будують криву типу показаної на рис.7а .

Мал. 7. Характеристики регулятора гучності

Вимірювання проводять на частоті 400 або 1000 Гц. Якщо регулятор гучності тонкомпенсірованний, то для кожного з обраних його положень знімають частотну характеристику і всі отримані характеристики наносять на одну координатну сітку, зміщуючи їх відносно один одного на величину ослаблення, що дається регулятором на частоті 1000 Гц (рис.7б ). При знятті характеристик тонкомпенсації регулятори тембру попередньо встановлюють в такі положення, при яких частотна характеристика, Що відповідає максимальному посиленню, має найбільш протяжна ділянка (характеристика 0 дБна рис.7б ).

Основні випробування приймачів АМ

В.К. Лабутин."Книга радіомайстрів". 1964 рік

Різноманіття вживаних стандартів вимірювання вихідної потужності підсилювачів і потужності колонок може збити з пантелику будь-кого. Ось блоковий підсилювач солідної фірми 35 Вт на канал, а ось дешевенький музичний центр з наклейкою 1000 Вт.

Таке порівняння викличе явне здивування у потенційного покупця. Саме час звернутися до стандартів ...

Стандарти потужності (DIN, RMS, PMPO)

номінальна потужність- потужність при середньому положенні регулятора гучності підсилювача, при якій інші параметри пристрою відповідають заявленим в технічному описі.

В Європі використовується два параметри потужності - номінальна і синусоїдальна. Це знайшло своє відображення в назвах акустичних систем і позначеннях динаміків. Причому, якщо раніше в основному використовувалася номінальна потужність, то тепер частіше - синусоїдальна. Наприклад, колонки 35АС згодом отримали позначення S-90 (номінальна потужність 35 Вт, синусоїдальна потужність 90 Вт)

синусоїдальна потужність- потужність, при якій підсилювач або колонка може працювати протягом тривалого часу з реальним музичним сигналом без фізичного пошкодження. Зазвичай в 2 - 3 рази вище номінальної.
Західні стандарти ширші, як правило, використовуються DIN, RMS і PMPO.

DIN- приблизно відповідає синусоїдальної потужності - потужність, при якій підсилювач або колонка може працювати протягом тривалого часу з сигналом «рожевого шуму» без фізичного пошкодження.

RMS (Rated Maxmum Sinusoidal)- Максимальна (гранична) синусоїдальна потужність - потужність, при якій підсилювач або колонка може працювати протягом однієї години з реальним музичним сигналом без фізичного пошкодження. Зазвичай на 20 - 25 відсотків вище DIN.

PMPO (Peek Music Power Output)- Музична потужність (позамежна :-)) - потужність, яку динамік колонки може витримати протягом 1 -2 секунд на сигналі низької частоти (близько 200 Гц) без фізичного пошкодження. Зазвичай в 10 - 20 разів вище DIN.
Як правило, серйозні західні виробники вказують потужність своїх виробів в DIN, а виробники дешевих музичних центрів і комп'ютерних колонокв PMPO.

Особливості стандартів, що описують потужність в звукотехніці

Багатьом іноді доводилося замислюватися, що ж саме означає потужність, в тому чи іншому вигляді приводиться в паспортах акустичних систем і звукопідсилювальної апаратури. Матеріалів на цю тему в мережі і друкованих виданнях зустрічається на диво мало, виразних відповідей на питання теж.

міжнародні стандарти

RMS (Root Mean Squared)- середньоквадратичне значення потужності, обмеженої заданими нелінійними спотвореннями.

Потужність заміряється синусоїдальним сигналом на частоті 1 кГц при досягненні 10% THD. Вона обчислюється, як твір середньоквадратичних значень напруги і струму при еквівалентній кількості теплоти, що утворюється постійним струмом. Тобто, ця потужність чисельно дорівнює квадратному кореню з добутку квадратів усереднених величин напруги і струму.

Для синусоїдального сигналу середньоквадратичне значення менше амплітудного в V2 раз (x 0,707). Взагалі ж, це віртуальна величина, термін «середньоквадратичний», строго кажучи, може бути застосований до напруги або силі струму, але не до потужності. Відомий аналог - діюче значення (всі знають його для мережі електроживлення змінним струмом - це ті самі 220 V).

Спробую пояснити, чому це поняття для опису звукових характеристик малоинформативно.

Загальна потужність - це виробляє роботу. Тобто, має сенс в електротехніці. І відноситься не обов'язково до синусоїді. У разі музичних сигналів гучні звуки ми чуємо краще, ніж слабкі. І на органи слуху впливають більше амплітудні значення, а не середньоквадратичні. Тобто гучність не еквівалентна потужності. Тому середньоквадратичні значення мають сенс в електролічильнику, а ось амплітудні в музиці. Ще більш популістський приклад - АЧХ. Провали АЧХ помітні менше, ніж піки. Тобто гучні звуки більш інформативні, ніж тихі, а усереднене значення буде мало про що говорити. Таким чином, стандарт RMS був однією з не самих вдалих спроб описати параметри звукової апаратури, які не відображають гучність, як величину.

В підсилювачах і акустиці цей параметр теж, по суті, має досить обмежене застосування - підсилювач, який видає 10% спотворень на максимальній потужності (коли виникає кліппінг, обмеження амплітуди підсилюється сигналу з виникаючими специфічними динамічними спотвореннями), ще пошукати. До досягнення максимальної потужності спотворення транзисторних підсилювачів, Наприклад, не перевищують часто сотих часток відсотка, а вже вище різко зростають (нештатний режим). Багато акустичні системи при тривалій роботі з таким рівнем спотворень вже здатні вийти з ладу. Для зовсім вже дешевої техніки вказується інша величина - PMPO, зовсім вже безглуздий і ніким не нормований параметр, а значить, друзі-китайці вимірюють його так, як бог на душу покладе. Якщо точніше, в папуг, причому кожен у своїх. Значення PMPO часто перевищують номінальні аж до коефіцієнта 20.

PMPO (Peak Music Power Output)- пікова короткочасна музична потужність, величина, яка означає максимально досяжне пікове значення сигналу незалежно від спотворень взагалі за мінімальний проміжок часу (зазвичай за 10 mS, але, взагалі, не нормовано). Як випливає з опису, параметр ще більш віртуальний і безглуздий в практичному застосуванні. Посвята ці значення не сприймати всерйоз і на них не орієнтуватися. Якщо вас попало купувати апаратуру з параметрами потужності, зазначеними тільки, як PMPO, то єдина порада - послухати самостійно і визначити, підходить це вам чи ні.

DIN 45500- комплекс загальноприйнятих стандартів IEEE, що описують різні звукопідсилювальні характеристики апаратури більш достовірним чином.

DIN POWER- значення видається на реальному навантаженню (для підсилювача) або підводиться (до АС) потужності, обмеженою нелінійними спотвореннями. Вимірюється подачею сигналу з частотою 1 кГц на вхід пристрою протягом 10 хвилин. Потужність заміряється при досягненні 1% THD (нелінійних спотворень). Строго кажучи, є й інші види вимірювань, наприклад, DIN MUSIC POWER, що описує потужність вже музичного сигналу. Зазвичай вказується величина DIN music вище, ніж приводиться як DIN.

вітчизняні стандарти

номінальна потужність- величина штучна, вона залишає свободу вибору виробника. Розробник вільний вказати значення номінальної потужності, відповідне найбільш вигідному значенню нелінійних спотворень. Зазвичай зазначена потужність підганялася під вимоги ГОСТ до класу складності виконання при найкращому поєднанні вимірюваних характеристик. Вказується як у АС, так і у підсилювачів. Іноді це призводило до парадоксів - при спотвореннях типу «сходинка», що виникають в підсилювачах класу АВ на малих рівнях гучності, рівень спотворень міг знижуватися при збільшенні вихідної потужності сигналу до номінальної. Таким чином досягалися рекордні номінальні характеристики в паспортах підсилювачів, з вкрай низьким рівнем спотворень при високій номінальної потужності підсилювача. Тоді як найвища статистична щільність музичного сигналу лежить в діапазоні амплітуд 5-15% від максимальної потужності підсилювача. Ймовірно, тому російські підсилювачі помітно програвали на слух західним, у яких оптимум спотворень міг бути на середніх рівнях гучності, тоді як в СРСР йшла гонка за мінімумом гармонійних і іноді інтермодуляционних спотворень за всяку ціну на одному, номінальному (майже максимальному) рівні потужності.

Паспортна шумова потужність- електрична потужність, обмежена виключно тепловими і механічними ушкодженнями (наприклад: сповзання витків звукової котушки від перегріву, вигорання провідників в місцях перегину або спайки, обрив гнучких проводів і т.п.) при підведенні рожевого шуму через коригувальну ланцюг протягом 100 годин.

Максимальна короткочасна потужність- електрична потужність, яку гучномовці АС витримують без пошкоджень (перевіряється по відсутності деренчання) протягом короткого проміжку часу. В якості випробувального сигналу використовується рожевий шум. Сигнал подається на АС протягом 2 сек. Випробування проводяться 60 разів з інтервалом в 1 хвилину. Даний вид потужності дає можливість судити про короткочасні перевантаженнях, які може витримати гучномовець АС в ситуаціях, що виникають в процесі експлуатації.

Максимальна довготривала потужність- електрична потужність, яку витримують гучномовці АС без пошкоджень протягом 1 хв. Випробування повторюють 10 разів з інтервалом 2 хвилини. Випробувальний сигнал той же. Максимальна довготривала потужність визначається порушенням теплової міцності гучномовців АС (сповзанням витків звукової котушки і ін.).

Загальна термінологія

рожевий шум- група сигналів з випадковим характером і рівномірною спектральною щільністю розподілу по частотах, спадної зі збільшенням частоти зі спадом 3 дБ на октаву у всьому діапазоні вимірювань, з залежністю середнього рівня від частоти у вигляді 1 / f. Рожевий шум має постійну (за часом) енергію на будь-якому з ділянок частотної смуги.

Білий шум- група сигналів з випадковим характером і рівномірною і постійною спектральною щільністю розподілу по частотах. Білий шум має однакову енергію на будь-якому з ділянок частот.

Октава- музична смуга частот, співвідношення крайніх частот якої дорівнює 2.

електрична мощность - потужність, що розсіюється на омічному еквівалентному опорі, рівному по величині номінальному електричному опору АС, при напрузі, рівному напрузі на затисках АС. Тобто, на опорі, що емулює реальне навантаження в тих же умовах.

Номінальна вихідна потужність - вихідна потужність підсилювача, при ко-торою рівень спотворень не перевищує деякого встановленого значення. Для нормальної роботи гучномовця потрібно вихідна потужність не менше 30 мВт; для озвучування кімнати середніх розмірів 100 ... 200 мВт, для голосно-мовця відтворення звуку на відкритому повітрі 0.6 ... 0.8 Вт. Максималь-ної для підсилювача НЧ з живленням від батареї елементів можна вважати потужність 2 ... 4 Вт. При більшій вихідної потужності найбільш ємні елементи 343 та 373 дуже скоро, всього за кілька годин роботи виходять з ладу. Опір навантаження підсилювача - опір гучномовця, на ко-лось розрахований підсилювач. Навантаженням малопотужних підсилювачів, які застосовуються в портативних приймачах, служать гучномовці, в яких використовують дина-мічні головки прямого випромінювання з опором звукової котушки 4 ... 10 Ом, рідше 16 Ом. У переносних приймачах знаходять застосування головки з номінальної-ної потужністю до 2 Вт і опором 4 Ом. Зазвичай підсилювач НЧ добре працює з динамічної головкою, опір якої не нижче вихідного опору підсилювача. Наприклад, якщо підсилювач розрахований на динамічну головку опором 8 Ом, то він буде добре працювати з динамічними го-спритні опором 10 і 16 Ом. Але при зменшенні опору навантаження робота підсилювача різко погіршується. Збільшуються спотворення сигналу, потре-бляемий ток, перегріваються транзистори і мікросхеми. Тому зменшувати со-опір навантаження нижче допустимого номінального значення не рекомендує-ся. При заміні однієї головки інший необхідно враховувати, що вихідна потуж-ність підсилювача НЧ при постійній напрузі харчування назад пропорциональ-на опору навантаження. Це означає, що якщо замість головки опором 8 Ом встановлена інша опором 16 Ом, то вихідна потужність підсилю-теля зменшиться вдвічі. Номінальна чутливість (або просто чутливість) це напруги-ня сигналу на вході підсилювача, необхідну для отримання на його виході номи-нальної вихідної потужності. Найпростіші підсилювачі НЧ мають чутливість 10 ... 20 мВ. Підсилювача з такою чутливістю досить для Гучномовець-щей роботи будь-якого з описаних в книзі приймачів. Але все ж краще мати підсилювач з запасом посилення, з чутливістю 3 ... 5 мВ. З таким підсилювачем приймач може забезпечити гучномовний прийом сигналів далеких станцій. Але підвищення чутливості тягне за собою збільшення числа використовуваних транзисторів або мікросхем, конденсаторів, резисторів і, що найнеприємніше для початківців радіоаматорів, - складність налагодження і такий недолік, як схильність до самозбудження. Щоб його усунути, доводиться вводити фільтри в ланцюзі харчування ступенів, що ще більше ускладнює конструкцію. По-цьому в цій книзі розглянуті тільки самі прості підсилювачіпотужності НЧ, в яких використані не велике числотранзисторів, мікросхем та інших де-талей. Напруга (і полярність) джерела живлення - одна з важливих характе-ристик підсилювача. Практика роботи радіоаматора показує, що в блешні-стве випадків мовчання зібраного підсилювача або вихід його з ладу відразу після включення живлення найчастіше пов'язані або з неправильною полярністю включення джерела живлення, або з перевищенням напруги харчування. Найчастіше в простих аматорських конструкціях застосовують батареї живлення напругою 9 В, рідше 3, 4,5, 6, 12 В. В одних випадках із загальним проводом з'єднаний мінус-вої висновок батареї, а в інших - плюсовій.

ПІДСИЛЮВАЧ НЧ НА ТРЬОХ транзисторах

На рис, 34 показана схема найпростішого підсилювача НЧ, в якому можна використовувати джерело живлення напругою 4,5 або 9 В. При опорі на-Грузьке 10 Ом і напрузі живлення 4,5 В номінальна вихідна потужність рав-на 70 ... 80 мВт , а при підвищенні напруги до 9 В 120 ... 150 мВт. В підсилювачі застосовані германієві малопотужні низькочастотні транзистори.

Мал. 34

Ступінь на транзисторі VI - попередній підсилювачструму і напруги сигналу, а транзистори V3 і V4 є взаємно симетричними еміттерними повторителями і підсилюють струм сигналу. Початкове зміщення на базі тран-зісторов V3 і V4 формується з падіння напруги на діоді V2, включений-ном в колекторний ланцюг транзистора VI послідовно з навантажувальним резистором R2. Початкове зміщення на базу транзистора VI надходить через різі-стор R1. Такий спосіб усунення найпростіший, але вимагає досить точного вибо-ра резистора RL Опір цього резистора визначається напругою пита-ня і коефіцієнтом передачі струму бази транзистора VI. На схемі напруга зсуву і номінал резистора R1 та інших елементів для джерела напруги-ням 4,5 У вказані без дужок, а для девятівольтовой - в дужках. динамічна головка В 1включена між точкою з'єднання емітерів транзисторів V3 і V4 і загальною точкою оксидних конденсаторів С2, СЗ.Таке включення головки і конденсаторів називається мостовим, його головним гідний-ством є відсутність струмових перевантажень транзисторів при включенні пі-танія. При нормальній роботі підсилювача постійна напруга на емітера транзисторів V3 і V4 (Напруга «середньої точки») має дорівнювати поло-вини напруги харчування. Такого розподілу напруги харчування добивають-ся підбіркою резистора R1. Струм спокою при відсутності сигналу на вході підсилите-ля вказано на схемі. При значному відхиленні (в 3 - 4 рази) струму спокою від зазначеного значення необхідно його скоригувати підбіркою резистора R2 і знову, якщо необхідно, резистора R1. Використовувані в підсилювачі транзистори повинні мати коефіцієнт передачі струму бази понад 40 ... 50. Можна використовувати і транзистори з меншим значенням коефіцієнта передачі, але при цьому знизиться чутливість і зменшиться номінальна вихідна потужність підсилювача. Для живлення підсилювача можна використовувати три або шість елементів 316 або 343, 377, в залежності від наявності вільного місця в обраному корпусі. При напрузі живлення 4,5 В зручно користуватися батареєю 3336Л, для малогабари-Ритні конструкцій з напругою живлення 9 В - батареєю «Крона-ВЦе. Монтажну плату підсилювача можна виконати друкованої або навісний. На рові. 35 показаний вид монтажної плати з гетинаксу або текстоліту товщиною 1 ... 1.5 мм. Оксидні конденсатори використані типу К50-6. При виборі кондом-саторі треба стежити за тим, щоб номінальну напругу їх не було менш початкової напруги ис-точніка харчування. Бажано-но для збільшення вихідної потужності на нижчих часто-тах вибрати конденсатори С2і СЗз ємністю, вдвічі більшою, ніж зазначено на схе-ме. Компонування монтажної плати допускає також при-трансформаційних змін конденсатора З 1типів К50-3, К50-12 з торці-вимі висновками, для чого на ній передбачені дві до-полнітельние точки. При монтажі деталей підсилювача необхідно стежити за правильною полярності-ністю включення оксидних конденсаторів, діода і джерела живлення. Ба-тельно кілька разів перевірити правильність монтажу, перш ніж буде вклю чено харчування.

Мал. 35

Мал. 36

Якщо полярність включення оксидних конденсаторів, діода і батареї пита-ня змінити на зворотну, підсилювач можна зібрати на транзисторах МП38Б (VI), МП38А (V3) і МП41А (V4). Режим і номінали в цьому випадку залишаються без зміни, крім резистора R1 - він повинен бути 68 кОм (150 кОм). Пара-метри підсилювача залишаються практично без зміни.

ПІДСИЛЮВАЧ НЧ НА ЧОТИРЬОХ транзисторах

На рис. 36 зображена схема підсилювача НЧ на чотирьох транзисторах. кінцеві транзистори V5 і V6 в ньому - германієві середньої потужності, що дозволяє отримати при опорі навантаження 8 Ом і напрузі живлення 9 В номінальну потужність до 0,7 Вт. При підвищенні напруги живлення до 12 В вихідна потужність досягає 1,5 Вт. Чутливість підсилювача близько 3 мВ. транзистори VI і V2 складають попередній підсилювач. Обидва транзістора- - кремнієві. Таке поєднання кремнієвих і германієвих транзисторів дозволяє отримати кращу стабільність роботи підсилювача при коливаннях температури. Германієві транзистори в попередньому підсилювачі при температурі вище 30 ° С працюють незадовільно. У цьому підсилювачі два стабілізуючих діода V3 і V4 в ланцюзі зміщення око-кінцевих транзисторів. Для усунення можливого самозбудження через пара-зітной зворотнього зв'язкучерез джерело живлення зміщення на базу транзистора VI підведено через розв'язують фільтр R4 C1. Токостабілізірующій різі-стор R6 підключений до середньої точки ланцюга транзисторів V5 і V6, а не до загального проведення, як в попередньому підсилювачі. Це дозволяє автоматично підтрим-проживати постійна напруга на виході підсилювача рівним половині напруги-ня джерела живлення. шунтувальний конденсатор С4підключений до загального проведення через резистор R7, що підвищує стійкість підсилювача до самовозбуж-ня на вищих частотах. Для підвищення вихідної потужності і чутливість-ності підсилювача застосована схема компенсації вхідного струму емітерний повторювали телеглядачам, подібно до того як це було в приймальнику за схемою на рис. 22. Досягнуто це тим, що частина вихідної напруги підсилювача через конденсатор С5вве-дена у вхідні ланцюг транзисторів V5 і V6 через резистор R8, є частиною колекторної навантаження транзистора V2.

Мал. 37

На рис. 36, бзображений варіант схеми описуваного підсилювача, в якому структура всіх транзисторів замінена на зворотну. При цьому потрібно изме-нитка і полярність включення всіх оксидних конденсаторів, діодів і батареї живлення. Вид монтажної плати та розміщення деталей на ній показані на рис. 37. Плата однаково придатна для обох варіантів схеми. Якщо деталі справні, а монтаж не містить помилок, то підсилювач починає працювати відразу. Режим всіх транзисторів встановлюється автоматично підбіркою одного резистора R3. При відсутності транзисторів ГТ402 і ГГ404 їх можна замінити на МП42Б і МП38Б відповідно. Але при цьому напруга живлення не повинно переви-щувати 9 В, а опір звукової котушки головки має бути 10 або 16 Ом. Вихідна потужність не перевищить 200 мВт.

ПІДСИЛЮВАЧ НЧ на мікросхемі І ДВОХ транзисторах

На рис. 38, азображена схема, а на рис. 38, б- креслення друкованої плати підсилювача НЧ, за параметрами близького до попереднього підсилювача. Тут попередній підсилювач сигналу зібраний на інтегральної мікросхемі А1.Кро-ме того, в порівнянні з раніше описаними підсилювачами навантаження підключена до виходу кінцевої ступені через одиночний конденсатор С4,а конденсатор СЗшунтирует по змінному струмі батарею живлення GBL Налагодження зводиться до добірки резистора R4 в ланцюзі загальної негативного зворотного зв'язку. Он.дол-дружин бути таким, щоб, з одного боку, чутливість не була нижчою за норму, а з іншого - були б малопомітними спотворення сигналу.

Мал. 38

ПІДСИЛЮВАЧ НЧ на мікросхемі К174УН4

На рис. 39, а представлена схема підсилювача НЧ всього на одній інте-дробові мікросхемі К174УН4А або К174УН4Б. При напрузі живлення 9 В підсилювач на К174УН4А розвиває вихідну потужність до 0,7 Вт при сопротив-лення навантаження 4 Ом, а на К174УН4Б - близько 0,5 Вт. Чутливість в обох випадках дорівнює 20 ... 30 мВ. Креслення друкованої плати підсилювача показаний на рис. 39, б. Налагодження сво-диться до добірки резистора R1 в колі зворотного зв'язку, як і в попередньому усі-Літел. Цей підсилювач добре працює при зниженні напруги живлення до 6 В. Для поліпшення роботи підсилювача з розрядженою батареєю живлення реко-мендується збільшити ємність конденсатора СЗдо 500 мкФ.

ПІДСИЛЮВАЧ НЧ на мікросхемі К174УН7

На рис. 40, апоказана схема підсилювача НЧ, зібраного на мікросхемі К174УН7. Він здатний забезпечити номінальну потужність до 1 Вт При сопротив-лення навантаження 4 Ом. При навантаженні 8 Ом номінальна вихідна потужність до-Стігала 0,6 Вт. Чутливість підсилювача 15 ... 30 мВ.

Мал. 39

Як видно зі схеми, даний підсилювач містить значно більше навіс-них деталей, ніж попередній, що пов'язано з необхідністю корекції режиму роботи підсилювача з цієї мікросхемою. Підвищення вихідної потужності до 1 Вт вимагає більш точної установки режиму кінцевих транзисторів підсилювача по постійному струму. Цього домагаються підбіркою резистора R4. Правильний ре-жим відповідає значенню постійної напруги на виводі 12 мікросхеми, вказаною на схемі. резистор R5 можна зробити самостійно з високоомній дроту. Тембр звучання можна дещо змінити підбіркою конденсатора С4.Для поліпшення якості роботи підсилювача бажано встановити конденсатор К50-6 ємністю 500 або 1000 мкФ на напругу 15 В, шунтирующий батарею живлення по змінному струмі. Цей конденсатор дозволить продовжити термін служби батарей, знизити спотворення сигналу при роботі з великою гучністю. Креслення друкованої монтажної плати підсилювача зображено на рис. 40, б.Якість роботи будь-якого підсилювача НЧ залежить не тільки or нього самого, а й від джерела сигналу, і від гучномовця. Гучномовцем при-нято називати вузол, що складається з динамічної головки прямого випромінювання і її акустичного оформлення, під яким розуміється футляр (ящик) з усіма до-виконавчими деталями і вузлами. Від правильності вибору головки для голосно-говорітеля великою мірою залежить якість звучання звуковнх програм.

Мал. 40

Зрозуміло, користування громкоговорящим приймачем набагато зручніше, ніж приймачем з головними телефонами. Додавання до простих приймачів, описаний-ним в першій частині книги, підсилювача НЧ і динамічної головки дозволить напів-чить повноцінний гучномовний радіоприймальний апарат. Наша промисло-ність випускає велику кількість типів динамічних головок з номінальною потуж-ністю від сотих часток вата до десятків ват. Для кишенькових і переносних радіоприймачів, якими захоплюються початківці радіоаматори, підійдуть головки з номінальною потужністю до 2 Вт. У табл. 10 вказані характеристики динамічних головок потужністю від 0,025 до 2 Вт. Що ж потрібно знати при виборі або заміні динамічної головки? В першу чергу необхідно, щоб номінальна потужність головки була принаймні більше номінальної вихідної потужності підсилювача НЧ. Встановлено, що ис-користування головки потужністю більшою, ніж мінімально необхідна, спосіб-ствует зниженню спотворень звуку. Іншим важливим фактором є t опору-тивление головки постійному струму - нагадаємо, що кожен підсилювач НЧ рас-лічений на роботу з певним опором навантаження. Потрібно враховувати також середній тиск, що розвивається головкою при подве-ження до неї потужності 100 мВт. Чим вище середній тиск головки, тим голосніше буде звучати приймач, причому гучність збільшується прямо пропорційно квадрату стандартного середнього тиску. І, нарешті, слід враховувати розмі-ри і масу головки. Якщо приймач переносний, то можна використовувати головки з номінальною потужністю до 1 ... 2 Вт. Але для кишенькових приймачів можливо-сти вибору набагато вже.

Гучномовного приймач прямого ПОСИЛЕННЯ

До складу гучномовного приймача прямого посилення входять: магніт-ва антена, підсилювач ВЧ, детектор, підсилювач НЧ з регулятором гучності, грім-коговорітель і батарея харчування. Конструктивно він може бути зібраний у вигляді окремих блоків, що дозволяють складати приймач з різних вузлів для перевірки та спільної роботи, але користуватися таким приймачем не зовсім зруч-но. Тому зазвичай прагнуть об'єднати все вузли в одному корпусі. Структур-ва схема приймача представлена на рис. 41.

Таблиця 10

Динамічні головки прямого випромінювання

голівка динамічна	Номі-нальна потужність, Вт	Працюючи смуга ча-стота. Гц	Середнє акуст-чеський тиск. па	Опираючись-ня повне (постійному струму). Ом	Розміри, мм	маса,
0.025ГД-2		450...3150
0.05ГД-1		450...3150
0.1ГД-3		450...3150		6,5 (5,2)
0.1ГД-6		450... 31 60
0,1ГД-8		450.. .31 60
0.1ГД-9		450... 3160
0.1ГД-12		450...3150
0.1ГД-13		450... 3160
0,2ГД-1		450...3150
0,25ГД-1		31 5.. .3550
0.25ГД-2		315...3550
0.25ГД-9		300...3000
0,25гд-1о		315...5000
0.25ГД-19		31 5... 5000
0.5ГД-2		100...6000		5,5 (4,4)
0.5ГД-10		150...7000		5,0 (4,4)
0.5ГД.11		150...7000		5.0 (4,4)
0.5ГД-12		150...7000
0,5ГД-14		250...3500			102 X50
0.5 ГД-15		I50 ... 7000
0.5ГД-17		250..-5000
0.5ГД-20		315...5000
0.5ГД-21		315...5000
0.5ГД-28		250...5000
0.5ГД.ЗО		125... 10000		16 (14,4)
0.5ГД-31		125...10000		16 (14,4)	122X80X40
1ГД-4А		100... 10000			150X100X58
1ГД-4Б		100... 10000			150X100X58
		150... 6000		6,5 (5,2)
		100... 6000		6,5 (5,2)
		150.. .6000			124X63X50
		200...6000
		200... 10000		6,5 (5,2)	156X98X56
1ГД-10		120...7000		6,5 (5,2)	156X98X48
1ГД-11		150... 6000		6,5 (5,2)	126X46X126
1ГД-12		200...10000		5,0 (4,5)	156X98X41
1ГД-14		150...10000		5,0 (4,5)
1ГД-17		100...10000		5,0 (4 £)
1ГД-18		100...10000		6,5 (5,2)	196X98X48
1ГД-19		100...10000		6,5 (5,2)	156X98X44
1ГД-20		150...7000		6,5 (5,2)	156X98X60
1ГД-28		100...10000		6,5 (5,2)	156X98X41
1ГД-30		120... 7000		6.5 (5,2)
1ГД-35		200...6300
1ГД-36		100...12500			100X160X37
1ГД-37		140... 10000			160X100X37
1ГД-39		200...6300
1ГД-40		100...10000			160X96X50
2ГД-40		100... 10000			160X96X50

Мал. 41

Як видно з рис. 41, новим елементом є регулятор гучності, пред-призначений для установки на вході підсилювача НЧ такого напруження сигналу, при якому забезпечується необхідний рівень гучності звучання приймача! Зупинимося на розгляді пристрою і можливих варіантів регулятора гучності. Регулятор гучності складається з змінного резистора R1, совме-ного з вимикачем харчування S1, і перехідного розділового конденсатор-тора С1. Оскільки на виході детектора і вході підсилювача НЧ часто предусмот-рени перехідні конденсатори, то можливі різні варіанти включення ре-регулятора гучності. Можна залишити в регуляторі обидва розділових конденсатора (рис. 42), а можна лише один (конденсатор С2).В цьому випадку змінний резистор R2 регулятора гучності служить одночасно навантаженням детектора.

Мал. 42

Обидва варіанти регулятора гучності мають приблизно однакові регулиро-вильно здатності, але між ними є деякі відмінності. Так регулятор гучності за схемою на рис. 42 дозволяє найбільш просто з'єднати між с.обой вихід детектора будь-якого приймача з входом будь-якого підсилювача НЧ При цьому байдуже, на транзисторах якої структури зібрані і приймач, і підсилювач НЧ - вони виявляються «розв'язаними» по постійному струму. Наявність двох пе-реходних конденсаторів, крім цього, дає дуже важлива перевага - різко знижується рівень різного роду шумів і шерехів регулювання, які часто бувають в регуляторах з одним перехідним конденсатором. Це пояснюється тим, що в першому варіанті на змінному резисторі діє тільки напруга змінного струму, а в другому ще й постійна напруга з боку де-Тектор. Саме постійна напруга може бути початковою причиною перешкод при обертанні ручки змінного резистора регулятора. Для регуляторів гучності випускають спеціальні змінні резистори, суміщені з вмикачами харчування. Найбільш зручні для приймачів пере-менниє резистори СПЗ-4В опором 6,8, 10 і 15 кОм від приймачів «Аль-пініст», «Сувенір» та інших, включені в каталоги Союзпосилторга. Для кар-манних приймачів найкраще підходять мініатюрні змінні резистори СПЗ - ЕОМ від приймачів «Сокіл», «Нейва» та інших з номіналами 4,7, 6,8, 10 і 15 кОм. Ці резистори забезпечені готової пластмасовою ручкою. При складанні схеми гучномовного приймача прямого посилення мож-но будь-яким варіантом регулятора гучності, але полярність харчування трактів ВЧ і НЧ повинна бути однаковою. Порушення цієї вимоги може привести до виходу з ладу транзисторів приймача.

рис 43

Мал. 44

Мал. 45

Корпус приймача найкраще використовувати готовий, від будь-якого пе-реносного або кишенькового приймача промислового виготовлення. Зокрема, в роздрібному продажі і в Союзпосилторге бувають пластмасові корпуси таких радіоприймачів, як «Альпініст-407», «Альпініст-418», «Селга-405». На рис. 43 показані фотографії зовнішнього вигляду корпусів цих приймачів. Для приймача в корпусі від «Альпініста-407» можна запропонувати два варіанти виготовлення монтажної плати. Корпус розрахований на установку головки 0.5ГД-30 або 0.5ГД-31. На рис. 44 показано розташування вузлів приймача на горизонтальній монтаж-ної панелі, що прикріплюється знизу до знімною панелі зі шкалою настройки. Для приводу блоку КПЕ застосований верньерного механізм, що складається з диска 2, ви-пиляного з органічного скла товщиною 3 ... 4 мм, шовкової або капронової нитки 5 з натяжна пружиною 4 і провідної осі 6 зі шківом. Нитка огинає два напрямних ролика 1, між якими розташована шкала. На нитки закріплена стрілка - покажчик 3 настройки. Шкала настройки приймача досить точно збігається зі шкалою, наявної на верхній панелі корпусу приймача. На рис 45 зображений варіант розміщення вузлів приймача на вертикаль-ної монтажної панелі, кріплення якої розраховане на посадкові отвори, наявні в корпусі. Регулятор гучності і вісь ручки настройки винесені на верхню панель приймача.

Мал. 46

Мал. 47

Більш зручний для монтажу любительських приймачів корпус приймача «Альпініст-418». На рис. 46 показана конструкція монтажної панелі, встановлюваних-мій в корпусі приймача вертикально. Тут всі деталі і вузли, крім батареї живлення і динамічної головки, розміщені на одній платі.

Мал. 48

На рис. 47 представлений вид монтажної плати, яка встановлюється в корпус приймача «Селга-405». Батарея харчування в цьому варіанті приймача може бути «Крона-ВЦ». Ця плата найпростіша по конструкції з трьох розглянутих, але її розміри невеликі і не дозволяють розміщувати на ній складні підсилювачі ВЧ і НЧ.

Мал. 49

У попередніх варіантах приймача використані підсилювачі ВЧ і НЧ на окремих платах. Така конструкція вимагає більше місця, ніж єдина плата приймача, На рис. 48 представлена схема приймача, складеного з вузлів за схемою на рис. 24 і 34, а, а на рис. 49 показаний креслення монтажної друкованої плати цього приймача. На рис. 50 показана схема приймача прямого посилення на мікросхемі К2ЖА372, яка підсилює сигнал ВЧ, детектирует його і підсилює по низькій частоті. Харчується приймач від двох елементів 316, навантаженням служить мікротом-лефону МТ-2 або МТ-4, або головка 0.1ГД-12. Креслення друкованої плати з роз-щеннимі на ній деталями показаний на рис. 51. На рис. 52 зображена схема приймача, зібраного на трьох мікросхемах. В підсилювачі ВЧ працюють мікросхеми A1 і А2,а на A3виконаний підсилювач НЧ за схемою рис. 39, а. Креслення друкованої плати приймача показаний на рис. 53. Дві останні конструкції дозволяють впевнено приймати програми місць-них потужних радіостанцій, так як їх чутливість складає 20 ... 30 мВ / м.

Мал. 50

Мал. 51

Мал. 52

Мал. 53

ВИСНОВОК

Описані в книзі прості приймачі не можуть забезпечити прийом дуже віддалених і малопотужних радіостанцій. Але ці приймачі дають можливість читачеві вивчити і освоїти основи транзисторної техніки, техніки радіо, своїми руками зробити з невеликого числа доступних радіодеталей дію-щие пристрою. Звичайно, зібравши кілька простих приймачів, ви не остано-вітесь на досягнутому. Ви візьметеся за виготовлення більш складних і здійснений-них конструкцій. Для цього необхідно звернутися до іншої літератури, напри-заходів до підшивки журналу «Радіо» або літературі, список якої дано в кінці книги. Автору залишається побажати читачам цієї книги успіхів в освоєнні конструювання-вання сучасної апаратури.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Борисов В. Г. Блочний приймач початківця радіоаматора. - М .: Енергія, 1975. - 64с. 2. Борисов В. Г. Практикум початківця радіоаматора. - 2-е вид. - М .: ДОСААФ, 1983. 3. Борисов В. Г. Радіотехнічний гурток і його робота. - М .: Радио и связь, 1983. - 104с. . 4. Васильєв В. А. Радіоаматорові про транзисторах. - 2-е вид. - М .: ДОСААФ, 1973. - 240с. 5. Іванов Б. С На допомогу радіогуртку. - М .: Радио и связь. - 128 с. 6. Лихачов В. Д.-Практичні схеми на операційних підсилювачах. - М .: ДОСААФ, 1981. - 80с. 7. Музика 3. Н. Чутливість радіоприймальних пристроїв на полупроводні-кових приладах. - М .: Радио и связь, 1981. - 168 с. 8. Напівпровідникові прилади. Діоди, тиристори, оптоелёктронние прилади: Довідник / А. В. Баюк, А. Б. Гітцевіч, А. А. Зайцев та ін .; Під ред. Н. Н. Горюнова. - М .: Енергоіздат, 1982. - 744 с. 9. Напівпровідникові прилади. Транзистори: Довідник / В. А. Аронов, А. В. Баюк, А. А. Зайцев та ін .; Під. ред. Н. Н. Горюнова. - М .: Енерго-іздат, 1982. - 904 с. 10. Резистори: Довідник / Ю. Н. Андрєєв, А. І. Антонян, Д. М. Іванов та ін .; Під ред. І. І. Четверткова. - М .: Енергоіздат, 1981. - 352 с. 11. Довідник з інтегральних мікросхем / Б. В. Тарабрин, С. JB. Якубовський, Н. А. Барканов і ін .; Під ред. Б. В. Тарабрина. - 2-е изд., Перераб. і доп. - М .: Енергія, 1980. - 816 с. 12. Фролов В. В. Радіоаматорська технологія. - М .: ДОСААФ, 1975. - 134 с.

Передмова Про транзисторах і інтегральних мікросхемахПринцип дії і пристрій транзисторів Класифікація транзисторів Взаємозамінність транзисторів Інтегральні мікросхеми Найпростіші приймачіПриймач 2-V-0 Налагодження приймача Удосконалення приймача з польовим транзисторомПриймач 3-V-0 на біполярних транзисторах Приймач на двох транзисторах з безпосереднім зв'язком приймач на двох транзисторах з ємнісний зв'язком приймач на трьох транзисторах з двотактним детектором двохдіапазонний приймачна трьох транзисторах Приймач на одній мікросхемі Підсилювачі низької частотиПідсилювач НЧ на трьох транзисторах Підсилювач НЧ на чотирьох транзисторах Підсилювач НЧ на мікросхемі і двох транзисторах Підсилювач НЧ на мікросхемі К174УН4 Підсилювач НЧ на мікросхемі К174УН7 гучномовного приймачі прямого посилення Висновок Список літератури

ББК 32.849.9

В19 УДК 621.396.62Редакційна колегія: Бєлкін Б. Г., Бірюков С. А., Бондаренко В. М., Борисов В. Г., гениш-та Е. Н., Горохівський А. В., Єльяшкевич З А., Жеребцов І. П ., Король-ков В. Г., Поляков В. Т., Смирнов А. Д., Тарасов Ф. І., Фролов О. П., Хотунцев Ю. Л., Чистяков Н. І. Рецензент В. Г. Борисов Масова радиобиблиотека Васильєв В. А. В19 Приймачі початківця радіоаматора. - М .: Радио и связь, 1984. - 80 с., Іл. (Масова радіобібліотека; Вип. 1 072). 40 к.

Описано принцип дії, пристрій, виготовлення і налагодження простих електронних конструкцій приймачів прямого посилення, підсилювачів низької частоти до них і гучномовних приймачів прямого посилення, при повторенні яких можуть бути використані доступні деталі і вузли широкого застосування. Дано практичні рекомендації по підбору деталей і варіанти можливої їх заміни. Для початківців радіоаматорів.

ББК 32.849.9 6Ф2.9

2402020000-185 B--------------88-84 046(01)-84

ВОЛОДИМИР ОЛЕКСІЙОВИЧ ВАСИЛЬЄВ

Приймач початківця радіоаматора

редактор Л. Н. Ломакін.

редактор видавництва І. Н. Суслова

художній редактор Н. С. Шеія.

технічний редактор І. Л. Ткаченко

коректор 3. Г. Галушкина

Здано в набір 17.04.84 Підписано до друку 28.06.84 Т-15044 Формат 60х90 1/16 Папір типографський N 3 Гарнітура літературна Друк висока Ум. печ. л. 5,0 Ум. кр.-Отт. 5,375 Уч.-изд. л. 5,34 Тираж 200000 прим. (1-й завод: 1 - 100000 прим.) Вид. N 20202 Замовлення № 673 Ціна 40 к. Видавництво СрАТ і зв'язок ». 101000 Москва. Поштамт, а / я 693 Друкарня Прейскурантіздат. 125438, Москва, складських шосе, 1 OCR Pirat