Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы

Выходное сопротивление R вых каскада определяется двумя параллельно включенными сопротивлениями — нагрузкой R a (для выходного каскада пересчитывается в анодную цепь) и внутренним сопротивлением лампы R i . Чем меньше каждое из этих сопротивлений, тем меньше R вых . Внутреннее сопротивление R i лампы усилителя мощности (оконечный каскад), работающего на громкоговоритель, подключено (через выходной трансформатор) к звуковой катушке. Мы заинтересованы, чтобы R i было как можно меньше — в этом случае лампа будет сильнее шунтировать звуковую катушку, будет лучше осуществлять электрическое демпфирование. А это, в свою очередь, срежет резонансные пики на частотной характеристике.

Почти все регуляторы тембра работают по одному и тому же принципу. Подбираются такие RС-цепи, которые за счет емкостного сопротивления конденсатора имеют разное сопротивление на различных частотах и благодаря этому создают завал или подъем какого-либо участка частотной характеристики. Затем, изменяя R , уменьшают или увеличивают удельный вес, долю емкостного сопротивления в общем сопротивлении цепи и таким образом регулируют степень завала или подъема.

Простейший регулятор тембра можно найти на схеме рис. 35, 1, а . Он в большей или меньшей степени заваливает частотную характеристику в области высших частот.

рис. 35, 1

Можно построить корректирующие цепи для подъема частотной характеристики как в области высших, так и в области низших частот. На схеме рис. 35, 2, а показана простейшая корректирующая цепь, включенная на пути сигнала между усилительными каскадами (участок АБ ). Сопротивление R Т несколько снижает уровень сигнала, так как на этом сопротивлении теряется часть U T выходного напряжения первого каскада ( U вых1 ). Шунтирующий конденсатор С Т подобран так, что на низших и средних частотах его сопротивление намного больше, чем R Т и поэтому общее сопротивление участка АБ примерно равно R Т .

рис. 35, 2

На высших частотах R Т уже заметно шунтировано емкостным сопротивлением, и общее сопротивление участка АБ становится меньше. При этом, естественно, на участке АБ теряется меньшая часть напряжения U вых1 и на частотной характеристике в области высших частот появляется некоторый подъем (рис. 33).

На схеме рис. 35, 3, а анодная нагрузка первого каскада составлена из двух сопротивлений: R a и R T , причем одно из них зашунтировано конденсатором С Т . Для начала поясним, почему здесь нужно говорить о шунтировании, каким образом С Т оказывается подключенным параллельно R T . Один конец С Т непосредственно подключен к R T , а другой вывод конденсатора заземлен (соединен с корпусом). Но для переменного тока с корпусом соединен и верхний (по схеме) вывод R T . На этот вывод с выпрямителя подается «плюс» выпрямленного напряжения (+ U в ), а «плюс» выпрямителя всегда заземлен через конденсатор фильтра С ф. в (например, рис. 44 и 46). Емкость конденсатора фильтра достаточно велика, и можно считать, что верхний по схеме вывод R T для переменного тока соединен непосредственно с шасси, а значит, и с С Т (рис. 35, 3, б ).

рис. 35, 3

Емкость конденсатора С Т подобрана с таким расчетом, чтобы на низших частотах его емкостное сопротивление было достаточно велико по сравнению с R T , а на средних и высших частотах снижало общее сопротивление цепочки. Практически это означает, что на низших частотах общее сопротивление нагрузки, которое складывается из R a и сопротивления цепочки R TС Т , оказывается больше, чем во всем остальном диапазоне. Благодаря увеличенному сопротивлению нагрузки усиление каскада на низших частотах повышается, то есть на частотной характеристике появляется подъем (рис. 35, 3, в ).

Точным подбором корректирующих RС-цепочек удается построить схемы регуляторов тембра, которые позволяют раздельно регулировать частотную характеристику в области высших и низших частот. Удается получить весьма большую степень (глубину) регулировки, в частности от —20 дб до +20 дб. Знак «—» соответствует завалу, а «+» — подъему частотной характеристики. Таким образом, общая глубина регулировки достигает ±20 дб (40 дб), то есть позволяет изменять напряжение сигнала в 100 раз. Так же, как и для громкоговорителей, подъем и завал оценивают по отношению к частоте 1000 гц.

На рис. 35 приведены некоторые схемы раздельной регулировки тембров и соответствующие этим схемам частотные характеристики. Буквой «в» обозначено переменное сопротивление регулировки в области высших частот, буквой «н» — в области низших частот. Некоторые из этих схем применены в усилителях, описанных ниже (рис. 51 и рис. 61). Схемы рис. 35, 4 и 35, 5 построены на тех же принципах, что и простейшие корректирующие цепи.

рис. 35, 4, 5

Вот как работает регулятор тембра высших частот в схеме рис. 35, 5, а . Когда движок регулятора R в находится в крайнем нижнем положении, сопротивление R 6 , с которого снимается напряжение U вx3 , зашунтировано конденсатором С 4 , а это приводит к срезанию высших частот. При верхнем положении движка R 4 конденсатор С 4 уже не влияет на частотную характеристику — он подключен к R 6 через все сопротивление R 4 . Но в этом случае сопротивление R 5 (участок АБ ) оказывается зашунтированным конденсатором С 3 . В результате сопротивление участка АБ для высших частот уменьшается и большая часть переменного анодного напряжения U выx2 действует на участке БВ . Это равносильно подъему высших частот. Аналогично поднимает и заваливает частотную характеристику регулятор низших частот, включенный в сеточную цепь лампы. Главный недостаток схемы состоит в том, что многочисленные делители заметно снижают усиление каскада, и поэтому такие регуляторы можно применять только тогда, когда есть достаточный запас усиления.

Основой схемы рис. 35, 6, а является заграждающий фильтр, составленный из двух Т-образных ветвей: R 1C 1C 2 и R 2R 3C 3 . Элементы этого фильтра подобраны с таким расчетом, что он как бы вырезает кусок частотной характеристики, создает резкий завал в области средних частот. Благодаря этому низшие и высшие частоты заметно приподняты. На долю регуляторов тембра достается сравнительно простая работа — они должны лишь заваливать частотную характеристику в соответствующем участке. А сделать это всегда проще, чем поднять ее.