Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы

рис. 35, 6

В один из регуляторов тембра (рис. 36, 1, а ) специально введен двойной триод, который в данном случае используется как одна усилительная лампа с раздельными входами и общей нагрузкой R a . На сетки ламп подается одно и то же входное напряжение U вх , но подается оно через разные фильтры. Фильтр R 1C 1R 2R 3 ослабляет низшие частоты (чем ниже частота, тем больше емкостное сопротивление конденсатора C 1 , тем меньшая часть U вх попадает на сетку).

рис. 36, 1

Фильтр R 4R 5R 6C 2 , наоборот, ослабляет высшие частоты — чем выше частота, тем сильнее цепочка R 5R 6 шунтируется конденсатором С 2 , тем, следовательно, меньшая часть U вх попадает на сетку. Таким образом, левый (по схеме) триод фактически является усилителем высших частот, а правый — усилителем низших частот. Сопротивление R 2 и R 5 — это обычные регуляторы громкости. Правда, обычными их можно назвать лишь по принципу действия — они подают на сетку некоторую часть подводимого напряжения. Но поскольку каждый из этих регуляторов работает лишь на одном из участков диапазона — на высших или на низших частотах, то они фактически являются эффективными регуляторами тембра. Приведенная схема — это первый шаг к двухполосным усилителям НЧ, о которых будет рассказано в пятой главе.

В заключение этого раздела, в основном посвященного регулировке тембра, остановимся на некоторых особенностях регулировки громкости. Не подумайте, что это оговорка или искусственное объединение разных тем — регулировка громкости и тембра самым непосредственным образом связаны между собой. Во всяком случае, должны быть связаны.

Прежде всего заметим, что переменное сопротивление регулятора громкости должно «знать» закон Вебера — Фехнера.

Существуют три типа переменных сопротивлений: А, Б и В (рис. 36, 4, а ). Они отличаются характером зависимости коэффициента деления R':R от угла поворота подвижного контакта 2 . Чтобы регулировка громкости происходила плавно, чтобы повороту ручки регулятора на один и тот же угол всегда соответствовало одинаковое изменение громкости, нужно использовать в качестве регулятора сопротивление типа В с так называемой показательной кривой. По ходу кривой В видно, что при небольших углах поворота α , соответствующих сравнительно небольшой громкости, сопротивление R' вместе с ним и U вх меняется незначительно. По мере увеличения R' , то есть при регулировке в области более сильных звуков, сопротивление R' меняется более резко, и это, естественно, приводит к резкому изменению U вх . Таким образом, при повороте ручки регулятора на определенный угол мы меняем U вх (а значит, в итоге и звуковое давление громкоговорителя!) в одно и то же число раз, и именно это дает ощущение одинакового изменения громкости.

рис. 36, 4

При конструировании регулятора громкости нужно учитывать еще одну особенность слуха — резкое уменьшение чувствительности на низших частотах. Если мы будем постепенно уменьшать громкость с помощью обычного регулятора, то в области самых тихих звуков одновременно, помимо нашей воли, будет происходить регулировка тембра — будут непропорционально ослабляться низшие частоты. Поэтому, уменьшая громкость, нужно одновременно вращать ручку регулятора тембра и поднимать частотную характеристику в области низших частот. Существуют схемы, где такой подъем осуществляется автоматически, — это схемы регуляторов громкости с тонкомпенсацией.

В наиболее распространенной из них (рис. 36, 2, а, в ) используется переменное сопротивление R 2 с отводом 4 , к которому подключена цепочка R 1C 1 . Она срезает высшие и средние частоты и таким образом создает некоторый подъем в области низших частот. Однако, когда напряжение U' вх снимается со всего делителя R 2 цепочка R 1C 1 существенной роли не играет. Значение и влияние ее возрастают по мере того, как движок переменного сопротивления R 2 идет вниз (по схеме), приближаясь к зашунтированному участку 4–3 .

рис. 36, 2

Аналогично работает и регулятор с двумя отводами (рис. 36, 3) и более сложной системой фильтрующих цепочек. Если в вашем распоряжении нет переменного сопротивления с отводами, можно сделать компенсированный регулятор громкости по простой схеме (рис. 36, 5 ) или по схеме (рис. 36, 6 ), где используются спаренные (то есть имеющие общую ось) переменные сопротивления R 1 и R 3 .

рис. 36, 3

рис. 36, 5, 6

Уделив довольно много внимания элементам и цепям усилителя, с помощью которых можно исправить его частотную характеристику, нужно вспомнить и о тех элементах, которые могут частотную характеристику испортить. Это обычные RС-цепи, занимающие в усилителе самые ответственные «должности»: сопротивление нагрузки R а , переходной конденсатор С с2 , сопротивление R c , цепь автоматического смещения R кС к , цепь питания экранной сетки R эС э и т. п. Чтобы цепи питания не вносили заметных частотных искажений, емкостное сопротивление конденсатора (его называют конденсатором развязки) должно быть на самой низкой частоте, во много раз (обычно считают достаточным в 5—10 раз) меньше, чем соответствующее активное сопротивление.

Чтобы лучше увидеть, как влияют на частотную характеристику другие элементы усилительного каскада, удобно рассмотреть его эквивалентную схему [8].

Анодной нагрузкой усилителя напряжения служит обычное сопротивление, и поэтому этот каскад называют реостатным. На его эквивалентной схеме (рис. 37, а ) лампа заменена условным генератором переменного тока с внутренним сопротивлением R i . Такую замену вполне можно допустить, так как для всех последующих цепей лампа действительно является всего лишь источником переменного тока — источником мощной копии усиливаемого сигнала. Эквивалентная схема составлена только для переменного тока, и поэтому один из выводов анодной нагрузки заземлен. Новым элементом является конденсатор С ск — входная емкость последующей лампы, к которой следует прибавить паразитную емкость монтажных цепей.