З. Г.
Большинство усилителей низкой частоты в том случае, если не приняты какие-либо специальные меры, имеют свойство несколько заваливать как низкие (порядка 50-100 Гц), так и высокие частоты. Срезание высоких частот лишает передачу естественности и придает ей бочкообразный оттенок. Недостаток же низких частот приводит к тому, что в музыкальной передаче отсутствует та сочность и звучность, которая наблюдается при непосредственном прослушивании какого-либо музыкального исполнения.
Частотная характеристика подобного усилителя изображена на рис. 1 (кривая а). Идеальная характеристика усилителя должна представлять собой прямую горизонтальную линию, идущую параллельно оси абсцисс (линия в). Однако в ряде случаев, например при любительской звукозаписи, при воспроизведении грампластинок или недостаточно хорошей частотной характеристике акустической аппаратуры (динамика, адаптера и пр.) или усилителя бывает желательно не только выровнять частотную характеристику усилителя, но далее и произвести искусственный подъем низких пли высоких частот, с тем чтобы такой подъем смог скомпенсировать завал частот, происходящий в других частях низкочастотного тракта.
Рис. 1
Для подъема как низких, так и высоких частот существует довольно много схем.
Мы остановимся здесь на двух, наиболее простых схемах, которые могут быть осуществлены в имеющемся у любителя приемнике, без коренной его переделки. В обеих схемах коррекция осуществляется с помощью сопротивлений и емкости. Такую коррекцию можно осуществить в любом усилителе, в котором имеется каскад усиления н. ч. па сопротивлениях.
Если усилитель имеет два каскада предварительного усиления н.ч. на сопротивлениях, то вводить тонкоррекцию следует в первый каскад.
Рис. 2
Необходимо, однако, сказать, что эти схемы фактически по повышают усиление корректируемых частот, а соответственно подрезают все частоты, кроме тех, которые должны быть подняты. Вследствие этого получается относительный подъем корректируемых частот по сравнению с остальными. Общий коэффициент усиления как того каскада, в который введен корректор, так и всего усилителя в целом, при этом несколько уменьшается.
КОРРЕКЦИЯ НИЗКИХ ЧАСТОТ
Для осуществление коррекции низких частот в анодную цепь предварительного каскада усиления н.ч. включаются дна сопротивления R1 и R2 (рис. 2) и конденсатор С, шунтирующий сопротивление R2 на катод лампы Л1.
Рис. 3
Оба сопротивления R1 и R2 совместно с конденсатором С представляют собой анодную нагрузку. Выделяя из схемы рис. 2 цепь звуковой частоты и опуская цепи постоянного тока, мы получим эквивалентную схему, изображенную па рис. 3, где Г - генератор звуковой частоты, которым является лампа Л1.
Из этой схемы видно, что величина анодной нагрузки благодаря конденсатору С не будет постоянна для всех частот, как это имеет место в обычной схеме усиления на сопротивлениях. При наиболее низких частотах шунтирующее действие конденсатора С хотя и будет сказываться, но не так значительно, так как для этих частот конденсатор будет представлять собой сравнительно большое сопротивление.
С увеличением частоты величина анодной нагрузки будет уменьшаться, так как сопротивление конденсатора С при этом будет уменьшаться. При усилении наиболее высоких частот сопротивление конденсатора С станет совсем ничтожным и сопротивление R2 окажется как бы замкнутым накоротко. При этом величина анодной нагрузки будет равна только величине сопротивления R1.
Мы видим, таким образом, что анодная нагрузка будет уменьшаться с увеличением частоты; а так как коэффициент усиления каскада зависит от величины анодной нагрузки, то будет иметь место подъем коэффициента усиления каскада в области низких частот (рис. 4). Коэффициент усиления Кн на самой низкой частоте fн будет больше, чем на средних частотах Ко.
Рис. 4.
Корректирующее свойство схемы зависит, главным образом, от величины R2. Чем больше будет его величина, тем больше будет подъем низких частот, т.е. коэффициент коррекции. Однако увеличивать сопротивление R2 можно только до известных пределов, так как на этом сопротивлении падает некоторая часть анодного напряжения. Увеличивая сопротивление R2, мы тем самым уменьшаем напряжение на аноде лампы Л1, что yе всегда желательно.
В табл. 1 приводятся данные R1, R2 и С для подъема низких частот (fн = 50 Гц) в 1,5 раза (т = 1,5) и в 2 раза (т = 2) для наиболее употребительных ламп.
Ко - коэффициент усиления каскада на средних частотах.
Для лучшей работы каскада анодное напряжение следует повысить на 30 - 40%.
Как видно из таблицы, коэффициент усиления каскада резко падает с увеличением коэффициента коррекции. Поэтому особенно увлекаться подъемом низких частот не следует. Практически подъем низшей частоты в 1,5 раза является вполне достаточным для большинства случаев применения тонкоррекции.
Коррекцию на низких частотах можно сделать также переменной, изменяя по желанию величину относительного подъема низких частот. Это можно осуществить двумя путями.
Первый способ заключается в том, что в качестве R2 можно взять потенциометр, с таким расчетом, чтобы его сопротивление было приблизительно равно величине сопротивления R2. Концы потенциометра присоединяются к сопротивлению R1 и источнику анодного тока (или сопротивлению развязки, если таковое применяется в данном каскаде усиления н.ч.). К ползунку потенциометра присоединяется конденсатор С. Чем ближе ползунок будет находиться к сопротивлению R1 тем больше будет подъем низких частот. Однако вместе с тем будет падать общее усиление каскада.
При другом способе конденсатор С присоединяется к сопротивлениям R1 и R2 не непосредственно, а через переменное сопротивление, величина которого берется равной, примерно, половине величины сопротивления Л2. Чем большая часть этого сопротивления будет вdедена в схему, тем меньше будет подъем низких частот и тем больше будет средний коэффициент усиления корректирующего каскада. Когда это добавочное сопротивление будет замкнуто накоротко, подъем низких частот будет максимальным и схема полностью будет соответствовать схеме, приведенной на рис. 2.
Коррекция высоких частот
Корректировать высокие частоты приходится очень часто, особенно при любительской звукозаписи, если последняя производится методом давления, так как при подобной записи высокие частоты срезаются в довольно сильной степени. Поэтому не только запись, но и воспроизведение записанных подобным способом фонограмм следует производить при помощи усилителя, поднимающего высокие частоты звукового диапазона.
Рис. 5.
Одна из наиболее простых схем коррекции высоких частот приведена на рис. 5. Эта коррекция также осуществляется в анодной цепи предварительного каскада усиления низкой частоты, собранного на сопротивлениях.
В анодную цепь лампы первого каскада усиления н.ч., между анодом лампы и анодным сопротивлением Ra включаются параллельно соединенные сопротивление R и конденсатор С. Последние и представляют собой фильтр, корректирующий высокие частоты.
Емкость конденсатора С подбирается так, чтобы на средних и низких частотах звукового диапазона влияние его почти не сказывалось. Это возможно в тех случаях, если емкость его будет сравнительно невелика.
Рис. 6.
Для лучшего понимания процесса коррекции заменим схему рис. 5 эквивалентной схемой (рис. б). Лампу Л1 мы можем представить в качестве генератора низкой частоты Г с последовательно соединенным с ним сопротивлением Ri, представляющим собой внутреннее сопротивление этой лампы. На сетку-нить следующей лампы снимается напряжение с анодного сопротивления Rа.
Так как, для большей ясности, мы можем пренебречь цепью постоянного тока, то будем считать, что токи звуковой частоты с нижнего конца сопротивления Ra попадают непосредственно на катод лампы, т.е. на нижний зажим генератора Г.
Электродвижущая сила, получающаяся от генератора Г, создает падение напряжения на всех внешних участках цени, т.е. на Ri, R и Ra.
При средних и низких частотах падение напряжении на этих участках будет пропорционально величине сопротивлений. Допустим, для простоты, что все эти три сопротивления равны между собой. Тогда при средних и низких частотах па сетку-нить второй лампы будет подаваться напряженно, равное одной трети величины электродвижущей силы генератора.
Положение вещей несколько изменится при высоких частотах. В этом случае емкость С, шунтирующая сопротивление R, ужо не будет представлять собой большого сопротивления, которым можно пренебречь, так как сопротивление конденсатора С будет уменьшаться по мере увеличения частоты. Благодаря этому при какой-то достаточно высокой частоте сопротивление конденсатора С станет настолько мало, что сопротивление R окажется замкнутым почти накоротко. При этом распределение напряжений в цепи станет уже иным и на сопротивлении Rа получится падение напряжения, равное половине электродвижущей силы генератора.
Таким образом, напряжение, подаваемое на сетку-нить второго каскада, а следовательно, и коэффициент усилении каскада, не будет одинаковым при всех частотах, а будет возрастать с увеличением частоты.
Рис. 7.
Частотная характеристика такого каскада изобразится в виде кривой, показанной на рис. 7.
Эта схема коррекция отличается от подобных схем тем, что в ней нет катушки самоиндукции, которая почти всегда имеется во всех схемах, предназначенных для подъема высоких частот.
Как и всякие схемы коррекции низких частот, данная схема отличается от обычной схемы усиления на сопротивлениях несколько меньшим козффициентом усиления каскада на средних и низких частотах.
В табл. 2 приведены данные корректирующего каскада, т.е. величины R, Ra и С для подъема высоких частот (fв = 5 000 Гц) в 1,5 раза (т = 1,5) и в 2 раза (т = 2).
Ко - коэффициент усиления каскада на средних частотах.
А подпор напряжение для лучшей работы каскада следует повысить на 30 - 40%
Коэффициент усиления каскада, как и в случае коррекции низких частот, резко падает с увеличением коэффициента коррекции
Коррекцию на высоких частотах также можно сделать переменной. Для этого в качество сопротивления R следует взять переменное сопротивление. Чем больше будет введенное сопротивление R, тем большим будет коэффициент коррекции. Наоборот, при нулевом значении R конденсатор С окажется замкнутым накоротко, и каскад корректировать высокие частоты не будет. В этом случае каскад будет работать как обыкновенный каскад усиления низкой частоты на сопротивлениях.
Источник: З. Г. Две схемы тонкоррекции. "Радиофронт", 1938, - №20. - С.30-34.
Комментарии