Каскодный входной каскад в магнитофонном усилителе

Усилители магнитофонов с числом дорожек более двух работают при меньших уровнях сигнала, чем усилители обычных, двухдорожечных магнитофонов. В связи с этим для получения требуемого отношения сигнал/шум необходимо максимальное снижение уровня собственных шумов усилителя. Поскольку они определяются главным образом шумами первого каскада, правильный выбор усилителя играет решающую роль. Входной каскад должен обеспечить минимальный уровень шумов и достаточное усиление полезного сигнала. Указанным требованиям удовлетворяет каскадный усилитель, который позволяет получить выигрыш в отношении сигнал/шум на 2—3 дБ.

Схема магнитофонного усилителя с входным каскодным каскадом, предназначенная для четырехдорожечного магнитофона, приведена на рис. 1. Магнитофон с таким усилителем и магнитной головкой от магнитофона Яуза-10 обладает следующими параметрами (на линейном выходе): динамический диапазон не менее 45 дБ (уровень собственных шумов усилителя 60 дБ), полоса записываемых и воспроизводимых частот 30—17 000 Гц с неравномерностью не более ±2 дБ, коэффициент нелинейных искажений 2%. Указанные параметры получены с применением ленты типа CR-50 на скорости 19,5 см/с. При использовании лент типа 6 или 10 полоса частот расширяется до 18—20 кГц. Частотные характеристики усилителя даны на рис. 2.

Как видно из принципиальной схемы, входной каскад, усилителя собран по каскодной схеме на лампе Л1. Магнитная головка при воспроизведении подключается непосредственно к сетке левого (по схеме) триода лампы Л1. При таком включении отношение сигнал/шум в области низких частот лучше, чем при обычных схемах. Это достигается за счет того, что сопротивление резистора, включенного между сеткой и катодом левого триода, получается значительно меньшим. Поэтому наводки на цепь сетки также будут меньше. Смещение, необходимое для нормальной работы каскада, получается за счет падения напряжения на резисторе R7, включенном в катод левого триода лампы.

Для уменьшения уровня фона резистор R7 зашунтирован конденсатором большой емкости С2. Правый (по схеме) триод лампы Л1 включен последовательно с левым, как это обычно бывает в каскодных схемах, и поэтому оба триода работают при пониженном напряжении на их анодах. Для повышения коэффициента усиления входного каскада в анодную цепь левого (по схеме) триода Л1 включен резистор R9. При этом увеличивается крутизна рабочей характеристики, а значит, и усиление каскада. Нить накала лампы Л1 питается переменным током с использованием смещения между катодом и подогревателем. Второй и третий каскады усилителя выполнены по обычным схемам на лампе Л2.

Коррекция частотных характеристик в режимах воспроизведения и записи имеет некоторые особенности. Как известно, характеристика усилителя при работе в режиме воспроизведения должна иметь значительный подъем на низких частотах. Обычно коррекцию в этой области выполняют либо по схеме с частотно-зависимым делителем, либо с частотно-зависимой отрицательной обратной связью. Отдать предпочтение тому или иному варианту затруднительно ввиду недостатков, присущих каждому из них. Например, частотно-зависимый делитель дает некоторое повышение уровня среднечастотных шумов. К тому же использование его возможно лишь при высоком выходном сопротивлении предыдущего каскада, что не всегда можно обеспечить. Частотно-зависимая отрицательная обратная связь увеличивает уровень низкочастотных шумов ввиду проникновения пульсаций анодного напряжения во входные цепи каскадов, охваченных связью. В описываемом усилителе низкочастотная коррекция распределена между всеми его ступенями. Во входном каскаде корректирование происходит в анодной цепи правого (по схеме) триода Л1, где применена частотно-зависимая анодная нагрузка (резисторы R10, R11 и конденсатор С5). При понижении частоты сигнала реактивное сопротивление конденсатора С5 растет, в результате чего усиление каскада повышается. На высоких частотах сигнала происходит обратное явление.

Частотная характеристика усилителя при условии использования в нем описанной цепи коррекции низких частот только в первом каскаде приведена на рис. 2 (кривая 3). Как видно из этой кривой, одна цепь коррекции не обеспечивает нужного подъема низких частот. Поэтому в усилителе применена еще одна корректирующая ячейка, установленная между вторым и третьим каскадами. Эта ячейка состоит из резисторов R22, R25 и конденсатора С14. В результате ее применения частотная характеристика усилителя становится такой, как показано на рис. 2, кривая 4.

Необходимый подъем высоких частот как в режиме записи, так и в режиме воспроизведения осуществляется резонансным контуром ЫС13, включенным в цепь отрицательной обратной связи (резисторы R20, R21). С целью уменьшения высокочастотных шумов этот подъем ограничивается резисторами R23 и R24. Резистор R23 служит также для подбора нужного подъема высоких частот при записи.

Выходной каскад усилителя записи нагружен комплексной нагрузкой, состоящей из параллельно соединенных резистора R27 и конденсатора С17, фильтра-пробки L3C19 и универсальной головки ГУ. Такая нагрузка позволяет получить малый уровень нелинейных искажений сигнала в головке ГУ. Фильтр-пробка L3C19 предназначен для защиты усилителя от напряжения высокочастотного подмагничивания.

Поскольку уровень сигнала, необходимый для полной модуляции, невелик, применять электронно-оптический индикатор нецелесообразно из-за вносимых им значительных искажений. Поэтому в усилителе применен стрелочный индикатор уровня с катодным повторителем, собранным на триоде ЛЗ. Этот индикатор более чувствителен, чем электронно-оптический, и вносит меньшие искажения. В нем применен микроамперметр типа М476. С помощью резистора R30, и конденсатора С16 можно так подобрать время обратного хода стрелки индикатора, что его показания будут изменяться наиболее плавно. Чувствительность индикатора регулируют переменным резистором R26. От высокочастотного напряжения индикатор защищен фильтром-пробкой L2C18. Частотная характеристика усилителя в режиме записи показана на рис. 2 (кривая 2).

На свободном триоде лампы ЛЗ можно собрать одно-тактный генератор стирания и подмагничивания, однако более предпочтительно применение двухтактного генератора, что значительно улучшает качество записи. Параметры усилителя, указанные в начале статьи, получены при установке именно такого генератора на частоту ПО кГц. Данные деталей фильтров-пробок L2C18 и L3C19 не приводятся, так как они зависят от конкретного значения частоты генератора подмагничивания. Генератор можно собрать по любой схеме.

Катушка Ы корректирующего контура намотана на кольце К10Х6Х2 из феррита 1000НН (или НМ). Обмотка Ы содержит около 100 витков провода ПЭЛШО 0,15 (точное количество подбирают при настройке).

Коммутация усилителя осуществляется при помощи дистанционных переключателей типа РПС-20 (паспорт РС4.521.752). Они срабатывают при подаче на обмотки анодного напряжения через балластный резистор R32.

Налаживают усилитель по общепринятой методике. Особо следует обратить внимание на подбор конденсатора С13, от которого зависит ход частотной характеристики. При слишком большой его; величине сужается частотный диапазон, при слишком малой — возрастает неравномерность частотной характеристики сквозного канала.