Регулировка и испытание усилителей звуковых частот

§ 35. Структурная и принципиальная схемы усилителей звуковых частот

В современной технике часто необходимо усиливать слабые электрические сигналы, точно сохраняя их форму. Устройства, усиливающие сигналы, называют усилителями.

Усилители напряжения, тока или мощности, предназначенные для усиления звуковых частот (20 Гц — 20 кГц), называют усилителями звуковых частот (УЗЧ). В последние годы схемы УЗЧ выполняют в основном с использованием полупроводниковых приборов и ИМС (микросборок). Структурная схема УЗЧ показана на рис. 65.

Вне зависимости от назначения усилителя в его схему входят: входное У_вх, выходное У_вых и вспомогательные устройства, предварительный 77У и оконечный О У усилители. Каждое устройство усилителя выполняет определенные функции.

Входное устройство уси-

Рис. 66. Принципиальная электрическая схема предварительного УЗЧ на операционном усилителе

и входной цепи первого транзистора (или микросхемы), согласования входного сопротивления усилителя с выходным сопротивлением источника сигнала (например, микрофона) и повышения напряжения сигнала на входе первого каскада усилителя.

В каскадах предварительного усиления используют транзисторы с большим коэффициентом усиления и микросхемы. Режим их работы, способ включения и детали схемы выбирают такими, чтобы получить возможно большее усиление сигнала при малом расходе питания. Рассмотрим построение схем предварительного усилителя, который имеет относительно простую конструкцию, небольшие размеры и хорошие частотные и фазовые характеристики.

Принципиальная электрическая схема предварительного УЗЧ на операционном усилителе DA1 и транзисторах VT1 и VT2 разной структуры приведена на рис. 66.

Входной сигнал через гнезда 1—3 электрического соединителя XI и конденсатор С1 подается на вход DA1 (вывод 5). Сигнал от звукоснимателя ослабляется делителями R1 и R2. Схема имеет большое входное сопротивление, что позволяет подключать к нему источники звуковой частоты с большим внутренним сопротивлением.

Усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью по цепи R7, R6, R5 и R16. Коэффициент усиления УЗЧ

Рис. 67. Схема УЗЧ на тран- Рис. 68. Бестрансформаторная фазо-зисторе инверсная схема с разделенной нагруз-

кой

зависит от соотношения сопротивлений этих резисторов. С выхода операционного усилителя сигнал подается на переменные резисторы R11 и R14, являющиеся регуляторами тембра.

Резисторы R19, R20, R8, R9 и конденсаторы CU, С15, С2, СЗ образуют развязывающие фильтры, предотвращающие возбуждение блока из-за возможных паразитных связей между его элементами усиления через источник питания. Цепь R6C5 и конденсатор С6 предназначены для предотвращения самовозбуждения усилителя.

При использовании в схеме предварительного усилителя в качестве усилительного элемента транзистора схема УЗЧ имеет вид, представленный на рис. 67. Транзистор обычно включают по схеме с общим эмиттером, что позволяет соединять последовательно несколько каскадов, получая от каждого из них максимальное усиление напряжения.

Элементы схемы имеют следующее назначение: R3 — нагрузочный резистор в цепи коллектора; С1, СЗ — разделительные конденсаторы; резисторы R1 и R2 — делитель напряжения, с которого снимается постоянное напряжение смещения на базу транзистора относительно эмиттера. Цепь C2R4 обеспечивает температурную стабилизацию режима работы транзистора. При увеличении, например, температуры окружающей среды увеличивается ток в цепи эмиттера и падение напряжения, создаваемое этим током на резисторе R4, которое приложено плюсом к базе транзистора, а минусом — к эмиттеру. В результате этого уменьшается ток базы транзистора и ограничивается увеличение тока эмиттера. Блокировочный конденсатор боль_: шой емкости С2 создает цепь переменной составляющей тока эмиттера.