Энциклопедия радиолюбителя

23.1. Адаптеризация акустической гитары

Простейший вариант электрогитары можно получить, если под струнами обычной акустической гитары установить, например, электромагнитный звукосниматель. С помощью звукоснимателя происходит преобразование механических колебаний струн гитары в электрический сигнал звуковой частоты. В настоящее время существует большое количество самых разнообразных по сложности конструкций электромагнитных звукоснимателей.

Если удастся найти обычный наушник от электромагнитных головных телефонов типа ТОН-1 или ТОН-2, то его можно использовать в качестве звукоснимателя в акустической гитаре. Сопротивление катушек таких наушников составляет, как правило, 2200 Ом или 1600 Ом соответственно. С этой целью в центре крышки, которая навинчивается на корпус наушника следует просверлить отверстие диаметром 7…8 мм. К этой же крышке, на ее наружной плоской поверхности, приклеивают в трех местах три фетровые прокладки, размером 10x10 мм (рис. 23.1.а). Далее, в центре металлической мембраны припаивают стальной гвоздь диаметром 0,2…0,3 мм шляпкой к мембране. Длину гвоздя выбирают с таким расчетом, чтобы его конец выступал над поверхностью приклеенных к крышке прокладок на высоту 4 мм. На этом переделка заканчивается, наушник собирают и получившийся звукосниматель крепят к гитаре. Крепление звукоснимателя производят путем осторожного накалывания на поверхность гитары, следя при этом за равномерным прижатием фетровых прокладок к ее корпусу (рис. 23.1.б). После этого выводы звукоснимателя подключают к выходу усилителя звуковой частоты и начинают игру на электрогитаре.

Рис. 23.1. Конструкция звукоснимателя для акустической гитары на базе наушника типа ТОН-1 (а) и его крепление на корпусе гитары (б)

Звукосниматель на базе телефонного наушника обладает серьезным недостатком: он, как правило, возбуждается от деки гитары. Дека гитары кроме колебаний струн воспринимает еще и посторонние шумы, Это снижает качество звучания и может быть причиной нежелательной акустической связи. Помимо этого колебания деки зависят от качества дерева, использованного для ее изготовления. В связи с этим, как показывает практика, если адаптеризировать недорогую акустическую гитару, то получить хороший звук с таким датчиком весьма затруднительно.

Более совершенными, почти лишенными этого недостатка, являются конструкции звукоснимателей с обшей катушкой, имеющей магнитный сердечник в виде бруска (рис. 23.2) или с несколькими небольшими электромагнитами, расположенными под каждой струной гитары (рис. 23.3).

Рис. 23.2. Конструкция электромагнитного звукоснимателя для гитары с одним сердечником

Рис. 23.3. Одна из возможных конструкций электромагнитного звукоснимателя, состоящая из отдельных магнитных систем

Это тип звукоснимателей реагирует только на колебания струн и не реагирует на деформации корпуса. Принцип работы таких датчиков следующий. При игре на гитаре колеблющиеся металлические струны изменяют величину магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, установленным под ними. В результате в обмотке катушки возникает переменная ЭДС, которая и поступает на вход УЗЧ. На рис. 23.4 представлено устройство электромагнитного звукоснимателя с одним сердечником.

Рис. 23.4. Один из вариантов конструкции электромагнитного звукоснимателя

В качестве сердечника следует использовать брусок из магнитного сплава или твердой углеродистой стали. Размеры бруска определяют исходя из минимального расстояния между струнами и декой, а также расстояния между крайними струнами. Катушка звукоснимателя бескаркасная и содержит 1000…2000 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,05…0,1 мм. Сопротивление катушки должно быть около 2…3 кОм. Следует иметь в виду, что при использовании провода большого диаметра возрастают размеры звукоснимателя. Катушку удобно наматывать на оправке, соответствующей размерам выбранного магнита. Начало и конец катушки желательно маркировать. Основание звукоснимателя изготовляют из стальной пластины согласно рис. 23.4.

Собирают датчик в такой последовательности. Основание крепят клеем или иным способом под струнами гитары, а затем к нему приклеивают сердечник, например, клеем типа «Момент». В катушку вставляют магнитный сердечник и устанавливают на металлическое основание. В удобном месте на корпусе гитары крепят гнездо разъема для подключения штеккера, соединенного экранированным проводом с усилителем звуковой частоты. После этого к соответствующим контактам гнезда припаивают концы катушки. Звукоснимателям этого типа присущ повышенный уровень шумов, что связано со значительным рассеиванием магнитного поля. Особенно это заметно при большом усилении.

Неплохие результаты получаются при использовании в звукоснимателях сердечника из ножовочного полотна. При адаптеризации шестиструнной гитары на отрезок ножовочного полотна длиной 70 мм наматывают 1000… 1500 витков провода ПЭЛ диаметром 0,05…0,08 мм (рис. 23.5.а). Такой звукосниматель можно использовать в помещениях с малыми наводками переменного тока. В противном случае обмотку делают из двух половинок, включенных навстречу друг другу (рис. 23.5.б).

Рис. 23.5. Конструкции электромагнитных звукоснимателей, с использованием в качестве сердечника ножовочного полотна, в зависимости от уровня наводок переменного тока в помещении:

_{а — малый, б — большой}

Звукосниматель укрепляют под струнами у голосника на расстоянии 5… 10 мм от струн и подключают к УЗЧ через предварительный усилитель (рис. 23.6). Потребляемый им ток составляет 1 мА. Для питания усилителя можно использовать три элемента типа 316 или четыре аккумуляторных элемента типа Д-0,25. Предварительный усилитель монтируют на небольшой печатной плате из фольгированного гетинакса и вместе с источником питания крепят на нижней стороне грифа инструмента. Для работы этого звукоснимателя необходимо 1–2 раза в месяц намагничивать струны гитары, проводя по ним постоянным магнитом.

Рис. 23.6. Принципиальная схема предварительного усилителя звуковой частоты для электромагнитных датчиков, собранных по схеме рис. 23.5

Электромагнитные звукосниматели с отдельными магнитными системами (рис. 23.3) имеют преимущества по сравнению с вышерассмотренными, так как обладают большей помехозащищенностью. При самостоятельном изготовлении такого звукоснимателя за основу может быть взят электромагнитный звукосниматель типа ЗС-6 или ЗС-4 для установки на шестиструнные и четырехструнные электрогитары любого типа. Устройства для различных гитар отличаются лишь количеством магнитных систем. Звукосниматель для шестиструнной гитары имеет шесть отдельных магнитных систем с общим ярмом и регулируемыми полюсными наконечниками (рис. 23.7).

Рис. 23.7. Конструкция электромагнитного звукоснимателя, состоящего из отдельных магнитных систем (а) и магнитной системы (б):

_{1 — полюсный наконечник, 2 — пружина, 3 — магнитный сердечник, 4 — катушка индуктивности, 5 — ярмо}

В качестве полюсных наконечников используются винты с полукруглой головкой. Регулировка зазора между струной и полюсным наконечником осуществляется вкручиванием или выкручиванием винтов. С помощью такой регулировки можно корректировать громкость звучания каждой струны. Это особенно важно при конструировании высококачественных электрогитар. Струны гитары, как известно, имеют разный диаметр и поэтому наводимая ими ЭДС в катушках будет различной. В связи с этим наблюдается нарушение соотношения между громкостью звучащих струн. Наличие элементов регулировки позволяет свести к минимуму возникающие несоответствия. Для предохранения винтов от самоотвинчивания на каждый винт одевается небольшая цилиндрическая пружинка.

Постоянные магниты катушек имеют диаметр 5 мм и длину 8 мм. Для их изготовления берется сплав ЮНДК-24. Катушки звукоснимателя имеют по 2500 витков, их наматывают проводом ПЭВ-2 диаметром 0,06 мм между пластмассовыми щечками, надетыми на магнитные сердечники. При диаметре щечек 11 мм расстояние между ними должно составлять 5 мм. Магниты вклеиваются в отверстия, сделанные в ярме. Все детали звукоснимателя помещаются в стальной прямоугольный корпус, а его катушки соединяются последовательно. Верхнюю крышку корпуса изготовляют из латуни с прямоугольным окном, которое закрывается декоративной планкой из полистирола, в которой сделаны круглые отверстия под регулировочные наконечники. Использование металлического корпуса позволяет обеспечить хорошую помехозащищенность звукоснимателя. Звукосниматель крепится к гитаре шурупами. Активное сопротивление такого звукоснимателя составляет около 4,8 кОм, а полное сопротивление на частоте 1000 Гц — примерно 2,2 кОм. Габариты устройства 85x25x12 мм.

Среди известных конструкций датчиков для гитар более равномерную частотную характеристику и широкую полосу воспроизводимых частот имеет высокочастотный звукосниматель для гитары, схема которого приведена на рис. 23.8.

Рис. 23.8. Принципиальная схема высокочастотного звукоснимателя

Устройство совершенно не чувствительно к внешним магнитным полям, ввиду полной экранировки и благодаря хорошей развязки по цепям питания не создает радиопомех. Звукоснимателем является высокочастотный генератор. Одной обкладкой конденсатора контура генератора являются струны гитары, соединенные с общим проводом, а другой обкладкой — ряд удлиненных эллипсов, выполненных на плате из фольгированного гетинакса (рис. 23.9).

Рис. 23.9. Печатная плата конденсатора С1 в контуре гетеродина высокочастотного звукоснимателя

Эллипсы соединены между собой с противоположной стороны платы короткими проводниками, а их общий провод припаян к катушке L1. Данные катушек L1…L4 приведены в табл. 23.1. Заметим, что катушки L2, L3 размещаются на одном каркасе.

Детали звукоснимателя размещаются в латунном корпусе размерами 70x45x15 мм. Звукосниматель устанавливается под струнами на расстоянии 15…30 мм от подставки. Пластинка с вытравленным рисунком крепится параллельно струнам на расстоянии от них не менее 3 мм. Сигнал от звукоснимателя подается на УЗЧ по экранированному кабелю. Правильно собранный и настроенный звукосниматель имеет равномерную частотную характеристику и полосу воспроизводимых частот 16…25000 Гц.

Изготовить в домашних условиях хороший датчик бывает очень затруднительно. Между тем имеются и другие конструкции электрогитар и без использования различного рода датчиков. Сигнал электрогитары можно снимать непосредственно со стальных струн, которые колеблются в магнитном поле постоянного магнита. При этом напряжение на концах струны может достигать нескольких милливольт, которое может быть усилено предварительным усилителем. Для изготовления такой электрогитары струны акустической гитары соединяют в две группы, по схеме, представленной на рис. 23.10. Каждая группа струн подключается к своему предварительному усилителю, который собирается по схеме, данной на рис. 23.11.

Рис. 23.10. Конструкция электрогитары без адаптера

Рис. 23.11. Принципиальная схема одного из предусилителей электрогитары без адаптера

С выхода этих усилителей сигнал подается на общий У3Ч. При этом происходит ослабевание сигнала с каждой струны примерно в 3 раза из-за падения напряжения на резисторах. Соединять струны параллельно нельзя, так как сигнал с одной струны будет шунтирован низким сопротивлением остальных струн. При последовательном соединении струн невозможно играть аккорды, так как металлические лады на грифе будут замыкать накоротко отдельные струны. Этот недостаток устраняется при использовании пластмассовых ладов. Тембр гитары зависит от места расположения постоянного магнита. Если магнит расположить ближе к концу струны, то тем самым будут выделены высокие обертоны.

23.2. Солирующая электрогитара

Использование адаптеризированной акустической гитары в концертах вызывает некоторые трудности, особенно если она применяется как солирующая. В этом случае большое значение имеет свободный доступ руки играющего ко всему грифу. У акустической гитары доступны только 12…14 ладов, в то время как для солирующей гитары бывает недостаточно и 20 ладов. Другим недостатком электрогитары на базе акустической является то, что звукосниматель воспринимает колебания деки, как помехи. Все эти основные недостатки акустической гитары со звукоснимателем привели к необходимости создания особой по конструкции электрогитары. В такой электрогитаре у грифа делают вырезы с обеих сторон, а корпус не имеет акустического резонатора. В результате электрогитара приобретает вид, знакомый нам по эстраде (рис. 23.12). Электрогитары такой конструкции лишены недостатков простейших электрогитар.

Рис. 23.12. Общий вид современной электрогитары

В этом случае электрогитара конструктивно состоит из таких основных частей: корпуса, в котором размещены электрические узлы самой гитары и грифа, взятого от акустической гитары или изготовленного самостоятельно. Корпус такой гитары может быть изготовлен склеиванием четырех заготовок, вырезанных из листа березовой фанеры толщиной 9 мм. Форма заготовок 1…4 корпуса гитары приведена на рис. 23.13.

Рис. 23.13. Форма заготовок, вырезанных из 9 мм березовой фанеры, для корпуса самодельной электрогитары:

_{1…4 — элементы корпуса; 5 — основание гитары}

Заготовки склеиваются казеиновым клеем и выдерживают под прессом в течении 12…15 часов. После сушки края склеенной заготовки обрабатывают напильником, а весь корпус тщательно зачищают наждачной шкуркой и шлифуют. Получившийся корпус красят анилиновым красителем и просушивают. После осматривают поверхность корпуса и если есть необходимость, то ворс древесины удаляют протиркой стружками, а затем наносят на поверхность 6…8 слоев бесцветного нитролака НЦ-228. Слои лака наносят после высыхания предыдущих слоев. Последний слой лака сушат около 20 часов, после чего поверхность корпуса полируют с помощью полировальной пасты № 290 или шлифовальной мази до появления ровного зеркального блеска. Такой же отделке подвергают и основание корпуса, деталь 5. Гриф берется готовый от обычной гитары или изготовляется из бруска бука, можно из ясеня, клена или дуба. Один из способов крепления грифа к корпусу с помощью металлической пластины показан на рис. 23.14. После крепления гриф должен иметь положение, показанное на рис. 23.15. Это необходимо для регулировки высоты струн при закреплении грифа. Поэтому пластину перед креплением необходимо немного изогнуть. В корпусе и грифе сверлят сквозные отверстия. Вставив в отверстия корпуса и грифа винты с потайной головкой и определенной длины, используя гайки, закрепляют соединительную планку. Более точный уровень наклона грифа подбирают, изменяя высоту распорки. Струны гитары крепят одним концом к колкам грифа, а другим — к втулке механического вибрато (рис. 23.16).

Рис. 23.14. Один из способов крепления грифа к корпусу самодельной электрогитары

Рис. 23.15. Положение грифа самодельной электрогитары после его закрепления

Рис. 23.16. Конструкция механических вибраторов и их крепление на электрогитаре:

а — с пружиной:

_{1 — втулка, 2 — плоские пружины, 3 — рукоятка, 4 — струны;}

б — без пружины, с использованием колка гитары

Натянутые струны прижимают пружину 2 к корпусу гитары. Если нажать на рукоятку 3, то втулка 1 повернется сжимая пружину. Изменение натяжения струн приводит к понижению звука на 1/2… 1/4 тона. Поворот рукоятки вверх приводит к повышению звука струн. С помощью такого простого приспособления можно получить не только вибрацию звука, но и другие эффекты. Втулку 1 вытачивают на токарном станке из алюминия. Пружина 2 изготовляется из ножовочного полотна толщиной 1,5…2 мм и крепится к втулке 1 тремя винтами. Для рукоятки 3 берется пруток диаметром 4…6 мм, который изгибается соответствующим образом.

Расстояние места крепления устройства механического вибрато на деке от верхнего порожка грифа должно быть на 100…120 мм больше длины мензуры, то есть удвоенного расстояния от верхнего порожка до 12 лада. Распорка под струнами устанавливается точно на длину мензуры. Ее оптимальное положение определяется опытным путем. При правильной установке распорки каждая струна, прижатая на 12-м ладу, должна звучать в октаву с открытой струной. Высота распорки должна быть такой, чтобы высота струн над 12-м ладом составляла 3 мм.

Конструкция механического вибратора может быть выполнена и проще, без пружины. Такая конструкция состоит из дюралюминиевого барабана с отверстиями для крепления концов струн заклепками и червячной передачи, изготовленной на основе колка гитары (рис. 23.16.б). К концу червяка крепится рукоятка, сделанная из прутка нержавеющей стали. В месте крепления расклепанный конец рукоятки с отверстием в форме квадрата надет на ось червяка. Стойки крепления барабана привинчиваются к деке шурупами.

В упрощенном варианте электрогитары под струны устанавливают один звукосниматель, в случае солирующей — 2…3, которые при игре включаются поочередно с переключателем. Положение звукоснимателя на деке влияет на тембр звука гитары. Звукосниматель, расположенный под грифом, лучше передает низкие частоты, а расположенный у нижнего порожка — высокие частоты.

Между звукоснимателем и усилителем звуковой частоты, как правило, включают предварительный усилитель с регулировками тембра. Его включение позволяет хорошо согласовать низкоомный выход звукоснимателя с высокоомным входом основного УЗЧ. Схема простого предварительного усилителя звуковой частоты с термоблоком приведена на рис. 23.17.

Рис. 23.17. Принципиальная схема предварительного усилителя электрогитары

Детали предварительного усилителя кроме переменных резисторов R7, R9 и R10 монтируют на небольшой печатной плате, которую помещают в металлический корпус. Все соединения переменных резисторов, питающих проводов и звукоснимателя с предварительным усилителем производят экранированным проводом. Все детали предварительного усилителя размещают в корпусе гитары (рис. 23.18).

Рис. 23.18. Примерное размещение деталей предварительного усилителя в корпусе электрогитары:

_{1 — переключатель датчиков, 2 — предварительный усилитель, 3 — плата регулировки тембра, 4 — регулятор высших частот, 5 — регулятор низших частот, 6 — регулятор громкости, 7 — выходные гнезда для подключения основного У3Ч, 8 — гнезда для подключения питания}

Для питания усилителя используют три элемента типа 316, помещенные в ячейки с контактами, расположенные в корпусе.

После сборки всех деталей в корпусе гитары, шурупами с потайной головкой крепится основание корпуса 5 (рис. 23.13). Лицевая сторона гитары закрывается декоративной панелью из цветного органического стекла толщиной 4 мм, размеры и форма которой выбираются по вкусу музыканта (рис. 23.19). На панель выносятся регуляторы тембра, громкости и переключатель.

Рис. 23.19. Форма декоративной панели электрогитары

Ритм-гитару можно изготовить по такой же методике. А можно сделать и по-другому, выбрать заранее тембр звука и расположить соответствующим образом звукосниматели. В этом случае не нужен предварительный усилитель регулировки тембра.

Бас-гитара получается, если в данной конструкции гитары установить только один звукосниматель, сигнал с которого подается непосредственно на УЗЧ с соответствующими фильтрами. Для лучшего воспроизведения низших частот и подавления высших, звукосниматель устанавливают таким образом, чтобы расстояние между ним и струнами составляло около 15…20 мм.

Заметим, что форма и общий вид электрогитар зависят от моды, царящей в данный момент на эстраде. В связи с этим почти каждая электрогитара является оригинальным изделием, носящим дух времени. На импортных электрогитарах наносится маркировка, состоящая из буквы и номера гитары. Буква указывает десятилетие XX века, в котором она была изготовлена: S — 70-е годы, I — 80-е годы и N — 90-е годы.

23.3. Усилители звуковой частоты для электрогитары

Для работы с различными источниками, звукоснимателями электрогитар и других ЭМИ может быть использован усилитель звуковой частоты, схема которого представлена на рис. 23.20. Основные технические характеристики представленного УЗЧ указаны в табл. 23.2.

Рис. 23.20. Принципиальная схема усилителя для электрогитары

Питается УЗЧ от двухполярного блока питания, подключаемого к сети переменного тока напряжением 220 В. Блок питания обеспечивает на выходе напряжение ±25 В. Особенностью схемы усилителя является использование в предварительном и оконечном каскадах, двухтактных схем, что позволило добиться оптимального согласования каскадов и тем самым снизить нелинейные искажения. Благодаря симметричности всех каскадов усилителя, без принятия специальных мер в динамиках не слышны щелчки при включении и отключении питания.

Предварительный каскад усилителя выполнен на комплементарных парах транзисторов VT1, VT2 и VT3, VT4. Для стабилизации напряжения питания каскадов используются параметрические стабилизаторы, состоящие из стабилитронов VD1, VD2 и VD3, VD4 и из резисторов R19, R21. Для уменьшения пульсации питающего напряжения в схему включены конденсаторы СП, С12. Оконечный каскад усилителя выполнен также на комплементарных парах транзисторов VT5 и VT6, VT7 и VT8, VT9 и VT10. Для снижения нелинейных искажений в оконечный каскад введена глубокая местная отрицательная обратная связь (ООС). Напряжение ООС поступает с коллекторов выходных транзисторов VT9, VT10 через низкоомные делители напряжения, резисторы R26, R23 и R27, R24, включенные в эмиттеры транзисторов VT5, VT6 соответственно. Для температурной стабилизации тока покоя выходных транзисторов VT9, VT10 используются диоды VD5, VD6. Диод VD6 укреплен на отводящем радиаторе одного из выходных транзисторов.

Весь усилитель мощности охвачен общей ООС глубиной около 50 дБ. Напряжение ООС подается с выхода усилителя через резистор Rl 1 в эмиттерные цепи выходных транзисторов VT1, VT2. Цепочки С5, R9 и С8, R10, а также конденсатор С9 корректируют амплитудно-частотную характеристику каскадов усилителя и тем самым обеспечивают устойчивость его работы при наличии ООС. Резисторы R20, R32, конденсатор С13 и катушка индуктивности L1 являются элементами коррекции АЧХ усилителя в области высших звуковых частот при реактивном характере нагрузки усилителя.

В усилителе можно применять транзисторы без подбора их параметров. Вместо транзисторов КТ3102А можно использовать КТ3102Б, КТ342Г, КТ315В, а вместо КТ3107А — КТ3107Б, КТ361В, КТ3361Д. Транзистор КТ814А можно заменить транзисторами серий КТ502, КТ814, а КТ815А — КТ503, КТ815 с любым буквенным индексом. Транзисторы КТ814Б можно заменить на КТ814В, КТ814Г, а КТ815Б- КТ815В, КТ815Г. Выходные транзисторы КТ818А и КТ819А возможно заменить аналогичными р-n-р и n-p-n мощными транзисторами с любыми буквенными индексами. Постоянные резисторы — R29, R30 типа МЛТ, a R33, R34 типа МОН-0,5. Подстроечный резистор R5 типа СП-16. Резисторы R33 и R34 припаяны непосредственно к базам транзисторов VT9 и VT10 соответственно. Катушка L1 намотана на корпус резистора R32 проводом ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм в один слой по всей его длине. Все электролитические конденсаторы типа К50-6. Конденсатор С9 типа КТ-1, С18 — МБМ на номинальное напряжение не менее 400 В, остальные конденсаторы — КМ.

Для сетевого трансформатора Т1 можно использовать магнитопровод из пластин Ш24, толщиной набора 36 мм. Первичная обмотка содержит 900 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,35, а вторичная — намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,9 мм и имеет 156 витков с отводом от середины. Между первичной и вторичной обмотками имеется электростатический экран в виде слоя провода ПЭВ-2 диаметром 0,35.

Все детали усилителя кроме транзисторов VT9, VT10, резисторов R33, R34, конденсаторов C1, С2, С16, С17 и диода VD6 смонтированы на печатной плате из фольгированного гетинакса толщиной 1 мм. Рисунок печатной платы и размещение на ней деталей дан на рис. 23.21.

Рис. 23.21. Печатная плата (а) усилителя для электрогитары и схема размещения на ней деталей (б)

Транзисторы VT9 и VT10 установлены на ребристых радиаторах из алюминия площадью 300 см². Радиаторы представляют собой прямоугольные алюминиевые пластины с размерами 40x20x2 мм. Для их крепления на печатной плате предусмотрены отверстия диаметром 2 мм. Диод VD6 приклеен к радиатору транзистора VT9 вблизи его корпуса.

Перед настройкой усилителя движок подстроечного резистора R5 устанавливают в среднее положение. Не подсоединяя нагрузку включают питание усилителя и подстроечным резистором R5 устанавливают нулевой потенциал на выходе усилителя. Измеряют ток покоя транзисторов VT3 и VT4, он должен быть 4,5…5,5 мА. В противном случае его устанавливают резистором R7, a R5 — нулевой потенциал на выходе усилителя, если он изменился. Подключив параллельно стабилитронам VD2 и VD3 резисторы сопротивлением по 1,5 кОм мощностью 0,25 Вт и подбором резистора R16, устанавливают ток покоя выходных транзисторов VT9 и VT10 в пределах 150…200 мА. После установки требуемых токов резисторы убирают. При появлении самовозбуждения усилителя на ультразвуковых частотах следует увеличить емкость конденсатора С9. В некоторых случаях самовозбуждение устраняется подключением параллельно резисторам R22 и R25 конденсаторов емкостью 500…5000 пФ.

В заключении подбором резистора R24 симметрируют оконечный каскад, добиваясь минимума четных гармоник на высших звуковых частотах при максимальной громкости. Полярность конденсатора С3 уточняют после подключения предусилителя.

С данным усилителем мощности следует использовать предусилители, обеспечивающие выходное напряжение не менее 1 В на нагрузке 20 кОм. Если для предусилителя требуется однополярный источник питания, то в этом случае напряжение на него следует подавать с конденсатора С16 или С17 через развязывающий фильтр. При этом конденсаторы С1 и С2 следует убрать, а стабилитроны VD1…VD4 заменить на Д814А, сопротивления резисторов R19 и R21 увеличить до 620 Ом. Пары стабилитронов VD1, VD4 и VD2, VD3 необходимо подобрать с одинаковыми напряжениями стабилизации. Разница их напряжений стабилизации при токе 10…20 мА должна быть меньше 5 %.

Усилитель с большой выходной мощностью и малым коэффициентом нелинейных искажений можно построить, если в его конструкции использовать микросхемы PHILIPS. Так, например, ИМС TDA1514A имеет такие характеристики:

На рис. 23.22 представлена блок-схема УМЗЧ на микросхемах TDA1514A и TDA1524A. Он состоит из предварительного усилителя-термоблока А1 на микросхеме TDA1524A, двух однотипных оконечных усилителей А2, АЗ на микросхемах TDA1514A, стабилизатора питающего напряжения DA1 и сетевого блока питания, собранного на элементах Tl, VD1, VD2, C1, С2. Переменные резисторы R1…R4 предназначены для следующих целей: R1 — громкость, R2 — тембр НЧ, R3 — тембр ВЧ, a R4 — баланс. Акустические системы подключаются к разъемам XS2 и XS3, а входной сигнал от электродатчика гитары величиной 0,25 мВ… 1,25 В подается на разъем XS1.

На рис. 23.23, 23.24 представлены принципиальные схемы блоков A1, А2 и АЗ.

Рис. 23.22. Блок-схема УМЗЧ на микросхемах фирмы PHILIPS

Рис. 23.23. Принципиальная схема предварительного усилителя термоблока А1

Рис. 23.24. Принципиальная схема оконечного каскада усилителя, блоки А2, А3

Детали

В усилителе использованы постоянные конденсаторы типа КМ, а электролитические конденсаторы типа К50-35, постоянные резисторы типа MЛT с мощностью, указанной на схемах. Силовой трансформатор самодельный и намотан на тороидальном сердечнике из электротехнической стали. Геометрические размеры тора: внешний диаметр 100 мм, внутренний 55 мм и высота 40 мм. Обмотка I содержит 1200 витков провода ПЭВ-2 0,14, а обмотки II и III содержат по 150 витков провода ПЭВ-1 1,2 мм. Сетевой выключатель SA1 импортный, содержащий внутри неоновую лампочку. Микросхемы TDA1514A в блоках А2 и АЗ установлены на радиаторах от мощного диода BЛ-200, распиленного пополам перпендикулярно ребрам. Детали блоков A1, А2 и АЗ смонтированы на печатных платах, вырезанных из листового стеклотекстолита толщиной 1…1,5 мм. На рис. 23.25, 23.26 даны печатные платы блоков A1, А2, АЗ и монтаж их деталей. На печатной плате блока А1 резисторы устанавливаются вертикально.

Рис. 23.25. Печатная плата (а) и монтаж на ней деталей блока А1 (б)

Рис. 23.26. Печатная плата (а) и монтаж на ней деталей оконечного каскада усилителя (б)

Все детали усилителя собраны на дюралюминиевом листе размером 330x200x5 мм, помещенном в металлический корпус (рис. 23.27).

Рис. 23.27. Конструкция УМЗЧ на ИМС фирмы PHILIPS

Для вентиляции напротив радиаторов в верней части корпуса и листе шасси просверлен ряд отверстий диаметром 4…5 мм.

Правильно собранный усилитель налаживания не требует. При необходимости конструкцию УМЗЧ можно дополнить светодиодным индикатором уровня.

23.4. Устройство для создания акустических эффектов на эстраде

В звучании электрогитар различной разновидности с помощью описываемого ниже устройства можно создавать эффекты «вау-вау», «мягкая атака», «бустер» (щелчок) и «вау-бустер» (рис. 23.28).

Рис. 23.28. Принципиальная схема устройства для создания акустических эффектов во время игры на электрогитаре

Устройство хорошо согласуется с гитарными звукоснимателями (уровень входного сигнала 10…100 мВ) и имеет простую коммутацию режимов работы. В режимах «бустер» и «вау-бустер» оно выполняет роль динамического ограничителя уровня шумов и препятствует возникновению возбуждения из-за акустической связи в паузах.

Устройство состоит из манипулятора на транзисторе VT1, который управляется напряжением гальванического элемента G1 через металлизированный медиатор и резонансный усилитель на транзисторах VT2 и VT3 с перестраиваемым Т-мостом в цепи обратной связи. В указанном на схеме положении переключателей SA1 и SA2 создается эффект «вау-вау». При нажатии на кнопку S1 происходит включение манипулятора «мягкой атаки».

Длительность атаки в пределах 0,5…3 с регулируется переменным резистором R3. В режимах «бустер» и «вау-бустер» транзистор VT1 включает в цепь Т-моста «вау»-устройства. В момент щипка струны медиатором происходит зарядка конденсатора С1 от элемента G1. Открывается транзистор VT1, а вслед за ним происходит перестройка Т-моста усилителя на более высокую частоту, происходит подчеркивание высокочастотных составляющих спектра сигнала.

По мере разрядки конденсатора С1 после щипка сопротивление транзистора VT1 растет и квазирезонансный пик на характеристике усилителя смещается в область низких частот. В зависимости от положения движков переменных резисторов R1 и R3 реализуются эффекты «мягкая атака» или «бустер». Если спектр звучания инструмента содержит высокочастотные составляющие, а длительность перестройки моста небольшая, то на слух этот процесс воспринимается как быстрая смена звука «и» на «у». При подключении на вход устройства нелинейного преобразователя спектра частот происходит изменение окраски щелчка и тембра звучания инструмента. Во время медленного темпа игры гитарист может реализовать эффект тембрового вибрато. Для этой цели необходимо только прикасаться свободным пальцем правой руки к металлизированному участку медиатора. Заметим, что для уменьшения влияния импульса зарядного тока конденсатора С1 при работе манипулятора, следует следить за тем, чтобы движок переменного резистора R1 не достигал крайнего левого положения по схеме. Можно поступить иначе, включив между гальваническим элементом G1 и переменным резистором R1 постоянный резистор сопротивлением 510 Ом. Установка переключателя SA1 в нижнее по схеме положение приводит к отключению всех эффектов.

В устройстве используются постоянные резисторы любого типа, переменные резисторы желательно взять группы Б. Электролитические конденсаторы К50-6, а постоянные — любого типа, имеющиеся у радиолюбителя. Транзистор VT1 должен иметь возможно большее отношение сопротивлений в закрытом и насыщенном состояниях. В качестве переключателя SA2 тумблер с соответствующим числом контактов. Гальванический элемент G1 любого типа.

Устройство выполняется в виде педали с ножным приводом. С подвижной платформой педали механически связывают ось переменного резистора R10 (рис. 23.28). При использовании устройства с бас-гитарой переключатель режима SA1 можно исключить из схемы, а пользоваться устройством только в режиме «бустер» и «вау-бустер».

23.5. Автомат световых эффектов

Автоматы световых эффектов (АСЭ) используются при оформлении концертных залов, кафе, дискотек и рекламных щитов. На рис. 23.29 приведена схема АСЭ, позволяющая при сравнительно простых схемотехнических решениях получить шестнадцать различных программ переключения четырех независимых источников света — миниатюрных ламп накаливания. Полная потребляемая мощность устройства около 9 Вт.

Рис. 23.29. Принципиальная схема автомата световых эффектов

Тактовый генератор с регулируемой частотой импульсов собран на логических элементах DD1.1 и DD1.2. Частота следования импульсов устанавливается с помощью подстроечного резистора R2. С выхода генератора импульсы поступают на делители DD2, DD3 и сдвигающие регистры DD4 и DD5. На выходе счетчика DD3 в каждый момент времени имеется один двоичный код из шестнадцати возможных, который поступает на информационные входы D1…D4 регистров DD4 и DD5. В случае если на управляющем входе EL присутствует логическая единица, то при поступлении положительного импульса на входы C1 и C2 происходит запись двоичного кода в регистр со входов D1…D4. Если же на управляющем входе EL присутствует ноль, то выполняется сдвиг информации. Выход 4 микросхем DD4 и DD5 соединен со входом последовательной записи D0. В связи с этим происходит сдвиг информации по кольцу. В результате на выходе регистров возникает эффект «бегущих огней».

Особенностью данной схемы АСЭ является то, что на мультиплексоры сигналы из регистров поступают в противофазе, то есть при ее работе создается как бы реверс световых эффектов. В каждый момент времени информация на мультиплексоры DD6 и DD7 может считываться только с выходов одной из микросхем DD4 или DD5. Работа регистров и мультиплексоров осуществляется противофазными управляющими сигналами логического элемента DD1.3. С выходов мультиплексоров сигналы поступают на управляющие транзисторы VT1…VT4.

В качестве нагрузки транзисторов используются миниатюрные лампочки накаливания. При желании можно использовать тиристорное управление лампочками накаливания. Для получения «мягкого» переключения гирлянд необходимо между базой и эмиттером транзисторов включить электролитические конденсаторы емкостью 20…50 мкФ.

Для питания АСЭ используется блок питания, собранный по схеме, приведенной на рис. 23.30. Коэффициент стабилизации напряжения подбирается в небольших пределах резистором R11. При настройке блока необходимо подстроечным резистором R12 на нагрузке 20…27 Ом установить напряжение 5 В. В качестве нагрузки можно использовать проволочный резистор ПЭ-7,5.

Рис. 23.30. Принципиальная схема блока питания автомата световых эффектов

Детали

В АСЭ используются широкораспространенные радиодетали. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, подстроечные резисторы R2 и R12 типа СПЗ-33 или СПЗ-15. Электролитические конденсаторы С1…С3, С5…С7, С9 типа К50-16. Конденсатор С8 типа КТ-1 или КД-2. Транзисторы VT1…VT4 используются с радиатором с общей площадью рассеивания не менее 50…60 см², кроме типа, указанного на схеме, еще можно использовать транзисторы типа КТ815В, КТ815Г или им подобные. Лампочки накаливания HL1…HL16 типа СМН-6-20 с номинальным напряжением 6,3 В и током 20 мА.

В блоке питания транзистор VT5 используется с радиатором с площадью рассеивания не менее 100 см². Транзистор VT6 можно заменить на ГТ402Б или КТ502 с любым буквенным индексом. Коэффициенты усиления транзисторов VT7 и VT8 должны быть не ниже 80. Трансформатор питания стандартный ТПП 238–127/220-50. При самостоятельном изготовлении силового трансформатора необходим сердечник Ш или ШЛ 20x20 сечением около 4 см². При этом обмотка I содержит 2900 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,15 мм, обмотка II — 260 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,25 мм, а обмотка III — 100 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,5 мм.

Для монтажа устройства используется комбинированный печатно-навесной монтаж. Печатным монтажом подключены цепи питания и цепи подключения логического «0», а все сигнальные цепи выполнены монтажным проводом соответствующего диаметра. Для окраски лампочек используется любой подходящий цветной лак.

Собранная из исправных деталей АСЭ в особой наладке не нуждается и после включения питания начинает сразу работать.

23.6. Блок «хорус» для ЭМИ

Описание схемы

Блок «хорус» является обязательной частью любой ЭМС и ЭМИ, основное его назначение — имитация скрипичной группы музыкального ансамбля. Простая схема «хорус» для ЭМИ или синтезатора, имеющего широкий спектр выходного сигнала (пилообразный или с большой скважностью), приведена на рис. 23.31.

Рис. 23.31. Принципиальная схема блока «хорус» для ЭМИ

Основой устройства являются три частотных фильтра с управляемой частотой среза, расположенной в «вокальной» зоне звучания. Частоты фильтров несколько смещены друг относительно друга с целью создания трехформатной характеристики и расширения области захвата «вокальной» зоны. Для управления фильтров используется трехфазный инфразвуковой генератор на трех кремниевых транзисторах VT1…VT3 (рис. 23.32).

Рис. 23.32. Принципиальная схема инфразвукового трехфазного генератора блока «хорус»

Блок фильтров работает в средней полосе частот и ограничивает ВЧ спектр. Для прохождения ВЧ служит четвертый управляющий фильтр, который дополняет спектр высшими гармониками. Для его управления используется отдельный инфразвуковой генератор на микросхеме DA1 К122УН1Г (рис. 23.31). При отсутствии микросхемы К122УН1Г генератор можно собрать на дискретных элементах (рис. 23.33).

Рис. 23.33. Принципиальная схема инфразвукового генератора блока «хорус» на дискретных элементах при отсутствии микросхемы К122УН1 в схеме рис. 23.31

Данное устройство представляет собой простейшую конструкцию блока «хорус» и не производит частотной модуляции сигнала. Для полной имитации эффекта необходимо, чтобы синтезатор имел свое собственное вибрато. Вибрато включается в работу одновременно с блоком «хорус», способствуя мягкой «атаке» звука и небольшому послезвучанию.

В блоке «хорус» использованы широкораспространенные малогабаритные радиодетали. Все устройство собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм.

Настройка

Налаживание блока начинают с проверки работы инфразвукового генератора. Для этого используют осциллограф или просто тестер в режиме измерения постоянного напряжения, фиксируя «дрожание» стрелки. Если трехфазный генератор не возбуждается, необходимо одновременно уменьшить сопротивления резисторов R2, R5, R8 или заменить транзисторы VT1…VT3 на аналогичные, но с большим коэффициентом усиления. После этого коллекторы управляющих транзисторов VT2 всех фильтров замыкают перемычками на землю и подают на вход устройства реальный звуковой сигнал. Разомкнув резисторы R6 в точке их соединения с конденсатором С5 проверяют на отсоединенных концах резисторов равенство сигнала по громкости и при необходимости изменяют сопротивление соответствующего резистора R6. Сняв перемычки, проверяют «плавность» работы каждого фильтра отдельно, прослушивая сигнал на резисторе R6 и подбирая режим генерации резистором R3. «Острота» работы каждого фильтра регулируется вплоть до резонанса и самовозбуждения резистором R7. Сопротивление резистора R7 выбирают исходя из компромисса между «остротой» эффекта и качеством звучания. Чем «острее» резонанс, тем меньший спектр частот пропускается. В заключении соединение резисторов R6 восстанавливают и прослушивают работу блока в целом. Если какой-нибудь из фильтров выделяется из общего ровного звучания, производят подгонку его параметров к общему звучанию.

Блок имеет большое входное сопротивление и хорошо работает при небольшом входном сигнале. В связи с этим в блоке следует использовать транзисторы с малым коэффициентом шума и помешать его в металлический корпус. Замена промышленного блока «хорус» в синтезаторе «Электроника ЭМ-04» при ремонте на вышеописанный показала его почти полную идентичность звучания промышленному образцу. В этом случае потребовалось только добавить генератор для ведущего генератора, так как в этом синтезаторе его нет.

Немного истории

Появление в середине XX века транзисторов казалось приведет к полному вытеснению из радиотехники господствующих тогда электронных ламп. Одним из основных недостатков радиоламп считалась их низкая экономичность. Нагреваемый катод потреблял значительную энергию и имел малый срок службы. В упрек электронной лампе ставилась трудоемкость ее изготовления, необходимо было выдерживать высокоточную геометрию большого числа электродов в вакуумном баллоне лампы. Производство радиоэлектронной аппаратуры на лампах постепенно сворачивалось. В нашей стране количество выпускаемой аппаратура на радиолампах хотя и постепенно снижалось, но заводы по производству ламп продолжали работать. Как ни странно, это принесло отечественной промышленности в начале 90-х годов определенную выгоду. В этом основную роль сыграли меломаны. В конце концов оказалось, что усилители звуковой частоты на электронных лампах передают звукозапись лучше, более естественно, чем на полупроводниковых триодах. В настоящее время рынок Hi-Fi аппаратуры заполнен звуковоспроизводящей аппаратурой на электронных лампах, в основном, российского производства. Из всего этого можно сделать вывод, что конструирование радиоаппаратуры на электронных лампах на пороге начала XXI века не несет регресс в радиоэлектронику, а наоборот, позволяет по-новому, более разумно взглянуть на область применения электронных ламп.

24.1. Общие сведения

Принцип работы радиоэлектронной лампы основан на явлении термоэлектронной эмиссии. Процесс вылета электронов с поверхности твердых или жидких тел называют электронной эмиссией. Устройство радиолампы до гениальности простое. В стеклянном баллоне находятся расположенные определенным образом металлические электроды, один из которых нагревается электрическим током. Этот электрод называется катодом. Катод и предназначен для создания термоэлектронной эмиссии. В баллоне лампы под действием электрического поля электроны летят к другому электроду — аноду. Электронный поток управляется с помощью других электродов, находящихся в лампе, называемых сетками.

Условное графическое изображение

Простейшей усилительной лампой является триод. Его условное графическое изображение на радиоэлектронных схемах представляется в виде окружности. Внутри окружности, в верхней ее части, нарисована вертикальная прямая с перпендикулярным отрезком на конце, что символизирует анод, по диаметру окружности в виде штрихов обозначается сетка, а в нижней части, дугой с отводами на концах — нить накала. Дужкой над нитью накала обозначают подогреватёль катода.

Лампы с прямым накалом нити в своем условном графическом изображении не имеют такой дужки, например, батарейного типа 2К2П, а также некоторые другие типы ламп. В одном баллоне лампы может находиться триод в комбинации с другим типом ламп. Это так называемые комбинированные лампы. На схемах рядом с изображением лампы ставится ее буквенное обозначение (две латинские буквы V и L) с порядковым номером по схеме (например, VL1) и возле них тип используемой лампы в конструкции (например, VL1 6Н1П). Условное графическое изображение электронных ламп различных типов с буквенным обозначением приведено на рис. 24.1.

Рис. 24.1. Условное графическое изображение и буквенное обозначение электронных ламп различного типа на радиоэлектронных схемах:

_{а — триод; б, в — двойной триод; г — лучевой тетрод;}

_{д — индикатор настройки; е — пентод; ж — гептод;}

_{з — двойной диод-триод; и — триод-пентод;}

_{к — триод-гептод; л — кенотрон;}

_{м — двойной диод с раздельными катодами косвенного накала}

На рисунке буквами с цифрами обозначены: а — анод, с₁ — управляющая сетка, к — катод и н — нить накала. Для генерации, усиления и преобразования сигналов в настоящее время в конструкциях радиолюбителей используются, в основном, электронные лампы с октальным цоколем, пальчиковой серии и миниатюрной серии с гибкими выводами. Последние два типа ламп не имеют цоколя, выводы в них вплавлены прямо в стеклянный баллон. Баллоны перечисленных серий ламп, в основном, изготовлены из стекла, но встречаются и из металла (рис. 24.2).

Рис. 24.2. Варианты конструктивного изготовления электронных ламп:

_{а — стеклянный баллон, октальный цоколь;}

_{б — металлический баллон, октальный цоколь;}

_{в — стеклянный баллон с жесткими выводами (пальчиковая серия);}

_{г — стеклянный баллон с гибкими выводами (безцокольная серия)}

Электрические параметры

В современных высококачественных усилителях звуковой частоты, в основном, отдается предпочтение трехэлектродным лампам, называемых триодами. Общими основными электрическими параметрами приемо-усилительных ламп, которые обычно приводятся в справочниках, являются следующие: коэффициент усиления μ, крутизна характеристики S и внутреннее сопротивление R_i.

Важное значение имеют так называемые статические характеристики лампы: анодно-сеточная и анодная характеристики, которые представляются в виде графика.

Имея эти две характеристики, можно графически определить три приведенных выше основных параметра ламп. Для ламп различного назначения к перечисленным характеристикам добавляются специальные, характерные для них параметры.

Лампы, используемые в усилителях звуковой частоты, характеризуются еще такими параметрами, которые зависят от того или иного режима работы выходной лампы, в частности, выходной мощностью и коэффициентом нелинейных искажений.

У высокочастотных ламп характерными параметрами являются: входная емкость, выходная емкость, проходная емкость, коэффициент широкополосности и эквивалентное сопротивление внутриламповых шумов. При этом чем меньше суммарное значение входной и выходной междуэлектродных емкостей лампы и больше крутизна ее характеристики, тем больше усиление она дает на высших частотах. Отношение крутизны характеристики лампы к ее проходной емкости служит показателем устойчивости усиления. Большее усиление от высокочастотной лампы можно получить на высоких частотах, в случае когда меньше суммарное значение входной и выходной емкостей лампы и больше крутизна ее характеристики. При выборе лампы для первых каскадов усиления, особо следует обращать внимание на ее эквивалентное сопротивление внутриламповых шумов.

Эффективность работы частотопреобразовательных ламп оценивается крутизной преобразования. Крутизна преобразования, как правило, в 3…4 раза меньше крутизны характеристики лампы. Ее значение возрастает при увеличении напряжения гетеродина.

Для кенотронов основным параметром является амплитуда обратного напряжения. Наибольшие значения амплитуды обратного напряжения характерны для высоковольтных кенотронов.

На рис. 24.3 приведены основные параметры, типовой режим и цоколевка некоторых типов электронных ламп, широкоиспользующихся в радиоэлектронных конструкциях в настоящее время и использовавшихся в прошлом.

Рис. 24.3.Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

_{S — крутизна анодно-сеточной характеристики; m — коэффициент усиления; Rc — наибольшее сопротивление в цепи сетки; Свх — входная емкость лампы (сетка катод), Свых — выходная емкость лампы (катод-анод, Спр — проходная емкость лампы (сетка-анод); Ра — наибольшая мощность, рассеиваемая анодом лампы}

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (продолжение)

Рис. 24.3. Основные параметры, типовой режим и цоколевки некоторых типов электронных ламп широкого применения (окончание)

24.2. Особенности монтажа радиоэлектронных устройств на электронных лампах

Для монтажа аппаратуры, а это как правило в настоящее время усилители звуковой частоты на электронных лампах, используется в основном проволочный монтаж, хотя иногда применяют и печатный монтаж. Монтаж ведется на металлическом шасси, сделанном из листа дюралюминия или стали. Его форма и размеры устанавливаются при наличии всех радиодеталей, входящих в конструкцию, исходя из результатов макетирования компоновки деталей. Формы шасси бывают в основном коробчатого типа или в виде буквы «П». После изготовления шасси производится механическая сборка радиоэлектронного устройства. Сборка начинается с установки узлов и деталей, крепящихся непосредственно к шасси. Вначале устанавливают ламповые панельки, соединители (разъемы), переменные резисторы, переменные и электролитические конденсаторы, переключатели, трансформаторы, катушки индуктивности, монтажные планки и стойки и другие узлы. Ламповые панели при монтаже ориентируют таким образом, чтобы припаянные к их лепесткам радиодетали располагались наилучшим образом (рис. 24.4).

Рис. 24.4. Расположение ламповых панелей при монтаже

Очередность установки этих деталей и узлов должна быть такой, чтобы ранее установленные радиодетали не затрудняли выполнение операций по установке последующих деталей и узлов. Монтажные операции начинаются с распайки цепей накала ламп и цепей, подходящих к разъемам.

Для высокочастотных каскадов в основном используется жесткий монтаж, с использованием медного гололуженного или посеребренного провода диаметром 1…1,5 мм. На провод лучше надеть кембриковую трубку, так как полихлорвиниловая при пайке плавится и деформируется.

Постоянные конденсаторы, резисторы и полупроводниковые диоды распаивают непосредственно на лепестках ламповых панелек и на выводах крупных деталей. Если небольшие радиодетали нельзя укрепить, то для этого используют монтажные стойки. Не рекомендуется располагать близко и проводить параллельно провода цепей анода и управляющей сетки электронной лампы. На неизолированные пересекающиеся провода, во избежание замыкания, следует надевать кембриковые трубки. Соединение выводов радиодеталей с шасси производится с помощью заземляющих лепестков различного типа (рис. 24.5).

Рис. 24.5. Конструкция заземляющих лепестков, использующихся при монтаже аппаратуры на электронных лампах

В высокочастотных каскадах заземляющий провод надо рассматривать как часть колебательного контура. Неправильное его расположение может быть причиной нежелательной паразитной связи, которую бывает трудно обнаружить. Для предотвращения такого явления все подлежащие заземлению провода, относящиеся к контуру и одному каскаду усиления, соединяют в одну точку у катода соответствующей лампы (рис. 24.6).

Рис. 24.6. Соединение проводов, подлежащих заземлению в одной точке в различных каскадах аппаратуры на электронных лампах:

_{а — усилитель высокой частоты; б — преобразователь частоты;}

_{в — усилитель промежуточной частоты; г — диодный детектор;}

_{д — усилитель звуковой частоты}

Для низкой и высокой частот катод образует нулевую точку каждого усилительного каскада и всегда должен быть соединен с шасси непосредственно, если в цепи катода имеется резистор, то через конденсатор. Соединение с шасси цепей каскадов, имеющих контура, которые настраиваются конденсаторами переменной емкости, лучше делать в точке соединения с шасси ротора конденсатора. К этой точке припаиваются желательно коротким и прямым путем концы катушек постоянных и подстроечных конденсаторов.

Для низкочастотных цепей, цепей питания и выпрямительных устройств применяют мягкий монтаж, используя гибкий многожильный провод. При неудачном монтаже деталей усилителя звуковой частоты могут возникать помехи. Поэтому соединения между деталями входного и последующего каскада должны выполняться кратчайшим путем. Общий провод схемы в ламповой аппаратуре — это «минус» делают медным проводом диаметром 1,5…2 мм. Этот провод нельзя заменить соединением деталей с шасси усилителя, его и отрицательные выводы электролитических конденсаторов необходимо изолировать от шасси. В каждом усилительном каскаде резисторы в цепи управляющей сетки, сеточного смещения, а также минусовые выводы конденсаторов в цепи катода и развязывающего фильтра соединяют в одной, «нулевой» точке (рис. 24.7).

Рис. 24.7. Соединение проводов при монтаже каскадов усиления звуковой частоты

Нулевые точки всех каскадов отдельными проводами сводят в общую точку у выходного конденсатора фильтра выпрямителя, в этом же месте общую точку соединяют с шасси усилителя звуковой частоты.

Монтаж радиоэлектронной аппаратуры желательно вести проводами в изоляции разного цвета, условно подобрав расцветку для различных цепей. Это поможет при необходимости быстро находить нужные соединения (табл. 24.1).

Для обеспечения надежного электрического контакта и механической прочности пайки все монтажные провода и выводы навесных радиодеталей механически закрепляются на контактных лепестках. Если в лепестке нет отверстия, то провод загибают вокруг лепестка с помощью пинцета и монтажных плоскогубцев. Излишки провода или вывода детали следует откусывать кусачками. К одному контактному лепестку рекомендуется подсоединять не более трех проводов. При монтаже натяжение проводов не допускается. У монтажного провода должен быть запас по длине 20…25 мм, чтобы в случае его обрыва можно было сделать повторное закрепление. При установке навесных деталей, сопротивлений, конденсаторов, полупроводников и т. д. расстояние от места закрепления до корпуса детали должно быть минимальным, но не менее 8…10 мм. Окончив монтаж всех деталей, производят очистку устройства от пыли и остатков монтажных материалов пылесосом. Проверяют монтаж и механическую прочность соединений. В заключение каждую качественную пайку закрашивают цветным прозрачным лаком, винтовые соединения — красной нитрокраской для предотвращения от саморазвинчивания.

24.3. Усилители звуковой частоты на электронных лампах

Современный уровень радиоэлектроники позволяет создавать усилители звуковой частоты на электронных лампах с такими высокими параметрами, которые соответствуют не только термину Hi-Fi (сокращенно от английского High Fidelity — «высокая верность»), но и другому новоявленному термину Hi-End. В таких конструкциях проблема приближения звучания к естественному звуку решается не только использованием высококачественных электронных компонентов, но и новыми схемными решениями. Эти решения затрагивают всю систему воспроизведения звука: источник сигнала, усилитель, колонки и даже межблочные и акустические кабели. Например, в некоторых конструкциях питание УЗЧ производится от двойного тороидального трансформатора с блоком стабилизации на П-фильтре, выходные трансформаторы наматываются особым образом или делаются двухкатушечными и т. д. Используются даже позолоченные разъемы. Безусловно, эти ламповые усилители стоят очень дорого, тысячи, а то и десятки тысяч долларов. В настоящее время такая аппаратура производится не только за границей, но и у нас в России во многих городах. Иметь ламповый усилитель звуковой частоты стало делом чести каждого меломана.

Решать эту задачу можно по-разному, в частности, если Вы приобрели радиолюбительские навыки в процессе прочтения этой книги, то можно взяться за изготовление одной из конструкций лампового усилителя, приведенного ниже. В связи с этим рассмотрим схемы ламповых усилителей звуковой частоты различной сложности, которые могут использоваться в составе Hi-Fi стереосистем.

В схеме усилителя звуковой частоты, представленной на рис. 24.8, используется всего две пальчиковые лампы. Усилитель имеет такие основные характеристики: номинальная выходная мощность 5 Вт, коэффициент нелинейных искажений менее 2 %, чувствительность 100 мВ, полоса равномерно усиливаемых частот 50…12000 Гц, сопротивление нагрузки 4…6 Ом. Два таких усилителя могут быть использованы для создания домашней стереофонической системы.

Рис. 24.8. Принципиальная схема усилителя звуковой частоты мощностью 5 Вт на двух электронных лампах

На двойном триоде 6Н2П (VL1) выполнен двухкаскадный усилитель напряжения, а в выходном каскаде используется мощный пентод типа 6П14П (VL2). На вход усилителя можно подать сигнал от CD-проигрывателя или УКВ-тюнера. Сигнал с переменного резистора R1, выполняющего функции регулятора громкости, подается на управляющую сетку триода VL1.1. После усиления сигнал через конденсатор связи С1 и корректирующие цепи подается на управляющую сетку R9, напряжение звуковой частоты через конденсатор С6 и резистор R13 поступает на управляющую сетку пентода VL2, который является усилителем мощности. Электрические колебания низкой частоты большой мощности, возникающие в анодной цепи пентода, с помощью выходного трансформатора Т1 подводятся к громкоговорителю ВА1.

В усилителе имеются плавные регулировки по низшим и высшим частотам. С помощью переменного резистора R5 производится регулировка низших частот, а с помощью переменного резистора R7 — по высшим частотам.

Необходимые начальные отрицательные напряжения смещения на управляющих сетках ламп VL1.1, VL1.2 и VL2 осуществляются резисторами R3, R10, R13, включенными в цепи их катодов.

Питается усилитель от выпрямителя, собранного по обычной мостовой схеме на четырех полупроводниковых диодах VD1…VD4. Напряжение на выпрямитель подается со вторичной обмотки трансформатора Т2, первичная обмотка которого может быть включена в сеть с напряжением 220 В или 127 В. Переключение на требуемое напряжение сети производится перестановкой плавкого предохранителя FU1 в соответствующие гнезда. Нити накала питаются от обмотки III силового трансформатора Т2. Для уменьшения шумов и фона переменного тока на нити накала ламп VL1.1 и VL1.2 предусилителя подается пониженное напряжение питания. С этой целью последовательна с нитью накала лампы VL1 включен резистор R11.

Самодельными деталями УЗЧ являются: шасси, выходной Т1 и силовой Т2 трансформаторы. Хотя, в принципе, можно использовать и трансформаторы промышленного производства, если таковые имеются в распоряжении радиолюбителя. Постоянные резисторы типа МЛТ, соответствующие мощности указанной на схеме. Переменные резисторы R1, R5 и R7 могут быть типа СПЗ-33. Электролитические конденсаторы С7 и С8 типа К50-27, остальные постоянные конденсаторы типа МБГО. Предохранитель FU1 должен быть рассчитан на ток 0,5 А.

Для силового трансформатора Т2 при самостоятельном изготовлении используется сердечник из пластин Ш16 с окном площадью 6 см² и толщиной набора 32 мм. Обмотка I содержит 2100 витков провода ПЭЛ 0,27 с отводом от 1220 витка, обмотка II — 2400 витков ПЭЛ 0,16, а обмотка III — 65 витков ПЭЛ 0,64. Экранирующая обмотка IV представляет собой плотный ряд витков провода ПЭЛ 0,27…0,31, уложенных между первичной обмоткой I и вторичными обмотками II и III трансформатора. В выходном трансформаторе Т1 может быть использован Ш-образный сердечник с площадью сечения среднего стержня 6…7 см² и площадью окна не менее 6,5 см². Его первичная обмотка I имеет 2500 витков провода ПЭЛ 0,16, а вторичная II — 75 витков ПЭЛ 0,8…0,9.

Усилитель монтируется на П-образном металлическом шасси размерами 200x140x45 мм, с учетом рекомендаций, изложенных в разделе 24.2.

На горизонтальной поверхности шасси укреплены ламповые панели, электролитические конденсаторы С7, С8 и два трансформатора Т1 и Т2. На одной боковой стороне шасси укреплены выключатель сети, регуляторы громкости и тембра звука, а другой — соединители для подключения усилителя к источнику звука и сети. Для уменьшения переменного фона важно найти оптимальное расположение силового трансформатора относительно выходного. С этой целью, во время макетирования по компоновке деталей, временно подключают к сети силовой трансформатор и, поворачивая его в разных направлениях, прослушивают наушники, подключенные к первичной обмотке выходного трансформатора, на наводимый в них переменный ток. По минимальному уровню низкого тона в наушниках определяют оптимальное расположение трансформаторов.

При исправных деталях и правильном монтаже при включении усилителя в сеть в громкоговорителе должен прослушиваться ровный шум. При вращении регулятора громкости должно происходить плавное нарастание громкости звучания. При вращении регуляторов тембра должна происходить окраска звука в сторону низких или высоких частот. В случае возникновения неисправности в усилителе следует с помощью вольтметра проконтролировать значения напряжений, указанные на схеме. Допустимое отклонение их значений от указанных на схеме может составлять ±20 %. Качество работы усилителя оценивают при прослушивании музыки различных жанров, от рока до классики.

Для получения высококачественного воспроизведения музыкальных произведений как показывает практика необходим усилитель с выходной мощностью около 10 Вт и более. Получить такую мощность от однотактного усилителя звуковой частоты представляет определенные трудности, хотя и возможно. В этом случае более приемлемым является использование двухтактного усилителя звуковой частоты.

Принципиальная схема двухтактного усилителя звуковой частоты с выходной мощностью 10 Вт приведена на рис. 24.9.

Рис. 24.9. Принципиальная схема усилителя звуковой частоты мощностью 10 Вт на четырех электронных лампах

Полоса воспроизводимых частот усилителем составляет 10…12000 Гц, коэффициент нелинейных искажений менее 5 %, чувствительность 100 мВ, потребляемая мощность составляет 60 Вт. Усилитель построен на четырех лампах и состоит из трех каскадов: предварительного каскада усиления, фазоинвертора и выходного каскада. Через регулятор громкости напряжение звуковой частоты от источника сигнала поступает на сетку предварительного каскада усиления, который выполнен на электронной лампе типа 6ЖЗП. На резисторе R4, являющемся нагрузкой лампы VL1, выделяется усиленное напряжение звуковой частоты. Это напряжение через разделительный конденсатор С2 поступает на сетку лампы VL2, которая выполняет роль фазоинвертора. Фазоинвертор служит для получения сдвинутых по фазе на 180° двух равных по величине переменных напряжений, которые необходимы для нормальной работы двухтактного усилителя. Напряжение возбуждения через разделительные конденсаторы С6 и С8 подается на сетки ламп VL3 и VL4 выходного каскада. Напряжение смещения на сетках ламп VL2 и VL3 образуется за счет падения напряжения на резисторе R15, которое зашунтировано электролитическим конденсатором С10. В анодную цепь ламп выходного каскада включен выходной трансформатор Т1, имеющий среднюю точку для подачи на аноды ламп постоянного напряжения. Ко вторичной обмотке трансформатора Т1 подключен громкоговоритель, имеющий сопротивление 4 Ом. Переменный резистор R7 служит для регулировки тембра в области высших частот. Для питания усилителя используется двухполупериодный выпрямитель на полупроводниковых диодах VD1…VD4, включенных по мостовой схеме.

В усилителе используются те же типы конденсаторов и резисторов, что и в предыдущем усилителе. Предохранитель FU1 также рассчитан на ток 0,5 А. Силовой трансформатор Т2 самодельный. Его сердечник набран из пластин Ш30, толщиной набора 40 мм. Обмотки: I содержит 400 витков, а II — 500 витков провода ПЭЛ диаметром 0,41 мм. Обмотка III — 1200 витков ПЭЛ диаметром 0,35 мм, а накальная обмотка VI имеет 30 витков ПЭЛ диаметром 1,0 мм.

Выходной трансформатор Т1 выполнен на сердечнике типа УШ19, толщина набора 25 мм. Его первичная обмотка I имеет 2x1500 витков провода ПЭЛ 0,16 мм, а вторичная II — 50 витков ПЭЛ 01,2 мм.

Детали усилителя монтируются на П-образном шасси размером 250x185x50 мм (рис. 24.10). Шасси изготовляется из листового дюралюминия толщиной 2,5…3 мм. На передней стенке шасси укреплены переменные резисторы R1 и R7, а на задней — входные и выходные соединители. Методика монтажа деталей усилителя и его настройка аналогичны предыдущей конструкции УЗЧ.

Рис. 24.10. Чертеж развертки шасси усилителя звуковой частоты мощностью 10 Вт

24.4. Гибридный усилитель для стереонаушников

В современной электронике уже давно сделан выбор в пользу полупроводниковых приборов, транзисторов и микросхем, но, не взирая на это, есть области, где использование электронных ламп оправдано и дает ощутимый результат. Как известно наиболее высокое качество прослушивания стереофонических передач на стереонаушники можно получить, если пользоваться маломощным усилителем звуковой частоты. Построение таких усилителей является достаточно сложной задачей, так как к их характеристикам предъявляются высокие требования, иногда достаточно противоречивые. Усилители должны иметь широкую полосу рабочих частот, малый уровень собственных шумов на выходе, малые нелинейные искажения при максимальной выходной мощности и большое переходное затухание между каналами.

При увеличении выходной мощности усилителя происходит рост нелинейных искажений, а с расширением полосы пропускания увеличивается уровень шумов на выходе.

Описание схемы

Проведенные исследования показали, что достигнуть малого уровня собственных шумов при широкой полосе рабочих частот стереоусилителя наиболее просто, если его входные каскады выполнить на электронных лампах. При этом оказалось, что этот каскад можно питать пониженным анодным напряжением 12…25 В. В этом случае коэффициент нелинейных искажений во всем рабочем диапазоне частот оказывается минимальным, не превышающим 0,2 %. Ко всему прочему, усилитель, содержащий электронную лампу на входе, имеет высокое входное сопротивление. На рис. 24.11 приведена принципиальная схема лампово-транзисторного усилителя для стереонаушников, который может быть подключен к плейеру, радиоприемнику, проигрывателю виниловых пластинок или CD-проигрывателю. Для работы с усилителем необходимы стереонаушники с сопротивлением по постоянному току 8…16 Ом.

Усилитель имеет такие основные характеристики:

Рис. 24.11. Принципиальная схема гибридного УЗЧ для стереонаушников

Стереоусилитель имеет два идентичных канала усиления. На входе каждого усилителя включены вакуумные триоды VL1.1, VL1.2, которые конструктивно находятся в одном баллоне электронной лампы (двойной триод) типа 6Н23П. Каскад на одном таком триоде обеспечивает усиление сигнала примерно в 4 раза. Анодной нагрузкой каждого триода являются резисторы R5 и R7. Подстроечный резистор R6 необходим для выравнивания коэффициента усиления каждого каскада. Постоянные резисторы R4 и R8, включенные в катоды триодов, обеспечивают отрицательную обратную связь и малые нелинейные искажения усилителя. Выходной каскад усилителя выполнен на кремниевых транзисторах VT1 и VT2, которые включены по схеме эмиттерного повторителя.

Использование между каскадами гальванической связи позволило получить высокую стабильность фазовых характеристик усилителя. Стереонаушники ВА1 подключаются к усилителю через разделительные электролитические конденсаторы С4 и С5. Уровень громкости в каждом канале устанавливается сдвоенными резисторами R1 и R2. Для питания усилителя используется самодельный блок питания, собранный по стандартной схеме, представленной на рис. 24.12. Заметим, что нить накала лампы питается постоянным напряжением 6,3 В, а не переменным как обычно, что способствует снижению уровня шумов усилителя.

Рис. 24.12. Принципиальная схема блока питания гибридного УЗЧ для стереонаушников

Детали

Лампу 6Н23П можно заменить на 6Н16Б или 6НЗП. Транзисторы КТ602Б можно заменить на КТ604Б, КТ801А или Б, КТ807 или КТ815 с любым буквенным индексом. Конденсаторы С1 и С2 типа МБМ или БМ, С4 и С5 — К50-6, С3 — К53-1 или К50-6. Постоянные резисторы типа МЛТ. Подстроенный резистор R6 типа СП5-1А или СПЗ-1А, СПЗ-1Б, СП-0,5. Переменные резисторы R1 и R2 типа СПЗ-236 или СПЗ-12а, СП-1 группы В. Транзисторы усилителя VT1 и VT2 желательно установить на радиаторе размерами 80x50 см².

Для трансформатора Т1 в блоке питания используется магнитопровод УШ 16x24. Обмотка I содержит 2400 витков провода ПЭВ-2 0,13, обмотка II — 270 витков провода ПЭВ-2 0,44, а обмотка III — 68 витков провода ПЭВ-2 0,59. Вместо диодов Д237А можно использовать диоды серий Д7, Д226, Д229 с любым буквенным индексом. Конденсатор С1 типа БМ или МБМ на напряжение не менее 400 В. Электролитические конденсаторы С2…С5 типа К50-6, а резисторы типа МЛТ. Вместо транзистора КТ801А может быть использован транзистор типа КТ807 или подобный. В блоке питания транзистор VT1 устанавливается на радиаторе площадью 50 см².

Детали усилителя распаиваются на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Рисунок платы и монтаж на ней деталей приведены на рис. 24.13.

Рис. 24.13. Печатная плата (а) и монтаж на ней (б) деталей гибридного УЗЧ для стереонаушников

Собранный из заведомо исправных деталей усилитель начинает сразу работать. Включив усилитель, дают ему прогреться около 5 мин. На вход усилителя, соединенные вместе контакты 1 и 3 и контакт 2 (корпус), подают сигнал от звукового генератора частотой 1000 Гц и амплитудой 0,1 В. Вращая движок резистора R6, добиваются равенства амплитуд усиливаемого сигнала на базах транзисторов VT1 и VT2.

Для контроля амплитуды напряжения можно использовать вольтметр с относительным входным сопротивлением не менее 20 кОм/В, но лучше осциллограф. Если выходная мощность окажется недостаточной, то можно уменьшить немного величину сопротивления резисторов R9 и R10. Качество работы усилителя оценивают на слух, прослушивая различного рода музыкальные произведения.

24.5. Не выбрасывайте старые радиоприемники!

В нашей стране телевизоры и радиоприемники на электронных лампах выпускались вплоть до середины 70-х годов XX века, пока транзисторы не заняли доминирующего положения. К этому моменту почти в каждой квартире имелась какая-нибудь радиоэлектронная аппаратура на лампах. С покупкой новой аппаратуры на полупроводниках старая постепенно становилась ненужной. К тому же она имела большие габариты и занимала больше места в сравнении с новой аппаратурой, что имело немаловажное значение для наших малогабаритных квартир. Аппаратуру на лампах более бережливые люди не выбрасывали, а хранили в квартирах или относили в гаражи или сараи. С позиций сегодняшнего дня можно сказать, что мы понесли невосполнимые потери реликвий истории техники с одной стороны и хороших звуковоспроизводящих устройств с другой стороны. Дело в том, что почти вся радиоаппаратура на лампах имела деревянные корпуса, а некоторые ее экземпляры имели даже отдельные акустические системы. Если в то время была бы такая широкая сеть радиовещательных станций УКВ как сегодня и возможность установки в ламповые приемники простых УКВ-приставок, приемников на микросхемах, то наверное никто не стал бы отказываться от радиоприемника с усилителем звуковой частоты класса Hi-Fi, что в некоторой мере и поспособствовало сохранению реликвий. К сожалению, этого не случилось.

В настоящее время радиоаппаратура ретро еще украшает некоторые наши квартиры. Для тех, кто хочет вдохнуть жизнь в свою старую радиоаппаратуру и стать обладателем усилителя звуковой частоты класса Hi-Fi, предназначен данный раздел.

Если ламповый радиоприемник не работает по причине вышедших из строя ламп, которые вы не можете найти, то некоторые типы ламп можно заменить другими типами. В любых ламповых приемниках без всякого ухудшения их работы можно некоторые лампы одного типа заменять лампами другого:

6Ф6 = 6Ф6С, 6Г7С = 6Г7, 6К7 = 6К7С = 6К9М, 6SA7 = 6А10, 6С5 = 6J5 = 6Ж5, 6ПЗ = 6Л6 = 6L6 = 6Л6С, 30П1М = 25П1С = 25L6G, СО-242 = СБ-242, 5Ц4 = 5Ц4С = 5Z4 = 5V4G, ВО-116 = ВО-118, ВО-125 = ВО-202, 30Ц6С = 25Z6G = 30Ц1М.

Практически допустима взаимозаменяемость таких ламп:

6Л6 = 6V6 = 6Ф6, 6К7 = 6Ж7, 6Г7 = 6Р7, 6SK7 = 6SL7, 6SQ7 = 6SR7, 6А8 = 6К8, 2Ж2М = 2К2М, 1А1П = 1А2П, 1К1П = 1К2П, 1Б1П = 1Б2П, 2П1П = 2П2П.

Для ответа на вопрос о работоспособности радиолампы, следует собрать простой тестер по схеме, представленной на рис. 24.14.

Рис. 24.14. Принципиальная схема тестера для проверки работоспособности радиоламп

Тестер помогает быстро определить эмиссию катода, замыкание между электродами и обрыв выводов от электродов ламп и экрана. Об эмиссионной способности катода лампы судят по показаниям микроамперметра РА1, который включен между катодом и первой сеткой. Микроамперметр работает как милливольтметр и измеряет величину потенциала первой сетки. Величина потенциала колеблется в широких пределах от 10 до 500 мВ и зависит от типа ламп, а также качества их катодов.

Показания прибора РА1 сравнивают с эмиссией заведомо хороших, то есть калибровочных ламп. Для калибровки тестера необходимо использовать возможно большее количество ламп и полученные данные следует занести в таблицу.

При проверке диодов и кенотронов микроамперметр РА1 включают тумблером SA7 между катодом и анодом. Все остальные электроды лампы подключаются тумблерами SA3…SA8. При этом показания прибора РА1 должны возрастать, что свидетельствует об отсутствии междуэлектродных замыканий и обрыва выводов. Тестирование взятых из работающей радиоаппаратуры ламп 6П6С и 5Ц4С дало следующие результаты. Например, при проверке лампы 6П6С прибор АВО-5М (пределы 60 и 300 мкА) показывал ток в цепи первой сетки 50 мкА, при подключении второй сетки — 70 мкА, а при подключении анода 90 мкА. При тестировании кенотрона 5Ц4С, прибор «Школьный АВО-63» в цепи первого анода показывал ток 4,9 мА, а при подключении второго анода — 10 мА. Тестером можно проверить также эмиссию кинескопов и осциллографических трубок.

Для изготовления устройства для проверки ламп необходим понижающий трансформатор мощностью 10…20 Вт, микроамперметр на 50…300 мкА и 8 тумблеров. Трансформатор Т1 может быть самодельным с такими параметрами. Обмотки наматываются на сердечник из пластин ШЛ16 толщиной набора 25 мм. Первичная обмотка I содержит 1100 витков провода ПЭЛ 0,35 плюс 800 витков ПЭЛ 0,27, а вторичная обмотка II — соответственно 48 + 12 + 18 + 78 + 84 + 120 витков ПЭЛ 0,12.

Все детали тестера монтируются на металлическом шасси. Для проверки радиоламп с разными цоколями можно к основной панельке, например с 10 гнездами, сделать переходные цоколи, в которые вставлять лампы с иным типом цоколя. А можно сделать иначе, прямо на шасси установить 12 типов ламповых панелек, которые соединены между собой параллельно.

Настройка собранного тестера заключается в подборе резисторов R1 и R2 при регулировке его по показателям наилучших ламп.

Во многих старых приемниках прием должен вестись на наружную антенну. Установить наружную антенну, особенно в городских условиях, по разным причинам бывает затруднительно. Выйти из этого положения можно, если использовать имеющуюся телевизионную антенну типа волновой канал. В этом случае, от одной антенны будут работать телевизор и радиоприемник. Так как телевизионные и радиовещательные диапазоны значительно отличаются по частоте, можно установить простой разделительный фильтр, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора (рис. 24.15).

Рис. 24.15. Принципиальная схема подключения лампового радиоприемника к телеантенне для приема средних и длинных волн

Реактивное сопротивление X_L катушки индуктивности в таком фильтре для устранения короткого замыкания должно быть высоким в телевизионном диапазоне и небольшим на длинноволновом и средневолновом диапазонах. Если, к примеру, использовать катушку с индуктивностью 5,5 мкГн, то X_L на частоте 1 МГц можно вычислить по известной формуле

X_L = 2πf·L1

В этом случае, реактивное сопротивление составит 34 Ом, в то время как на частоте 50 МГц — 1,7 кОм.

Реактивное сопротивление X_L конденсатора фильтра С1 должно быть малым в теледиапазоне в сравнении с входным сопротивлением телевизора и большим на длинноволновом и средневолновом диапазонах для устранения короткого замыкания на входе приемника. В этом случае подойдет конденсатор С1 с емкостью 200 пФ, его реактивное сопротивление Х_с на частоте 50 МГц равно 16 Ом, а на частоте 1 МГц— 800 Ом, исходя из известной формулы

X_c = 1/(2πf·C1)

Обычно телевизоры имеют разделительный конденсатор в цепи антенны примерно такой же емкости, поэтому в этом случае дополнительный конденсатор в фильтре можно не устанавливать.

Соединительный кабель, идущий от фильтра к антенному гнезду приемника, должен быть как можно короче, чтобы его емкость не влияла на настройку приемника. Влияние дополнительной входной емкости зависит от типа связи входной цепи приемника с антенной. Катушка индуктивности антенного фильтра может быть самодельной или промышленного изготовления, например, дроссель типа ДМ-0,1 с соответствующей индуктивностью.

В ламповом приемнике прошлых лет почти в каждом есть гнезда для подключения звукоснимателя. К этим гнездам можно подключить самодельный УКВ-тюнер на микросхеме, который питается от отдельной батарейки или от блока питания самого радиоприемника. В итоге получается полноценный УКВ приемник с усилителем звуковой частоты класса Hi-Fi.

Принципиальная схема УКВ-тюнера с использованием микросхемы приведена на рис. 24.16. Тюнер предназначен для приема УКВ-станций в диапазоне 66…74 МГц, его чувствительность составляет 5 мкВ. Для питания тюнера используется два гальванических элемента типа АЗ16.

Рис. 24.16. Принципиальная схема УКВ-тюнера к ламповому радиоприемнику

Радиоприемное устройство собрано на микросхеме К174ХА34 и трех транзисторов. На транзисторе VT2 собран предварительный каскад усиления звуковой частоты, а на транзисторе VT3 — эмиттерный повторитель, необходимый для согласования выхода тюнера со входом лампового УЗЧ. Наличие этих двух каскадов способствует также устранению фона, наводок и частотных искажений, которые могут возникнуть при коммутировании низкочастотного сигнала. На транзисторе VT1 собран генератор стабильного тока, поддерживающий значение тока, проходящего через нагрузку HL1, R1, R2 на уровне 0,5 мА. В тюнере используется электронная настройка на станции с помощью варикапа.

В тюнере используются постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, постоянные конденсаторы типа КЛС, КМ, КТ. Переменный резистор R3 типа СПЗ-36 (используются в блоках настройки телевизоров). Для приема радиостанций используется телескопическая антенна. Катушка L1 содержит 10 витков провода ПЭВ-2 00,41…0,44 мм, намотанных на оправке диаметром 3 мм, можно использовать винт М3. Детали устройства собираются на печатной плате из фольгированного текстолита. Плата помещается в пластмассовый корпус, в котором имеется отсек для двух гальванических элементов питания. К корпусу тюнера крепят телескопическую антенну.

Для подключения устройства ко входу УЗЧ лампового приемника используют экранированный провод, имеющий на конце обычную вилку. При отсутствии у радиоприемника специальных гнезд «Звукосниматель» поступают следующим образом. У переменного резистора, выполняющего функции регулятора громкости, находят провод, идущий от усилителя промежуточной частоты, этот провод, не имеющий соединения с корпусом, и отпаивают. На его место припаивают провод, идущий с выхода тюнера. Этот провод желательно, чтобы был в металлической оплетке.

Оплетка припаивается одним концом к минусу тюнера, а другим — к заземленному выводу регулятора громкости. Если у приемника высокочастотная часть работающая и вы его периодически слушаете, то тогда следует поставить переключатель, который бы при необходимости позволял производить подключение тюнера или высокочастотной части приемника к УЗЧ. В противном случае этого делать не нужно.

Тюнер, собранный из исправных деталей, в особой наладке не нуждается и при включении питания готов к работе. Включив ламповый приемник, дают ему прогреться некоторое время. Вставляют вилку тюнера в гнезда приемника для подключения звукоснимателя и включают питание тюнера. Установив средний уровень громкости приемника, вращают ручку настройки тюнера, пытаясь настроиться на какую-нибудь станцию УКВ. Укладка УКВ диапазона производится путем сжатия и раздвигания витков катушки L1. Если при работе тюнера будут наблюдаться звуковые искажения, то необходимо поменять местами концы подключения вилки к гнездам звукоснимателя.

Питать тюнер можно и от силового трансформатора лампового приемника. Наиболее проще для этих целей использовать накальное напряжение ламп, изготовив простой выпрямитель (рис. 24.17).

Рис. 24.17. Принципиальная схема выпрямителя для питания УКВ-тюнера от накальной обмотки лампового радиоприемника

При отсутствии соответствующей микросхемы, тюнер можно выполнить полностью на дискретных элементах. Проще всего приемную часть выполнить на одном транзисторе по схеме сверхрегенератора (рис. 24.18).

Рис. 24.18. Принципиальная схема сверхрегенеративного УКВ-тюнера к ламповому радиоприемнику

Сверхрегенератор выполнен по известной схеме емкостной трехточки. Резисторы R1 и R2 образуют регулируемый делитель напряжения смещения на базе транзистора VT1. От величины смещения зависит ток коллектора транзистора и, соответственно, коэффициент усиления транзистора. Это позволяет регулировать уровень регенерации без изменения положительной обратной связи. Для стабилизации напряжения питания каскада на транзисторе VTI используется стабилитрон VD1.

Если для его питания пользоваться гальваническими элементами, то тогда стабилитрон VD1 из схемы можно исключить. Хотя при этом расход энергии и уменьшится, но увеличится зависимость работы каскада от изменения напряжения источника питания. Для устранения наводок от сети переменного тока на антенну и устранения эффекта изменения настройки входного контура С5, L1 и режима регенератора (за счет вносимых в контур емкостей от окружающих антенну предметов), связь антенны WA1 с контуром выбрана индуктивная.

В сверхрегенеративном тюнере постоянные конденсаторы C1, С4 и С7 должны быть обязательно керамические, остальные — любого типа. Емкости их некритичны. Электролитические конденсаторы любого типа, например, К50-6. Переменный конденсатор С5 желательно взять с воздушным диэлектриком. Пределы изменения его емкости некритичны. Можно, конечно, использовать любой подстроечный керамический конденсатор, но он не удобен при частой настройке на радиостанции. В таком случае, лучше ввести в схему тюнера электронную настройку на варикапе (рис. 24.19).

Рис. 24.19. Принципиальная схема введения электронной настройки в сверхрегенеративный УКВ-тюнер к ламповому радиоприемнику

При замене транзистора VT1 на транзисторы другой серии, например КТ315, необходимо вначале попробовать в работе несколько таких транзисторов, а после выбрать среди них лучший. Для приема радиостанций в FM-диапазоне катушка L1 представляет собой полувиток диаметром 30 мм с линейной частью 20 мм из провода ПЭЛ диаметром 1 мм. Катушка L2, в этом случае, имеет 2…3 витка провода ПЭЛ диаметром 0,7 мм, намотанных на оправке диаметром 15 мм. Катушка L2 располагается внутри полувитка L1. Для приема радиостанций в ЧМ-диапазоне катушка L1 имеет 5 витков провода ПЭЛ диаметром 0,7 мм, намотанных с шагом 1…2 мм на пластмассовом каркасе диаметром 5 мм, рядом наматывается тем же проводом катушка L2. Катушка L2 имеет 2…3 витка.

Детали тюнера монтируются на печатной плате, вырезанной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,8 мм. Рисунок печатной платы можно вырезать резаком или вытравить в растворе хлорного железа соответствующей концентрации.

Налаживание тюнера заключается в установке пределов регулировки смещения на базе транзистора VT1 путем подбора величины сопротивления резистора R2. Ток коллектора транзистора VT1 должен быть не более 0,5 мА. Изменением емкости подстроечного конденсатора С6 устанавливают положительную обратную связь такой величины, чтобы при средних положениях движка переменного резистора R1 достигался порог генерации. Этот момент фиксируется в динамике как глухой щелчок с последующим шумом. После этого переменным конденсатором С5 можно настраиваться на радиостанции.