Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы

Почти все регуляторы тембра работают по одному и тому же принципу. Подбираются такие RС-цепи, которые за счет емкостного сопротивления конденсатора имеют разное сопротивление на различных частотах и благодаря этому создают завал или подъем какого-либо участка частотной характеристики. Затем, изменяя R, уменьшают или увеличивают удельный вес, долю емкостного сопротивления в общем сопротивлении цепи и таким образом регулируют степень завала или подъема.

Простейший регулятор тембра можно найти на схеме рис. 35, 1, а. Он в большей или меньшей степени заваливает частотную характеристику в области высших частот.

рис. 35, 1

Можно построить корректирующие цепи для подъема частотной характеристики как в области высших, так и в области низших частот. На схеме рис. 35, 2, а показана простейшая корректирующая цепь, включенная на пути сигнала между усилительными каскадами (участок АБ). Сопротивление R_Т несколько снижает уровень сигнала, так как на этом сопротивлении теряется часть U_T выходного напряжения первого каскада (U_вых1). Шунтирующий конденсатор С_Т подобран так, что на низших и средних частотах его сопротивление намного больше, чем R_Т и поэтому общее сопротивление участка АБ примерно равно R_Т.

рис. 35, 2

На высших частотах R_Т уже заметно шунтировано емкостным сопротивлением, и общее сопротивление участка АБ становится меньше. При этом, естественно, на участке АБ теряется меньшая часть напряжения U_вых1 и на частотной характеристике в области высших частот появляется некоторый подъем (рис. 33).

На схеме рис. 35, 3, а анодная нагрузка первого каскада составлена из двух сопротивлений: R_a и R_T, причем одно из них зашунтировано конденсатором С_Т. Для начала поясним, почему здесь нужно говорить о шунтировании, каким образом С_Т оказывается подключенным параллельно R_T. Один конец С_Т непосредственно подключен к R_T, а другой вывод конденсатора заземлен (соединен с корпусом). Но для переменного тока с корпусом соединен и верхний (по схеме) вывод R_T. На этот вывод с выпрямителя подается «плюс» выпрямленного напряжения (+U_в), а «плюс» выпрямителя всегда заземлен через конденсатор фильтра С_{ф. в} (например, рис. 44 и 46). Емкость конденсатора фильтра достаточно велика, и можно считать, что верхний по схеме вывод R_T для переменного тока соединен непосредственно с шасси, а значит, и с С_Т (рис. 35, 3, б).

рис. 35, 3

Емкость конденсатора С_Т подобрана с таким расчетом, чтобы на низших частотах его емкостное сопротивление было достаточно велико по сравнению с R_T, а на средних и высших частотах снижало общее сопротивление цепочки. Практически это означает, что на низших частотах общее сопротивление нагрузки, которое складывается из R_a и сопротивления цепочки R_T С_Т, оказывается больше, чем во всем остальном диапазоне. Благодаря увеличенному сопротивлению нагрузки усиление каскада на низших частотах повышается, то есть на частотной характеристике появляется подъем (рис. 35, 3, в).

Точным подбором корректирующих RС-цепочек удается построить схемы регуляторов тембра, которые позволяют раздельно регулировать частотную характеристику в области высших и низших частот. Удается получить весьма большую степень (глубину) регулировки, в частности от —20 дб до +20 дб. Знак «—» соответствует завалу, а «+» — подъему частотной характеристики. Таким образом, общая глубина регулировки достигает ±20 дб (40 дб), то есть позволяет изменять напряжение сигнала в 100 раз. Так же, как и для громкоговорителей, подъем и завал оценивают по отношению к частоте 1000 гц.

На рис. 35 приведены некоторые схемы раздельной регулировки тембров и соответствующие этим схемам частотные характеристики. Буквой «в» обозначено переменное сопротивление регулировки в области высших частот, буквой «н» — в области низших частот. Некоторые из этих схем применены в усилителях, описанных ниже (рис. 51 и рис. 61). Схемы рис. 35, 4 и 35, 5 построены на тех же принципах, что и простейшие корректирующие цепи.

рис. 35, 4, 5

Вот как работает регулятор тембра высших частот в схеме рис. 35, 5, а. Когда движок регулятора R_в находится в крайнем нижнем положении, сопротивление R₆, с которого снимается напряжение U_вx3, зашунтировано конденсатором С₄, а это приводит к срезанию высших частот. При верхнем положении движка R₄ конденсатор С₄ уже не влияет на частотную характеристику — он подключен к R₆через все сопротивление R₄. Но в этом случае сопротивление R₅ (участок АБ) оказывается зашунтированным конденсатором С₃. В результате сопротивление участка АБ для высших частот уменьшается и большая часть переменного анодного напряжения U_выx2 действует на участке БВ. Это равносильно подъему высших частот. Аналогично поднимает и заваливает частотную характеристику регулятор низших частот, включенный в сеточную цепь лампы. Главный недостаток схемы состоит в том, что многочисленные делители заметно снижают усиление каскада, и поэтому такие регуляторы можно применять только тогда, когда есть достаточный запас усиления.