Задание №4.

Для коррекции частотной характеристики (КЧХ) используют обратную связь по сигналу. С этой целью ее делают частот­но-зависимой, включая в ее цепи реактивные сопротивления — конденсаторы, резонансные контуры.

Одна и та же цепь может одновременно создавать обратную связь по постоянному току и по сигналу (ООС).

При воспроизведении фотографической фонограммы источником сигнала является кремниевый фотодиод типа ФДК155 или анало­гичный ему, который работает в фотодиодном режиме. Фотодиод с элементами его цепи помещается в фотоячейке, которая устанавли­вается на каждом кинопроекторе и соединяется с усилителем спе­циальным шлангом.

Цепь питания фотодиода и цепь базы первого транзистора раз­делены по постоянному току конденсатором С2.

Рис1. Принципиальная электрическая схемапредварительного усилителя УП49 («Звук Т2-25-2»)

Проследим прохождение сигнала по Рис.1. От фотодиода сигнал поступает через эле­менты Rl, С2, Др2 и ДрЗ на базу транзистора Т1. Усиленный пер­вым каскадом сигнал с коллектора Т1 подается на базу транзи­стора Т2, а выходной сигнал второго каскада снимается с эмитте­ра Т2 через конденсатор С11 на установочный регулятор усиления R11. С него сигнал идет через элементы С12 и Дрб на базу транзи­стора ТЗ. Усиленный третьим каскадом сигнал с коллектора ТЗ по­ступает на базу Т4, а с его коллектора — на базу TS, т. е. на вход сложного эмиттерного повторителя. Его эмиттерной нагрузкой является транзистор Тб. Выходной сигнал снимается с нагрузки в точке соединения резисторов R28 и R29 и через разделительный конденсатор С22 поступает на выход усилителя УП49 и далее на выносной регулятор громкости.

При работе от микрофона сигнал поступает на микрофонный вход усилителя УП49 и далее через разделительный конденсатор С1—на вход первого каскада. Дальнейшее прохождение сигнала от микрофона такое же, как при работе от фотодиода.

Рассмотрим схему фотоячейки и схему входа усилителя (рис. 2).

Рис 2. Принципиальная эл. Схема ячейки фотодиода.

Как было сказано, фотодиод работает в фотодиодном режиме: на фотодиод от источника питания усилителя подается небольшое обратное напряжение, порядка 5 В. Под действием света резко уве­личивается обратный ток р-п-перехода, т. е. возникает фототок, растущий пропорционально световому потоку. При воспроизведе­нии фотографической фонограммы световой поток, модулирован­ный ею, пульсирует, и пропорционально ему пульсирует фототок. Переменная составляющая фототока является входным током сигнала для усилителя.

Внутреннее сопротивление и чувствительность фотодиода в схе­ме с внешним источником питания (в фотодиодном режиме) боль­ше, чем без него, т. е. в фотогальваническом режиме. При этом внутреннее сопротивление фотодиода как источника сигнала значи­тельно превышает входное сопротивление усилителя, являющееся нагрузкой для фотодиода. Поэтому фотодиод работает в режиме постоянства величины тока, отдаваемого в нагрузку, являясь, ина­че говоря, генератором тока сигнала, а не напряжения. Вследствие этого чувствительность усилителя при работе от фотодиода опреде­ляется величиной номинального входного тока, при котором на вы­ходе устройства развивается номинальная мощность.

В связи с тем, что на вход усилителя подключаются параллель­но фотоячейки трех постов, в них предусмотрены разделительные резисторы R2, сопротивление которых больше входного сопротивле­ния усилителя. Поэтому фототок от работающего поста идет полно­стью во входную цепь усилителя, не ответвляясь в цепи фотоячеек других постов.

Цепочка Rl, R3 и С1, шунтирующая фотодиод, служит для ре­гулирования отдачи данного поста, чтобы уравнивать сигналы от всех трех постов. С этой целью используется переменный резистор R3, с помощью движка которого можно изменять сопротивление R3 от нуля до максимального, равного 10 кОм.

В верхнем положении движка R3 сопротивление цепочки мак­симальное, в нее ответвляется малый переменный ток, а входной ток усилителя (сигнал) максимальный. По мере перемещения движка вниз сопротивление уменьшается, и растет доля тока через шунтирующую цепочку, а сигнал на входе усилителя уменьшается В нижнем положении движка сигнал минимальный. Глубина регу­лирования составляет примерно 8 дБ. Конденсатор С1 в данной схеме фотоячейки включен как разде­лительный, чтобы при регулировании не изменялся режим фото­диода по постоянному току. Возможна схема фотоячейки и без кон­денсатора С1, с одновременным изменением режима фотодиода по переменному и постоянному току для регулирования его отдачи.

Сигнал от фотодиода или микрофона поступает на базу транзи­стора Т1 через высокочастотные дроссели Др2 и ДрЗ. Они защища­ют усилитель от импульсных (искровых) помех, которые возникают при коммутации электросилового оборудования. Такие же дросселя Др4 и Др5 включены в цепь эмиттера транзистора Т1, Дрб — в цепь базы транзистора ТЗ, Др7 и Др8 — в цепь еш эмиттера. Импульсы тока помех вызывают появление в индуктивной катушке противо- ЭДС, которая препятствует нарастанию тока в цепях транзистора

В цепь коллектора транзистора Т1 включен резистор нагрузка R5, на котором создается усиленный сигнал.

Исходный режим, или, иначе, режим покоя, создается за сче1 смещения, т. е. напряжения между базой и эмиттером или тока базы. Чем больше смещение, тем больше ток покоя коллектора Смещение в первом каскаде равно разности напряжений на рези­сторах R3 и R4.

Кроме эмиттерной стабилизации в каждом из двух каскадов происходит стабилизация режима за счет общей петли отрицатель­ной обратной связи по постоянному току, охватывающей оба кас­када с помощью резистора R6, соединяющего эмиттер Т2 с ба­зой Т1. При этом режим первого транзистора зависит от режима второго и, в свою очередь, на него влияет.

Рассмотрим теперь цепи отрицательной обратной связи по на­пряжению сигнала и коррекцию частотной характеристики во вход­ной части предварительного усилителя.

Одна цепь обратной связи по напряжению с параллельной по­дачей на вход создается делителем R6 — R3 и охватывает оба кас­када. Она дает уменьшение нелинейных искажений и помех, умень­шение выходного и входного сопротивлений этой части усилителя и стабилизацию коэффициента усиления по напряжению.

Вторая цепь также охватывает два первых каскада с парал­лельной подачей на вход и помимо этих свойств дает возможность корректировать частотную характеристику за счет включения в нее реактивных элементов. Эта цепь содержит два делителя напря­жения. Первый делитель состоит из резистора R10, конденсато­ра С25 (гасящее плечо) и резистора R7, зашунтированного конден­сатором коррекции С9 (рабочее плечо). Второй делитель состоит из гасящего резистора R2 и входного сопротивления каскада.

С помощью конденсатора С9 создается подъем частотной харак­теристики в области верхних частот до 4—5 дБ на частоте 8000 Гц. Этот подъем компенсирует спад верхних частот, создаваемых зву­кочитающей системой кинопроектора из-за конечной ширины штриха.

Подъем получается за счет уменьшения глубины отрицательной обратной связи: сопротивление конденсатора С9 на верхних часто­тах уменьшается, его шунтирующее действие возрастает и напря­жение обратной связи, снимаемое с R7 на второй делитель, а с него на вход, уменьшается.

На более высоких частотах — выше 10 ООО Гц — сказывается влияние конденсаторов С4 и С5, сопротивление которых уменьша­ется и шунтирует резисторы R2 и R10. При этом напряжение обрат­ной связи, передаваемое через них с выхода второго каскада на вход первого, увеличивается, создавая спад частотной характери­стики, достигающий 6 дБ на частоте 20 000 Гц, для устранения гене­рации на сверхзвуковых частотах.

Параллельная обратная связь, уменьшая входное сопротивле­ние, ослабляет тем самым влияние емкости шланга фотодиода. Кроме того, она дает автоматическую коррекцию, т. е. выравнива­ние частотной характеристики в области верхних частот при включении трех шлангов фотодиодов общей длиной до 15 м (ем­кость до 1500 пФ). Это происходит за счет одновременного влияния емкости шланга на входной сигнал и глубину обратной связи: с по­вышением частоты шунтирующее влияние емкости шланга возра­стает, уменьшая входной сигнал, но при этом уменьшается также глубина обратной связи, что компенсирует уменьшение входного сигнала.

При воспроизведении изношенной фотографической фонограммы, на которой имеются царапины, дающие высокочастотный шум, следует включать кнопку Кн1 «Спад ВЧ». В этом случае в цепь обратной связи параллельно элементам R10, С25 и R2 включается дополнительный конденсатор СЗ большей емкости, чем конденсато­ры С4 и С5. Он увеличивает глубину обратной связи в области верхних частот, в результате чего создается спад частотной харак­теристики, достигающий 6 дБ на частоте 8000 Гц.

Этот спад вводится также при работе от микрофона для умень­шения помех и ослабления акустической обратной связи.

При работе от микрофона спад нижних частот, необходимый для улучшения разборчивости, речи, дает переходный конденсатор С1, включенный на микрофонном входе. При сравнительно неболь­шой емкости его сопротивление в области нижних частот возраста­ет и потери на нем увеличиваются. Кроме того, следует учесть, что из-за малого внутреннего сопротивления микрофона (250 Ом) об­ратная связь, охватывающая оба каскада, резко ослабляется, так что коэффициент усиления увеличивается, что равнозначно увели­чению чувствительности по микрофонному входу. В области ниж­них частот конденсатор С1 увеличивает глубину обратной связи, что также способствует спаду нижних частот. В результате спад на частоте 50 Гц достигает 10 дБ.

Дата добавления: 2015-07-16