Раздел 7. Вспомогательные цепи усилителя

Тема 7. 1 Входные цепи усилителя

Входной цепью называется часть схемы усилителя, с по­мощью которой источник сигнала подключается к входному электроду первого усилительного элемента. Связь источника сигнала с усилительным элементом может быть гальванической, резистивно-емкостной и трансформаторной.

В современных усилительных устройствах наибольшее распространение получили резистивно-емкостные входные цепи, простые и позволяющие разделить по постоянному току источник сигнала и входную цепь усилительного элемента. Гальваническая связь может использоваться в том случае, если источник сигнала не требует питания постоянным током и во входной цепи усилительного элемента не протекает пос­тоянный ток; например, при включении звукоснимателя или микрофона на вход лампового усилителя. Трансформаторный вход применяется редко.

Схемы включения звукоснимателя и микрофона

Звукосниматель и микрофон не тре­буют питания от источника постоянного тока и включаются на вход лампового усилителя массового производства по очень простой схеме непосредственно соединенной с сеткой первой лампы (рис. 44-а).

Звукосниматель может быть электромагнитного типа или пьезоэлектрического. Первый развивает на входе усилителя напряжение порядка 75-100 мВ, второй - порядка 1-1,5 В.

Чаще используются звукосниматели электромагнитного типа, имеющие малое внутреннее сопротивление. В этом случае распределенная емкость шланга, с помощью которого звуко­сниматель подключается к усилителю, не оказывает влияния на частотную характеристику, т. е. не вносит спада верхних частот.

Микрофон обычно используется в кинотеатрах для усиле­ния речи оратора, перевода кинофильма, передачи диктор­ского текста, звукоусиления в фойе. Чаще всего применяются микрофоны электродинамического типа. Они не требуют питания постоянным током, имеют очень малое внутреннее сопротивление - порядка 200 Ом и развивают на входе усилителя маленькое напряжение - порядка 1-2 мВ.

Рис44 (а) Включение звукоснимателя, магнитной головки или микрофона непосредственно на вход лампового усилителя; (б) Частотная характеристика магнитной головки

Емкость длинной линии микрофона из-за малого внутреннего сопро­тивления также не влияет на частотную характеристику.

Рис.45 Включение микрофона непосредственно, а звукоснимателя через делитель напряжения

Если усилитель предназначен для работы от нескольких источников сигнала, то его рассчитывают на входное напря­жение от источников, развивающих меньший сигнал, а источ­ник, дающий большее входное напряжение, обычно звуко­сниматель, включают через гасящее сопротивление R_гаc, которое вместе с входным сопротивлением усилителя обра­зует делитель напряжения (рис. 45).

Все перечисленные источники сигнала при работе на тран­зисторный усилитель включаются по резистивно-емкостной схеме входа (рис. 45).

За счет включения конденсатора С_с, во-первых, постоян­ный ток из цепи базы не ответвляется через источник сиг­нала, устройство которого не рассчитано на прохождение постоянного тока; во-вторых, подключение источника сигнала на вход не изменяет режим покоя транзистора. В этой схеме при необходимости также можно подключать звукосниматель через делитель напряжения.

Во всех рассмотренных схемах входа источник сигнала должен подключаться к усилителю специальным экраниро­ванным шлангом. Электростатический экран защищает ли­нию от наводок со стороны внешних электростатических по­лей. Он может быть выполнен в виде металлической оплетки или гибкой металлической оболочки типа «гусиное горло». Электростатический экран соединяется с корпусом усили­теля в точке подключения к корпусу элементов вход­ной цепи.

В первоклассной аппаратуре, в которой требуется умень­шить уровень помех, применяются схемы включения ис­точников сигнала, развивающих очень малое входное нап­ряжение (для звукозаписи - микрофона), через повышающий входной трансформатор.

Сигнал, снимаемый с магнитной головки при непосред­ственном включении ее на вход усилителя, составляет доли миливольта и соизмерим с помехами на входе, создаваемыми собственным шумом первого усилительного элемента и резисторов входной цепи.

При включении магнитной головки через повышающий трансформатор напряжение сигнала, развиваемое на вто­ричной обмотке трансформатора, может быть увеличено в 20-40 раз. При этом во столько же раз возрастает и отно­шение сигнал/шум, т. е. снижается относительный уровень помех.

Обычно применяется схема симметричного трансформа­торного входа, в котором источник сигнала подключается к концам первичной обмотки, а средняя точка этой обмотки соединяется с корпусом усилителя. При таком включении токи помех, наводимых на оба провода линии микрофона или магнитной головки, протекают по половинам первичной обмотки на корпус в противоположных направлениях, и их магнитные потоки в сердечнике трансформатора взаимно уничтожаются. Трансформатор должен быть тщательно эк­ранирован магнитным и электростатическим экранами от на­водок помех внешними электромагнитными полями. Кроме того, применяется электростатический экран между обмотками, защищающий от попадания на вход усилителя высоко­частотных помех из сети через паразитную емкость между обмотками трансформатора. Экраны показаны на схеме пунктиром. Все электростатические экраны должны быть надежно соединены с корпусом.