Підсилювачі звукової частоти, створювані і ремонтуються радіоаматорами, часто стають джерелом головного болю через що виникає згодом фону змінного струмуз частотою 50 Гц, помітного на слух в гучномовцях або телефонах (навушниках).
Якщо таке відбувається, слід перевірити, чи правильно підключений мікрофон до ПУ (попереднього підсилювача) - загальний провід пристрої повинен бути з'єднаний з опліткою-екраном шнура, - а також - чи правильно підключений вихід ПУ і вхід підсилювача потужності (УМ). Справа в тому, що іноді в одному пристрої застосовуються два підсилювача (попередній і УМ), що мають різну полярність загального проводу. У підсилювальної схемотехнике таке включення не є проблемою, головне для якісного підсилювача сумісність вхідного опору і власний рівень шумів підсилювача. Однак неправильне (некоректне) підключення підсилювачів між собою і попереднього підсилювачадо джерела звуку (наприклад, до мікрофона) найчастіше є причиною фону з частотою 50 Гц.
Практичне усунення фону в підсилювачах 34
Для локалізації цієї проблеми існує простий спосіб, що стосується включення джерел звуку до попереднього підсилювача (це може бути не тільки мікрофон, а й інше джерело з невеликим рівнем сигналу до 10 мВ). Розберемо даний спосіб на основі прикладу з підключенням мікрофона.
Центральний провідник в оплетке мікрофонного шнура підключається на вхід ПУ, як правило, до розподільчим конденсатору обмежувального резистору або делителю напруги. Обшивка (екран) підключається не до загального проведення безпосередньо, а послідовно з RC-ланцюгом (паралельно підключені резистор опором 2кОм (± 20%) і оксидний конденсатор ємністю ЮмкФі з таким же допуском щодо можливого відхилення від номіналу). Тут опір резистора і конденсатора розраховане для пристроїв з напругою джерела живлення в діапазоні 6-20 В.
Позитивна обкладка оксидного конденсатора в даному випадку включається відповідно до полюсовке джерела живлення так, що якщо загальний провід приєднаний до «мінуса» джерела живлення, то оксидний конденсатор підключається до загального проведення негативною обкладкою, і навпаки
Такий метод дозволяє усунути фон в більшості підсилювачів з різним загальним проводом джерела живлення, в тому числі в старих лампових підсилювачах, де фільтрація випрямленої напруги залишає бажати кращого. У більшості випадків таким способом вдавалося вирішити проблему фону з частотою 50 Гц в динамічних голівках, що виникає після заміни штатного мікрофона іншим (з близькими електричними характеристиками), а також в разі заміни високоом- ного мікрофона (наприклад, МД-47, оснащеного согласующим трансформатором і має опір 1600 Ом) на низькоомним мікрофон типу МД-201 з опором котушки 200 Ом або аналогічний по електричним характеристикам.
Фон змінного струму
Причини, що призводять до появи фону змінного струму:
- Попадання по ланцюгах змінного струмув каскади низької частоти.
- Вплив електричного і магнітного полівна низькочастотні ланцюги, обумовлене невдалим розташуванням окремих проводів і деталей.
- А також додати фон на високочастотні ланцюгаабо модулирующий фон, чутний тільки при налаштуванні приймача на радіостанцію.
Наявність постійно чутного фону говорить про те, що він накладається тим чи іншим шляхом на НЧ ланцюга приймача. Тому перш за все слід перевірити, чи достатньо згладжуються пульсації постійного струму фільтром випрямляча. Для цього вивірений високовольтний конденсатор ємністю 40-100 мкФприєднують паралельно спочатку до другого, а потім до першого конденсаторів фільтра, що згладжує ремонтується приймача або підсилювача.
Якщо це дає бажаний ефект, то потрібно замінити один або обидва конденсатора фільтра, що згладжує або збільшити ємність конденсаторів в анодних або сіткових розв'язують фільтрах. Якщо ж такий захід не викликає помітного ослаблення фону, то найімовірніше має місце друга причина.
Щоб швидко виявити, в якому НЧ каскаді накладається фон, виймають одну за однією всі лампи, починаючи з вхідною та аж до предоконечних, і стежать, під час виймання який з них припиняється фон.
Лампи кінцевих каскадів при включеному харчуванні виймати не можна, Так як викликане цим різке зниження навантаження випрямляча призводить до значного підвищення анодної напруги, що в свою чергу може викликати пробою конденсаторів фільтра, що згладжує.
Часто зустрічаються причинами фону внаслідок наведення є обриви екранують оболонок, поява витоку між ниткою напруження і катодом біля вхідних лампи підсилювача НЧ. Причиною модулюючого фону також може бути погане згладжування пульсаційнапруг, що живлять високочастотні лампи. Особливо чутливі до цього вхідні каскади приймачів (підсилювач ВЧ і перетворювач), а також гетеродин, в зв'язку з чим для харчування цих каскадів іноді влаштовують додаткову осередок фільтра, що згладжує.
Модулирующий фон змінного струму, прослуховується тільки при прийомі місцевих станцій, легко усувається блокуванням анода кенотрона на його катод або землю ( мал. 1 ), А також блокуванням плечей підвищувальної обмотки трансформатора конденсаторами ємністю 0,005-0,01 мкФ; робоча напруга цих конденсаторів повинно бути не менше потроєного напруги плеча підвищувальної обмотки силового трансформатора ( 1000-1500 В).
Перш ніж усувати фон, що з'являється при прийомі радіостанцій, треба переконатися, що модуляція фоном відбувається в приймальнику, а не на передавачі. Для цього краще за все перевірити прийом тієї ж станції за допомогою іншого приймача.
Мал. 1. Усунення модулюючого фону
Особливо треба відзначити способи усунення фону в апаратурі з лампами прямого напруження при харчуванні їх ниток змінним струмом. тут необхідно точне симетрування ланцюга розжарення, Що не завжди забезпечується пристроєм відводу середньої точки накальной обмотки. Більш ефективним заходом є включення між висновками нитки напруження низкоомного потенціометра, повзунок якого потрібно розглядати як висновок від катода лампи. Точне симетрування нитки здійснюється при включеному харчуванні на слух установкою движка потенціометра в положення, при якому найменше чутний фон змінного струму.
Аналогічний захід дозволяє значно зменшити фон, здатний проникати з ланцюгів напруження в підсилювачах НЧ з високим коефіцієнтом посилення (в магнітофонах, мікрофонних підсилювачах). Якщо апарат змонтований знову, то причиною наведення фону може бути невдале розташування окремих ланцюгів і трансформаторів.
Важливо виявити не тільки, на яку ланцюг діє небажаний вплив, але і яка ланцюг виробляє цей вплив. Для цього застосуємо спосіб зміни реактивності наступних ланцюгів, який полягає в тому, що до анодним навантажувальним опорам ламп, починаючи з виходу приймача, приєднують по черзі конденсатор більшої або меншої ємності, і так поступово наближаються до вогнища самозбудження або повного його припинення.
Припустимо, що приєднання конденсатора до вихідного трансформатора зменшило тільки гучність, не змінивши характеру самозбудження. Це означає, що крайовий каскад не охоплений самозбудженням і ланцюг, що створює небажаний вплив на вхід підсилювача, треба шукати до нього. Але, якщо, наприклад, при підключенні конденсатора паралельно первинній обмотці вихідного трансформатора самозбудження знімається або змінюється його характер, то чи ця ланцюг, або подальша (ланцюг вторинної обмотки вихідного трансформатора) впливають на вхідний ланцюг підсилювача.
Визначивши, між якими двома ланцюгами відбувається шкідливий взаємодія, неважко уважним оглядом їх монтажу знайти місце взаємозв'язку і екрануванням або частковою зміною монтажу цих ланцюгів усунути самозбудження.
Мал. 2. Електронно-світловий індикатор
- короткий щуп
- шланг харчування
- коливань немає
- Коливання є.
Самозбудження по ВЧдалеко не завжди проявляється у вигляді постійно чутного в гучномовці стороннього звуку, Частіше про нього можна судити по наявності гучних свистів при налаштуванні на станцію або за характерними спотворень, різкого зниження гучності і іншим специфічним особливостям. Виявити таке самозбудження можна за допомогою лампового вольтметра або електронно-світлового індикатора, які приєднують послідовно до всіх коливальним контурамдосліджуваних каскадів ( мал. 2 ).
При складанні або ремонті підсилювача звукової частоти, а також іншої аудіоапаратури часто стають виникають проблеми з джерелом перешкоди - фону змінного струму з частотою 50 Гц. Він дуже помітний на слух в гучномовцях або навушниках і заважає насолоджуватися музикою.
Якщо таке відбувається, слід перевірити ...
- Чи належним чином під'єднано мікрофон до попереднього підсилювача (ПУ) - загальний провід пристрої повинен бути з'єднаний з опліткою-екраном шнура. Повинна бути хороша екранізація вхідних ланцюгів.
- Чи належним чином під'єднано вихід ПУ і вхід підсилювача потужності (УМ). Справа в тому, що іноді в одному пристрої застосовуються два підсилювача (попередній і УМ), що мають різну полярність загального проводу. У підсилювальної схемотехнике таке включення не є проблемою, головне для якісного підсилювача сумісність вхідного опору і власний рівень шумів підсилювача. Однак неправильне (некоректне) підключення підсилювачів між собою і попереднього підсилювача до джерела звуку (наприклад, до мікрофона) найчастіше є причиною фону з частотою 50 Гц.
- Розводка друкованої плати підсилювача повинна бути розлучена так, щоб доріжки харчування сходилися до однієї точки - на конденсаторах великої ємності (фільтрах харчування).
- Доріжки харчування повинні бути товстими, а корпусні доріжки ще й по можливості повинні покривати порожні ділянки плати.
Способи усунення фону в підсилювачах НЧ
Для усунення цієї проблеми існує простий спосіб, що стосується включення джерел звуку до попереднього підсилювача (це може бути не тільки мікрофон, а й інше джерело з невеликим рівнем сигналу до 10 мВ). Розберемо даний спосіб на основі прикладу з підключенням мікрофона.
Центральний провідник в оплетке мікрофонного шнура підключається на вхід ПУ, як правило, до розподільчим конденсатору, обмежувального резистору або делителю напруги. Обшивка дроту, що йде від мікрофона (екран) підключається не до загального проведення безпосередньо, а послідовно з RC-ланцюгом (паралельно підключені резистор опором 2кОм (± 20%) і оксидний конденсатор ємністю близько 10 мкФ з таким же допуском щодо можливого відхилення від номіналу) . Тут опір резистора і конденсатора розраховане для пристроїв з напругою джерела живлення в діапазоні 6-20 В.
Позитивна обкладка оксидного конденсатора в даному випадку включається в залежності від полюсовкі джерела живлення так, що якщо загальний провід приєднаний до «мінуса» джерела живлення, то оксидний конденсатор підключається до загального проведення негативною обкладкою, і навпаки.
Такий метод дозволяє усунути фон в більшості підсилювачів з різним загальним проводом джерела живлення, в тому числі в старих лампових підсилювачах, де фільтрація випрямленої напруги залишає бажати кращого.
У більшості випадків таким способом вдавалося вирішити проблему фону з частотою 50 Гц в динамічних голівках, що виникає після заміни штатного мікрофона іншим (з близькими електричними характеристиками), а також в разі заміни високоомного мікрофона, оснащеного согласующим трансформатором і має опір 1600 Ом на низькоомним мікрофон з опором котушки 200 Ом або аналогічний по електричним характеристикам.
ПОДЕЛИТЕСЬ З ДРУЗЯМИ
П О П У Л Я Р Н О Е:
Кракелюр(Фр. Craquelure) - назва особливого декоративного ефекту, який імітує состаренную поверхню того чи іншого виробу. Кракелюр - тріщини барвистого шару або лаку в творі живопису, які утворюються на масляних полотнах або керамічному посуді. Оформлені «під старовину», за допомогою ефекту кракелюра, предмети інтер'єру та меблі здатні перетворити вигляд приміщення, де вони розташовані:
Причин поломок ПДУ буває досить багато. Падіння - в цих випадках утворюються тріщини на корпусі, вириваються гвинти, ламається задня кришка батарей, обриваються доріжки на платі або електронні елементи. Є любителі сідати на пульти, в цих випадках воно б зламалося плати або корпусу. Відремонтувати можна все в залежності від поломки, інше питання, а чи треба це, якщо можна купити новий пульт.
Можна, але зустрічаються екзотичні моделі, до яких ПДУ знайти неможливо. Тому краще засукати рукава і витратити годину свого дорогоцінного часу на творчий порив. А за одне погорду собою за маленький подвиг, може хто-небудь ще і похвалить, теж приємно.
Однією з головних проблем, з якою доводиться боротися при розробці та створенні високоякісних лампових УНЧ, є фон змінного струму. При цьому під фоном змінного струму розуміється існуюче на виході підсилювача крім корисного сигналу напруга, яке має частоту, рівну або кратну частоті напруги мережі живлення. Наявність даного фону змінного струму в будь-якому звуковідтворюючі пристрої є дуже серйозним недоліком, оскільки такий фон звужує динамічний діапазон підсилювача і різко погіршує суб'єктивне враження від відтвореного сігнала.Основние причини, що викликають появу фону в лампових підсилювачах НЧ, умовно можна розділити на кілька груп, дві з яких є основними: пульсації живлячих напруг і наведення змінного струму на різні ланцюги в підсилювачі. Тому усунення фону повинно вестися відповідно в двох напрямках, а саме поліпшенням фільтрації напруги живлення і зниженням впливу наводок.Одной з основних причин виникнення фону в лампових УНЧ є пульсації випрямленої напруги, що живить ланцюга анодів і екранних сіток ламп. При цьому вплив пульсацій тим менше, чим вище внутрішній опір лампи. Як відомо, внутрішній опір пентодов більше, ніж у тріодів, тому з цієї точки зору в перших каскадах лампового підсилювачакраще застосовувати пентоди. Крім цього домогтися зменшення фону, що виникає через пульсацій напруги, можна удосконаленням схеми і поліпшенням параметрів випрямляча.
При використанні дроселя в фільтрі джерела живлення цей елемент в значній мірі визначає рівень фону. Індуктивність дроселя зазвичай має порядок 5-20 Гн і повинна мало залежати від струму навантаження. Для поліпшення фільтрації корисно зашунтувати дросель конденсатором, величина ємності якого вибирається з таким розрахунком, щоб утворився контур, налаштований на частоту пульсацій (100 Гц при двопівперіодним випрямлянні). Принципова схемафільтра з контуром такого типу показана на рис. 1.
Рис.1. Принципова схема фільтра з контуром
Причини виникнення фону змінного струму можуть полягати і в тому, що або екранні сітки ламп харчуються недостатньо плавним напругою, або анодний струм надмірно навантажує елементи фільтра, що згладжує. Так, наприклад, в кінцевих каскадах підсилювачів анодні і екранні ланцюги ламп часто живляться напругою з однаковими пульсаціями. Однак допустимі пульсації екранної напруги для більшості кінцевих пентодов і променевих тетродов в 20-30 разів менше, ніж пульсації напруги анода. Тому ланцюга екранних сіток повинні харчуватися через додаткову згладжує ланцюг.
З метою зменшення впливу витоку між катодом і ниткою напруження іноді для перших каскадів підсилювача рекомендується замість ланцюгів автоматичного зміщення використовувати окремий випрямляч з фільтром, за допомогою якого формується постійна напруга зсуву, що подається на сітку лампи. Принципові схеми можливих варіантів таких випрямлячів наведені на рис. 2. В якості джерела вхідної змінної напруги можуть використовуватися як обмотка напруження (рис. 2, а), так і спеціальна обмотка (рис. 2, б) силового трансформатора.
Рис.2. Принципові схеми випрямлячів для формування постійної напруги зміщення
У процесі розробки, створення і налагодження високоякісних лампових підсилювачів низької частоти основну увагу слід приділяти виявленню та усуненню наведень. Справа в тому, що в даний час в аматорських конструкціях УНЧ зазвичай застосовуються схеми джерел живлення, практично не відрізняються від промислових зразків, докладно описаних в літературі і перевірених в експлуатації. Тому при справних елементах і відсутності помилок під час складання випрямляча вплив пульсації живлячих напруг значно знижується, а причиною появи шумового фону на виході підсилювача зазвичай бувають наведення змінного струму.
Для визначення каскаду, на який діє наводка, досить черзі замкнути на корпус керуючі сітки всіх ламп підсилювача, починаючи з першої. Припинення або різке зменшення фону при замиканні сітки однією з ламп свідчить про те, що відбувається наводка змінного струму на сітковий ланцюг саме цієї лампи. Якщо наведення в підсилювачі не виявлені, але при відтворенні прослуховується фон, це вказує на те, що напруга фону надходить на підсилювач з пристрою, підключеного до його входу.
У порівнянні зі статичними наведеннями змінного струму магнітні наведення, як правило, роблять менший вплив, за винятком тих випадків, коли джерелом наведення є поле силового трансформатора, а об'єктом - будь-якої елемент підсилювача, що має обмотку.
Досить часто творцям аматорської лампової звуковідтворювальної апаратури доводиться боротися з наведеннями, причиною яких є наявність спільних ланцюгів для змінного струму і сигналу або ж використання загальних ланцюгів для змінного і постійного напруги живлення. Так, наприклад, не рекомендується використовувати в якості одного з проводів, що підводять сигнал до входу підсилювача, обплетення екранованого проводу. Для підведення сигналу найкраще застосувати два екранованих дроти або подвійний дріт в загальному екрані, а загальну оплетку з'єднати з шасі підсилювача. При недотриманні цього правила фон може мати значну величину, так як напруга, наводимое на оплетке, буде подаватися на вхід разом з сигналом.
За цих же міркувань в високоякісних лампових підсилювачах НЧ не слід використовувати загальний мінусовій провід або шасі в якості одного з проводів розжарення. На рис. 3. наведені приклади неправильного (а) і правильного (б) монтажу першого каскаду підсилювача, в якому шасі служить одним з проводів розжарення.
Рис.3. Неправильний (а) і правильний (6) монтаж першого каскаду підсилювача з використанням шасі в якості одного з проводів розжарення
При використанні в першому каскаді підсилювача, наприклад, пентода 6Ж1П, неправильний монтаж ланцюга розжарення може привести до того, що збільшення перехідного опору контакту на шасі до 0,05 Ом викличе появу на виході підсилювача значного фону, еквівалентного подачі на його вхід напруги 3 мВ.
Одним з найпростіших і, в той же час, найефективнішим методом запобігання наведень є застосування екранів. Необхідно відзначити, що електричні та магнітні екрани повинні бути ретельно заземлені, інакше їх використання може призвести до протилежного результату - посилити, а не послабити фон. В першу чергу, спеціальна екрануюча обмотка намотується між первинною і вторинними обмотками силового трансформатора джерела живлення. Крім цього лампи вхідних каскадів повинні розміщуватися на лампових панельках зі спеціальними екранами. Ретельно екранувати слід все розгалужені сіткові і анодні ланцюги перших каскадів, наприклад, будь-які коригувальні фільтри, поміщаючи всі деталі даної ланцюга з монтажними платами в загальний екран.
Для підключення джерела сигналу до входу підсилювача рекомендується використовувати екрановані дроти і коаксіальні роз'єми, оскільки звичайні штирові гнізда і вилки, маючи досить великі незахищені поверхні, можуть стати причиною сильного фону.
Всі деталі, що використовуються в ланцюгах, чутливих до фону, для зменшення наведень повинні мати якомога менші габарити. При цьому їх металеві корпуси також слід заземлювати. Необхідно надійно заземлити і масивні металеві елементи конструкції, розташовані поблизу вхідних каскадів. Особливу увагу слід приділяти заземлення корпусів змінних опорів, оскільки найчастіше вони не з'єднані з віссю потенціометра.
Один з методів, часто використовуваних для зменшення фону змінного струму, нерідко називають компенсаційним. Його суть полягає в тому, що до керуючої сітці одного з каскадів підсилювача підводиться змінна напруга, Рівне за величиною напруги фону, що діє на цій сітці. В результаті, якщо фази напруг фону і додаткового сигналу будуть точно протилежні, то сумарна напруга дорівнюватиме нулю, а фон виявиться компенсувати. Головним недоліком цього методу є те, що з часом внаслідок старіння можуть змінюватися параметри ламп та інших елементів, що призведе до порушення компенсації. Тому застосування подібних методів усунення фону в високоякісних підсилювачах небажано.
Компенсаційний метод може застосовуватися і для зменшення пульсацій змінного струму в блоках харчування. Так, наприклад, при великому випрямленном струмі сердечник дроселя фільтра значно намагничивается, що змушує збільшувати його перетин для збереження колишньої індуктивності. Однак для зменшення пульсацій можна намотати на дросель компенсаційну обмотку. Принципова схема фільтра з компенсаційною обмоткою приведена на рис. 4. На жаль, повної компенсації отримати таким способом не вдається, проте рівень фону помітно знижується.
Рис.4. Принципова схема фільтра з компенсаційною обмоткою
Необхідно відзначити, що різке збільшення рівня фону з одночасним зниженням випрямленої напруги відбувається в разі будь-яких несправностей елементів випрямляча, наприклад при підвищенні витоку електролітичних конденсаторів фільтра, втрати емісії кенотрона або перегорання нитки розжарення одного з діодів кенотрона. Тому перш ніж включати компенсаційну обмотку, слід переконатися в справності всіх елементів випрямляча.
Одним з варіантів застосування компенсаційного методу є подача протівофазного сигналу на катод лампи останнього каскаду попереднього підсилювача. Принципова схема такого каскаду наведена на рис. 5.
Рис.5. Принципова схема ланцюга компенсації з подачею протівофазного сигналу на катод лампи
В цьому випадку з движка підлаштування потенціометра R5, включеного між висновками обмотки напруження силового трансформатора за схемою зі штучною середньою точкою, знімається керуючий сигнал. Даний сигнал через ланцюжок R4C2 подається на катод лампи останнього каскаду попереднього підсилювача. У процесі роботи з підсилювачем регулюванням потенціометра R5 можна на слух встановити мінімальний рівень фону.
Одним з варіантів зменшення компенсації фону змінного струму в крайовому каскаді лампового підсилювача НЧ з трансформаторним виходом є використання додаткової обмотки дроселя фільтра, що згладжує випрямляча. Ця обмотка підключається послідовно із звуковою котушкою і вторинною обмоткою вихідного трансформатора. В результаті фон змінного струму компенсується внаслідок того, що на звукову котушку низькочастотного динаміка акустичної системиподається змінна напруга, фаза якого протилежна фазі напруги фону, що наводиться у вторинній обмотці вихідного трансформатора. Принципова схема вихідного каскаду з підключенням додаткової обмотки дроселя приведена на рис. 6.
Рис.6. Принципова схема вихідного каскаду з підключенням додаткової обмотки дроселя фільтра, що згладжує
Кількість витків додаткової обмотки дроселя залежить від опору звукової котушки динаміка і зазвичай становить від 20 до 40 витків мідного лакованого дроту діаметром 0,8-1,0 мм. Фаза знімається з цієї обмотки напруги підбирається досвідченим шляхом за допомогою зміни порядку підключення висновків.
Природно, такий спосіб компенсації можна застосовувати тільки в тому випадку, якщо в схемі джерела живлення використовується згладжує дросель. До того ж за допомогою розглянутої схеми компенсується лише та складова фону, яка порушується в вихідному каскаді. Тому даний спосіб компенсації фону змінного струму широкого поширення не отримав.
