Выбор для второй ступени двойного триода 6Н6П обос-
новывается
— режимом повышенной мощности рассеяния на ано-
дах лампы. В этом режиме можно реализовать низкое вы-
ходное сопротивление ступени, не прибегая к использова-
нию ООС по напряжению;
— низкими внутренним сопротивлением (R|2=2
кОм)
и
коэффициентом усиления (|і2<20) этой лампы. При назван-
ных значениях параметров легко реализовать требуемое
усиление второй ступени при небольшой по величине мест-
ной ООС.
Если рассказывать о проблемах, с которыми мне при-
шлось столкнуться в процессе разработки предусилителя,
то в первую очередь я бы назвал выбор задающего ток ано-
да Л1 сопротивления нагрузки R2 (см. рис. 1). Для того
чтобы обеспечить оптимальный по усилению и шуму ре-
жим 6Ж32П, желательно иметь напряжение на аноде этой
лампы примерно +150 В и ток анода не менее 1,4 мА. При
выбранном режиме и напряжении питания предусилите-
ля Un=+300 В (использовать большее напряжение риско-
ванно) сопротивление анодной нагрузки Л1 не должно
быть больше, чем 110 кОм, а это значит, что усиление
первой ступени не может превысить K,=S1R2=132 (где
S,=1,2 мА/B — крутизна характеристики лампы 6Ж32П
в установленном на ней режиме). В то же время для полу-
чения АЧХ по стандарту RIAA усиление первой ступени
на низких частотах должно составлять около 500. Для до-
стижения такого усиления сопротивление анодной нагруз-
ки Л1 должно быть не менее 420 кОм. Пытаясь выйти из
этого затруднительного положения, я решил воспользо-
ваться ПОС. Я вспомнил простое техническое решение, из-
вестное среди самоделыциков под названием „вольтдобав-
ка“. Вольтдобавка применялась в транзисторных усили-
телях 60-х годов для увеличения действующего сопротив-
ления нагрузки драйвера. Как работает вольтдобавка, по-
пытаюсь объяснить на пальцах. Если к выводу резистора
нагрузки, соединенного противоположным концом с ано-
дом лампы (или коллектором транзистора), подвести не
постоянное напряжение (как это делается обычно), а сум-
му постоянного и переменного напряжения, причем по-
следнее взять с той же фазой и примерно такой же вели-
чины, что и напряжение, действующее на другом выводе
резистора, то его сопротивление переменному току увели-
чится во столько же раз, во сколько уменьшится перемен-
ная составляющая тока через этот резистор, при этом по-
стоянная составляющая тока, проходящего через него, ос-
танется прежней. Не правда ли, замечательно придумано?
Однако в этом объяснении не просматривается главного
— „вольтдобавка“ представляет собой ПОС, величина ко-
торой равна дополнительному усилению первой ступени,
полученному в результате использования этого техниче-
ского решения. Образование в первой ступени усиления
(см. рис. 1) ПОС можно объяснить, воспользовавшись тео-
рией электрических цепей и проделав при этом некоторые
алгебраические преобразования. Нам придется на это пой-
ти, так как с ПОС шутки плохи, ее надо обязательно по-
считать, а в реальном усилителе обеспечить ее стабиль-
ность.
Р а с ч е т с х е м ы п р е д у с и л и т е л я
Передаточная функция первой ступени усилителя (то есть отношение си-
нусоидального напряжения на аноде Л1
к синусоидальному напряжению на вхо-
де ступени) можно записать в виде
-8,
Н(И=
____1 ’
П)
н,
|_
2(]М
)Л1
,+2(]ш)Л/Щ,Я^
где R„ — внутреннее сопротивление лампы Л1, (R„= 4" МОм);
S,
— крутизна характеристики этой лампы (S,=1,2* мА/B) (значения,
обозначенные звездочкой, соответствуют выбранному нами режиму 6Ж32П);
R, — сопротивление анодной нагрузки Л1
;
Z(jo>) — комплексное сопротивление двухполюсника, состоящего из R6, С3
и С4 и обеспечивающего вместе с действующим сопротивлением нагрузки Л1
АЧХ по стандарту RIAA;
Ко— коэффициент передачи переменного напряжения с анода Л1 на верх-
ний конец резистора R2.
Обратим внимание на то, что в знаменателе этой формулы член в квад-
ратных скобках, содержащий .единица минус и т. д.", выражает влияние ПОС
на усиление первой ступени. Однако именно этот член не позволяет разгля-
деть в формуле ( 1 ), как формируется АЧХ по стандарту RIAA. Из этого затруд-
нения можно выйти, если аппроксимировать ожидаемую АЧХ первой ступени
усиления отрезками прямых с нулевым наклоном и с наклоном -6 дБ/окт (см.
рис. 2). Теперь, как сказал бы, удалив из расчетов промежуточные выкладки,
„известный физик“ ‘ , со всей очевидностью следует, что усиление первой сту-
пени на участке АЧХ между частотами f2 и f, (у реальной АЧХ на частоте
f=1 000 Гц) равно;
S,R„RA
(2)
|H (jw )U
------------------------------------------------------
(R,,Rj+a,R6+R2R6)V(K0P)2-1,232K„P+1
где
Р
||*1000Гм=
R.,R6
ReR,,+R2R6+R(iR2
Квадратный корень в знаменателе формулы (2) выражает действие ПОС
на частоте 1 000 Гц с учетом образовавшегося на этой частоте сдвига фазы в
ее петле. Усиление на участке от
1
, и ниже будет равно:
Рис. 2. АЧХ
воспроизведения LP (по стандарту R
IAA
):
сплошная линия —
линейная аппроксимация, жирная пунктирная линия—реальная зависимость
I H(ja>) |,»o—
2ltfC„
На этом участке АЧХ действие ПОС прекращается, так как сдвиг фазы в ее
петле стремится к 90'.
Частоту 1г, на которой происходит изменение наклона АЧХ, можно опре-
делить из формулы;
У(К0Р)2-1,232К0р-И
' г~
2яЯвСг
Имея всвоем распоряжении ранее неизвестные формулы (2)-(5), произ-
ведем расчет первой ступени усиления с АЧХ, которая формируется строго в
соответствии со стандартами RIAA:
а) определяем значение С3 из формулы (4), преобразованной к виду
с =
____ ^
___ '
<6>
3
2xf4|H (jo»U
где f,=21 200 Гц,
lH(jw) 1|„м = 5.
Имеем:С4=0,001802 мкФ;
б) значение С, для заданного по стандарту RIAA соотношения частот
1
, »
f3
определяем из формулы“ *
С^Сз/0,335,
(7)
|Н(І<»)Ім>=
S,R„R2
(3)
Усиление на участке выше Г, выражается зависимостью (с наклоном -6 дБ/окт):
Имеем: С4=0,00538 мкФ;
в)
определяем значение Ко, при котором на стремящейся к нулю частоте
сигнала f усиление первой ступени будет иметь значение:
I Н(1<0) I,
_=500.
С этой целью преобразуем формулу (3) к виду
*
Из книги „Физики шутят*.
**
Эта формула верна для RIAA
-цепи использованного нами вида.
АУДИО МАГАЗИН 3/1996
предыдущая страница 49 АудиоМагазин 1996 3 читать онлайн следующая страница 51 АудиоМагазин 1996 3 читать онлайн Домой Выключить/включить текст