Динамический диапазон обычных ламп накаливания (5…10 дБ) значительно ниже динамического диапазона музыкального произведения. При отсутствии специальных средств это несогласование приводит к тому, что лампы ЦМУ либо слишком ярко и непрерывно горят при высокой громкости музыки, либо полностью потухают, когда громкость музыки мала. Приходится постоянно отслеживать регулировки уровня сигнала в каналах для их согласования с исполняемым музыкальным произведением.
Описанный недостаток устраняется с помощью компрессоров и автоматических регуляторов усиления. Эти устройства сжимают динамический диапазон музыкальных произведений до диапазона ламп накаливания.
Ниже представлено описание трехканальной ЦМУ, в которой используется многоступенчатый усилитель с компрессией и фазоимпульсное управление излучателями (что обеспечивает их плавное включение/выключение).
В состав ЦМУ входят:
• предварительный усилитель;
• частотные фильтры для каналов НЧ, СЧ и ВЧ;
• узлы фазоимпульсного управления излучателями (по три на каждый канал).
На рис.1 приведена схема предварительного усилителя ЦМУ.
На вход усилителя можно подавать сигнал непосредственно с линейного выхода любого звуковоспроизводящего устройства. Резистором R1 осуществляют подстройку уровня входного сигнала. Усилитель собран на микросхеме К548УН1А (используется только одна половина микросхемы, имеющей в своем составе два канала УНЧ). Резистор R5 предназначен для коррекции обратной связи усилителя.
На рис.2 приведена схема одного из частотных фильтров ЦМУ — фильтра низкой частоты.
Цепочка R2, Cl, С2, R3, R4, СЗ, С4 обеспечивает выборку низкочастотной составляющей звукового сигнала. Резистором R1 регулируют уровень входного сигнала для данного канала. Выбранный сигнал усиливается ОУ и поступает через цепочку С5, R7 на эмиттерный повторитель на транзисторах VT1, VT2. Далее сигнал преобразуется трехкаскадным пороговым усилителем на VT3, VT4. VT5. Нагрузкой коллекторов транзисторов VT3, VT4. VT5 являются тиристорные оптроны HI, Н2, НЗ. Роль пороговых элементов выполняют диоды VD1, VD2, VD3. Выходы оптронов подключены ко входам узлов фазоимпульсного управления. Применение оптронов обеспечивает гальваническую развязку силовой части ЦМУ и схемы управления.
На рис.3 представлена схема фазоимпульсных узлов управления излучателями.
Для каждого канала применяется три идентичных узла управления. Симисторы VS1, VS2, VS3 управляются сигналами с оптронов, они коммутируют лампы HL1, HL2, HL3, светимость которых изменяется путем фазоимпульсного управления. В узле управления используются диоды VD6-VD9, образующие выпрямительный мост, напряжение которого стабилизировано стабилитроном VD5. Пульсирующее напряжение через R5, R6 поступает на транзисторы VT1, VT2. В каждом полупериоде сетевого напряжения транзисторы VT1, VT2 открываются при зарядке С1 до напряжения, равного напряжению, поступающему на базу VT1. Время открытия VT1 регулируется резистором R3.
Каждый из трех каналов ЦМУ включает: фильтр с тремя оптронными управляющими каскадами, три блока управления А1, А2, A3, которые идентичны для всех каналов. В схемах фильтров для каналов СЧ и ВЧ конденсаторы С1 — С4 должны иметь емкости: 6800 пФ — для СЧ, 1500 пФ — для ВЧ.
Схема управления потребляет ток порядка 500 мА. Источник питания 9 В может быть любой конструкции, например, показанный на рис.4.
Параметры ТР1: мощность — 8…10 Вт, выходное напряжение — 10… 13 В. Стабилизатор выполнен на микросхеме КР142ЕН8А с напряжением стабилизации 9В. Микросхему необходимо установить на теплоотводящий радиатор.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Рисунок 1. Схема предварительного усилителя ЦМУ. | |||||||
| DA1 | Микросхема | К548УН1А | 1 | ||||
| С1 | Конденсатор | 0.22 мкФ | 1 | ||||
| С2 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | ||||
| С3 | Конденсатор | 1000 пФ | 1 | ||||
| С4 | Конденсатор | 3300 пФ | 1 | ||||
| С5 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 1 | ||||
| R1 | Переменный резистор | 1 МОм | 1 | ||||
| R2 | Резистор | 10 кОм | 1 | ||||
| R3 | Резистор | 240 кОм | 1 | ||||
| R4 | Резистор | 220 Ом | 1 | ||||
| R5 | Резистор | 24 кОм | 1 | ||||
| R6 | Резистор | 100 кОм | 1 | ||||
| R7 | Резистор | 1.2 МОм | 1 | ||||
| Рисунок 2. Схема одного из частотных фильтров ЦМУ. | |||||||
| DA1 | Микросхема | К548УН1А | 1 | ||||
| VT1-VT5 | Биполярный транзистор | КТ315Г | 5 | ||||
| VD1-VD3 | Диод | КД522Б | 3 | ||||
| Н1-Н3 | Оптопара | АОУ103Б | 3 | ||||
| С1-С4 | Конденсатор | 0.033 мкФ | 4 | ||||
| С5 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | ||||
| R1 | Переменный резистор | 100 кОм | 1 | ||||
| R2, R4, R5 | Резистор | 22 кОм | 3 | ||||
| R3 | Резистор | 47 кОм | 1 | ||||
| R6 | Резистор | 100 кОм | 1 | ||||
| R7 | Резистор | 10 кОм | 1 | ||||
| R8 | Резистор | 1 кОм | 1 | ||||
| R9-R11 | Резистор | 220 Ом | 3 | ||||
| R12-R14 | Резистор | 4.3 кОм | 3 | ||||
| Рисунок 3. Схема фазоимпульсных узлов управления излучателями. | |||||||
| VT1 *3 | Биполярный транзистор | КТ315Г | 3 | ||||
| VT2 *3 | Биполярный транзистор | КТ361Г | 3 | ||||
| VS1 *3 | Тиристор & Симистор | КУ208Г | 3 | ||||
| VD1-VD4, V6-VD9 *3 | Диод | КД103А | 24 | ||||
| VD5 *3 | Стабилитрон | Д814А | 3 | ||||
| С1 *3 | Конденсатор | 47 пФ | 3 | ||||
| R1 *3 | Резистор | 47 кОм | 3 | ||||
| R2 *3 | Резистор | 1 кОм | 3 | ||||
| R3 *3 | Переменный резистор | 47 кОм | 3 | ||||
| R4 *3 | Резистор | 27 кОм | 3 | ||||
| R5, R6 *3 | Резистор | 5.1 кОм | 6 | ||||
| R7 *3 | Резистор | 24 кОм | 3 | 2 Вт | |||
| HL1-HL3 | Лампочка | 220 В | 3 | ||||
| Рисунок 4. Схема блока питания. | |||||||
| DA1 | Линейный регулятор | КР142ЕН8А | 1 | ||||
| VD1-VD4 | Диодный мост | КЦ405Д | 1 | ||||
| С1-С2 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ 25 В | 2 | ||||
| С3 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | ||||
| ТР1 | Трансформатор | 8-10 Вт. 10-13 Вольт. | 1 | ||||
| S1 | Выключатель | 1 | |||||