Рис 3. Типовая схема включения интегральной микросхемы типа ТСА 440
В переносных радиоприемниках и магнитолах фирм Grundig, Telefunken в тракте усиления AM сигнала широкое применение нашла микросхема типа ТСА 440, разработанная фирмой Siemens (ФРГ). Эта микросхема содержит усилитель радиочастоты, смеситель, гетеродин, усилитель ПЧ-АМ, операционный усилитель, используемый в системе АРУ и в индикаторе настройки, стабилизатор напряжения питания. Типовая схема ее включения изображена на рис. 3. Микросхема ТСА 440 по конструкции и параметрам соответствует отечественной ИС К174ХА2.
2.2. Переносные радиоприемники с диапазоном УКВ
Большая часть зарубежных переносных приемников почти всех классов, кроме обычного тракта AM, имеют тракт ЧМ, что позволяет использовать преимущества широкополосного вещания с ЧМ в диапазоне УКВ.
Малогабаритные радиоприемники с одним диапазоном УКВ имеют простую структурную схему, состоящую из входной цепи, усилителя РЧ, преобразователя частоты, усилителя ПЧ-ЧМ, частотного детектора и усилителя звуковой частоты.
В радиоприемниках более высоких классов радиочастотный тракт обычно состоит из двух функциональных частей. Одну из них образует блок УКВ, состоящий из входной цепи, УРЧ и преобразователя частоты, а другую — усилитель ПЧ-ЧМ с детектором ЧМ сигнала.
Исходя из этой структурной схемы,рассмотрим основные требования, предъявляемые к радиочастотному тракту диапазона УКВ, и схемные особенности зарубежных блоков УКВ.
Блок УКВ предназначен для получения высокой реальной чувствительности радиоприемника при минимальном коэффициенте шума. Он должен также обеспечивать: максимальное ослабление сигнала зеркального канала, напряжение сигналов ПЧ и сигналов побочных каналов приема; минимальный уровень интермодуляционных и перекрестных помех; максимальное снижение паразитных излучений на частоте гетеродина; высокую стабильность частоты гетеродина при изменениях уровня входного сигнала, напряжения питания и окружающей температуры.
Структурные схемы блоков УКВ зарубежных и отечественных радиоприемников одинаковы.
В зависимости от сложности схемы и конструкции блоки УКВ зарубежных переносных радиоприемников можно разделить на три типа: двух-транзисторные, предназначенные для недорогих массовых переносных моделей радиоприемников и магнитол; 2) трехтранзисторные, рассчитанные для использования в более дорогих переносных моделях и 3) блоки УКВ, выполненные на ИС и предназначенные для переносных моделей радиоаппаратуры средних классов.
Все эти блоки УКВ, кроме числа транзисторов, различаются числом контуров, перестраиваемых по частоте, наличием систем автоматической подстройки частоты (АПЧ) и автоматической регулировки усиления (АРУ) и некоторыми другими решениями, позволяющими улучшить основные параметры.
В зависимости от способа перестройки контура гетеродина и сопряженного с ним контура УРЧ блоки УКВ переносных моделей бытовой радиоаппаратуры подразделяются на блоки с емкостной перестройкой контуров с помощью 2- или 3-сек-ционных КПЕ или варикапных матриц и блоки с индуктивной перестройкой контуров с помощью 2- или 3-секционных ферроиндукторов.
Наиболее часто применяются блоки УКВ с емкостной перестройкой контуров, так как они имеют наибольшую конструктивную добротность и позволяют обеспечить более высокие электрические параметры блока.
В конце, 70-х гг. вместо КПЕ стали широко применяться варикапы, т. е. электронная настройка блоков УКВ. Такой способ настройки является перспективным, так как позволяет улучшить эксплуатационные удобства радиоаппарата, например, введением фиксированных настроек, системы автоматического поиска радиостанции и пр.
В переносных радиоприемниках и магнитолах, работающих в диапазоне УКВ, основной приемной антенной является встроенная штыревая (телескопическая) антенна с волновым сопротивлением 60...75Q. Если сопротивление полуволнового вибратора из-за малого коэффициента перекрытия по частоте в диапазоне УКВ во всем диапазоне можно считать активным, то сопротивление штыревой антенны, кроме активной, содержит индуктивную и емкостную составляющие. Параметры эквивалента антенны зависят от размеров футляра радиоаппарата, длины и диаметра штыревой антенны. В зависимости от типа используемой антенны входная цепь блока УКВ выполняется симметричной (в стационарных радиоприемниках) или несимметричной (в переносных).
Входная цепь блока УКВ должна обеспечивать: согласование антенны с входным сопротивлением первого транзистора УРЧ; заданную полосу пропускания; наибольший коэффициент передачи по мощности при минимальном коэффициенте шума; необходимую избирательность по зеркальному каналу и другим побочным каналам приема.
В переносных массовых моделях радиоприемников и магнитол широко используется непосредственное подключение антенны к транзистору Первого Каскада УРЧ через конденсатор небольшой емкости.
Входное сопротивление транзистора включенного по схеме с общей базой (ОБ) на частотах УКВ диапазона составляет около 50Q, поэтому практически оно оказывается согласованным с сопротивлением штыревой (телескопической) антенны. В этом случае достаточная избирательность по зеркальному каналу обеспечивается резонансным контуром, включенным в коллекторную цепь транзистора УРЧ.
В переносных радиоприемниках и магнитолах средних классов используется входная цепь с индуктивной связью с антенной. При этом входной контур Настраивается на середину диапазона принимаемых частот, полоса пропускания его выбирается равной ширине этого диапазона. В этом случае на вход транзистора УРЧ поступает весь спектр принимаемых частот без существенного ослабления. Связь входного контура с транзистором УВЧ выбирается емкостной. При таком построении схемы входной цепи обеспечивается одинаковое вносимое сопротивление с обеих сторон, что позволяет получить максимальный коэффициент передачи и наибольшую избирательность по зеркальному каналу.
В дорогих моделях радиоприемников и магнитол, где к блоку УКВ предъявляются более жесткие требования по обеспечению помехоустойчивого приема, схему входной цепи делают узкополосной с применением перестраиваемого входного контура.
Как уже указывалось, для обеспечения высокой реальной чувствительности блока УКВ необходимо иметь минимальный коэффициент шума усилительного тракта ЧМ. Величина шуми блока, как известно, складывается из шумов входной цепи, транзистора УРЧ и преобразователя частоты. Коэффициент шума УРЧ зависит от согласования входа транзистора с антенной и от ёыбора рабочей точки транзистора. Транзистор должен работать с возможно малым коллекторным напряжением и током. Поэтому при регулировке УРЧ необходимо добиваться того, чтобы, транзистор обеспечивал достаточное усиление при минимальном коэффициенте шума.
В зарубежных блоках УКВ наиболее часто используются высокочастотные кремниевые транзисторы типов BF125, BF138, BF241, ВР314, BF324 и другие, имеющие лучшие температурные свойства по сравнению с германиевыми. Кроме того, в блоках УКВ все шире используются полевые транзисторы. Они обладают малым коэффициентом шума, позволяют снизить коэффициент перекрестной модуляции (примерно, на 30 dВ) по сравнению с биполярными транзисторами.
В блоках УКВ преобразователь частоты выполняется как на одном, так и на двух транзисторах (по схеме с отдельным гетеродином). Основное достоинство последней схемы в том, что она позволяет выбрать оптимальный режим работы, как гетеродина, так и смесителя.
Известно, что смеситель частоты хорошо работает при небольшом токе коллектора, а стабильная работа гетеродина обеспечивается при сравнительно большом токе. В преобразователе частой ты на одном транзисторе труднее получить оптимальный режим работы, поэтому он имеет меньшую стабильность при сравнительно больших нелинейных искажениях.
В блоках УКВ для радиоаппаратуры невысокого класса преобразователь частоты выполняемся чаще всего на одном транзисторе, включенном по Схеме с общей базой, так как схема с отдельным гетеродином оказывается экономически невыгодной. В коллекторную цепь транзистора, преобразователя частоты включен широкополосный контур ПЧ-ЧМ, настроенный на частоту ПЧ 10,7 MHz.
Частота гетеродина в блоках УКВ выбирается обычно выше частоты принимаемого сигнала. В устройствах высокого класса преобразователь частоты, как правило, собран по схеме с отдельным гетеродином. Гетеродин работает по схеме ОБ с емкостной обратной связью между эмиттером и коллектором через конденсатор- небольшой емкости. Для повышения стабильности частоты применяется слабая связь контура гетеродина с транзистором и гетеродина со смесителем частоты, стабилизация напряжения питания, используются элементы с минимальным температурным коэффициентом (ТКЕ).
Чтобы настройка радиоприемника не менялась из-за колебаний напряжения питания, уменьшения входного сигнала и действия других дестабилизирующих факторов, в высококлассных моделях применяется система автоматической подстройки частоты (АПЧ). Для подстройки частоты в контур гетеродина включается варикап, емкость которого изменяется от величины приложенного к нему напряжения. Управляющее напряжение на варикап поступает с выхода частотного детектора (ЧД). При уходе частоты гетеродина под воздействием какого-либо фактора одновременно на ту же величину изменится и значение ПЧ относительно ее номинального значения. При этом на выходе ЧД появится управляющее напряжение, величина которого пропорциональна расстройке. Это напряжение, воздействуя на варикап, восстанавливает частоту первоначальной настройки гетеродина.
На рис. 4 изображена одна из простейших типовых схем блока. УКВ, широко применяемая в переносных массовых моделях радиоаппаратуры. Блок УКВ собран на двух транзисторах, из которых первый VT1 — УРЧ, а второй VT2 — преобразователь частоты (смеситель и гетеродин). Частота настройки гетеродина и УРЧ изменяется блоком КПЕ. Штыревая (телескопическая) антенна к транзистору VT1 подключается через антенный дроссель, конденсатор С11 и входной дроссель. Транзистор VT1 включен по схеме ОБ, в коллекторную цепь его включен резонансный контур C24L2C26. Напряжение радиочастоты подается через конденсатор С27 на эмиттер транзистора VT2 преобразователя частоты.
В эмиттерную цепь транзистора VT2 включен контур гетеродина (L3 С36 С37 С38), ai в коллекторную — фильтр ПЧ-ЧМ, с выхода которого через катушку связи сигнал ПЧ подается на первый каскад усилителя ПЧ-ЧМ. Выходной контур ФПЧ-ЧМ настроен на частоту 10,7 MHz.
Для коррекции фазы и ослабления сигнала ПЧ 10,7 MHz в эмиттерную цепь транзистора VT2 включен последовательный контур, состоящий из дросселя и конденсатора (С29).
Частота контуров УРЧ и гетеродина перестраивается двумя секциями (С26 и С37) с максимальной емкостью 13,3 pF 4-секционного блока КПЕ.
Для исключения паразитных связей в диапазоне Частот принимаемого сигнала в коллекторную цепь транзистора VT1 и в базовую VT2 включены ферритовые дроссели, представляющие собой ферритовые бусинки.
Для сохранения работоспособности радиоприемника при глубоком разряде батареи питание базовых цепей транзисторов VT1 и VT2 осуществляется стабилизированным напряжением 1,9 V.
Рис. 4. Принципиальная электрическая схема блока УКВ радиоприемника Prima-Boy 600
Рис. 5. Принципиальная электрическая схема блока УКВ радиоприемника Concert-Boy 1100
В блоках УКВ переносной аппаратуры высоких классов, кроме отдельного высокостабильного гетеродина и системы АПЧ, для повышения избирательности по зеркальному каналу на входе включается широкополосный контур (L1C314) с полосой пропускания, равной полосе принимаемого диапазона. Связь входного контура с антенной делается индуктивной, а с эмиттером транзистора VT1 УРЧ — емкостной (рис. 5).
Кроме того, для защиты схемы усилительного тракта от перегрузки при приеме сильных сигналов на входе блока УКВ включена защитная цепочка из двух диодов — VD301, VD302 (рис. 6). Для согласования внешней антенны со входом блока УКВ применяется широкополосный согласующий трансформатор (рис. 6).
Рис. 6. Принципиальная электрическая схема блока УКВ радиоприемника Touring-Professional 107
В радиоприемниках и магнитолах экстра-класса схемы блоков УКВ значительно сложнее. Они, как правило, содержат три транзистора. Первый из них полевой высокочастотный малошумя-щий — УРЧ; в качестве элементов перестройки контуров входного УРЧ и гетеродина используются три, варикапа.
Усилитель ПЧ-ЧМ. Для получения электрических параметров, соответствующих классу радиоприемника, тракт усилителя ПЧ-ЧМ должен обеспечивать: высокую реальную чувствительность при нормальной работе ЧД; высокую избирательность по соседнему каналу при заданной полосе протгускания; эффективное подавление паразитной AM; неискаженное преобразование напряжения сигнала ПЧ-ЧМ в напряжение звуковой частоты; высокую стабильность усиления при изменении напряжения источника питания, величины входного сигнала, температуры окружающей среды и действии других дестабилизирующих факторов.
Кроме того, к трактам усилителей ПЧ-ЧМ высококлассных радиоаппаратов предъявляются дополнительные требования, касающиеся работы АПЧ, ограничения входного сигнала, подавления шумов при перестройке частоты, работы индикаторов настройки.
Принцип построения схем трактов усилителей ПЧ-ЧМ зарубежных и отечественных приемников одинаков. Усилители ПЧ переносной радиоаппаратуры низких и средних классов строятся по совмещенной схеме ПЧ-ЧМ и ПЧ-АМ. Транзисторы в них являются общими как для тракта ПЧ-ЧМ, так и ПЧ-АМ. Контуры фильтров ПЧ-ЧМ и ПЧ-АМ включены последовательно. При этом катушка контура ПЧ-АМ (с резонансной частотой 455.. 470 kHz) на частоте ПЧ-ЧМ (10,7 MHz) для токов этой частоты представляет собой короткое .замыкание. И наоборот, катушка ПЧ-ЧМ для токов частоты ПЧ-АМ является коротким замыканием. Для уменьшения емкостной обратной связи и исключения взаимозависимости настроек кОнту-ров катушки фильтров ПЧ-ЧМ включаются Непосредственно в коллекторную цепь транзистора.
В зарубежных моделях высшего класса оба тракта ПЧ выполняют раздельными. Усилители с раздельными трактами усиления ПЧ-ЧМ и ПЧ-АМ строятся с применением ИС функционального назначения. Число каскадов тракта ПЧ выбирается таким, чтобы достигались максимальное усиление, необходимые избирательность по соседнему каналу и ширина полосы пропускания.
Различают усилители ПЧ с равномерным распределением функций избирательности и усиления по каскадам и с неравномерным. В первом случае резонансные каскады определяют одновременно избирательность по соседнему каналу и усиление тракта. Во втором случае избирательность по соседнему каналу и ширина полосы пропускания определяются ФСС, включенными в первых каскадах тракта, а необходимое усиление происходит в последующих каскадах, работающих в режиме максимального усиления.
В недорогих и среднего класса зарубежных моделях чаще всего применяется равномерное распределение избирательности и усиления по всему тракту ПЧ-ЧМ. Максимальное усиление в тракте ПЧ-ЧМ достигается включением транзисторов по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Когда требуется только высокая электрическая устойчивость тракта и не обязательно большое усиление, транзисторы включаются по схеме ОБ. Для исключения паразитных обратных связей между каскадами катушки и конденсаторы контуров ПЧ заключаются в металлические экраны. Конструктивно конденсаторы контуров размещаются в нижней части катушки в специальном отсеке.
Последний каскад усилителя ПЧ связан с частотным детектором. Последний должен без искажений преобразовывать ЧМ колебания в звуковые.
Рис. 7. Принципиальная электрическая схема усилителя ПЧ-ЧМ-АМ радиоприемника Prima-Boy 600
В зарубежных, так же как и отечественных, транзисторных радиоприемниках для детектирования ЧМ колебаний в основном применяется дробный детектор (или детектор отношений), который одновременно является и ограничителем амплитуды.
На рис. 7 изображена простая типовая схема совмещенного тракта усиления ПЧ-ЧМ и ПЧ-АМ. Усилитель ПЧ-ЧМ собран на транзисторах VT4, VT5 по схеме с равномерным распределением избирательности и усиления. Транзистор VT5 выполняет функции дробного детектора. При работе в режиме ПЧ-АМ транзистор VT4 является смесителем. В коллекторную цепь его включается полосовой фильтр. Нагрузкой транзистора VT4 является контур ПЧ-АМ, а транзистора VT5 — широкополосный детекторный контур. Все катушки контуров ПЧ-АМ настроены на частоту 460 kHz.
Для большинства зарубежных приемников характерным является рациональное расположение элементов на плате, использование RC- и LC-фильтров в цепях питания, тщательное экранирование. Эти меры улучшают электрическую устойчивость усилителя ПЧ, исключают всевозможные наводки. Емкость конденсатора, нейтрализующего внутреннюю обратную связь транзистора, подбирается так, чтобы одновременно получалось большое усиление и отсутствовало возбуждение. Конденсаторы нейтрализации находятся непосредственно на печатной плате и представляют собой участки медной фольги соответствующей конфигурации.
Такие конденсаторы называют «печатными». На схемах не обозначают их позиционный номер и номинал. Практически их емкости составляют 1...3 рР (см. рис. 7).
Кроме того, применяют традиционные меры повышения стабильности работы тракта усиления ПЧ-ЧМ, а именно: неполное включение контура в коллекторную цепь транзистора; включение в коллекторную цепь транзистора резистора сопротивлением 100...1000Q (см. рис. 7).
Для сохранения номинальной чувствительности приемника при разряде батареи напряжение смещения базовых цепей транзисторов усилителя ПЧ стабилизировано стабилитроном с напряжением стабилизации 1,5...2 V.
На рис. 8 и 9 изображены схемы усилителей ПЧ-ЧМ с равномерным распределением по тракту усиления и избирательности. Элементами избирательности служат ПКФ с номинальной частотой 10,7 MHz, Дробный детектор выполнен по типовой схеме на одном транзисторе микросхемы IC601 типа ТВА570 и двух диодах VD603 и VD604.
Во второй схеме тракта ПЧ-ЧМ функции избирательности по соседнему каналу выполняют двухконтурные полосовые LC-фильтры с индуктивной связью.
В зарубежной переносной радиоаппаратуре более высоких классов для улучшения основных электрических трактов ПЧ-ЧМ применяются следующие схемные решения: для получения большего усиления тракт ПЧ-ЧМ выполняется на 3 — 4 транзисторах; для улучшения избирательности по соседнему каналу используются по-, лосовые двухконтурные фильтры либо ПКФ; для расширения динамического диапазона принимаемых сигналов в тракте усилителя ПЧ-ЧМ применяются различные схемы АРУ; для эффективной работы системы АПЧ применяется схема двухди-одного ограничителя сигнала (см. рис. 8 и др.); для подавления паразитной AM применяются различные ограничительные цепи; для обеспечения точной настройки применяется индикация частоты настройки с помощью электронных цифровых устройств отсчета частоты (ЦОЧ).
В зарубежной переносной радиоаппаратуре в тракте ЧМ с интегральными микросхемами используются обычно две микросхемы, одна из них выполняет функции блока УКВ, а вторая — усилителя ПЧ-ЧМ и детектора ЧМ сигнала.
2.3. Усилители звуковой частоты
переносных радиоприемников и магнитол
Анализ схемных решений усилителей звуковой частоты зарубежных переносных радиоприемников и магнитол показал, что их принципиальные электрические схемы мало чем отличаются от отечественных соответствующих типов и классов.
В зарубежных малогабаритных аппаратах невысокого класса наибольшее распространение получили УЗЧ, выполненные по трансформаторной схеме на трех-четырех транзисторах, а в моделях средних и более высоких классов используются в основном бестрансформаторные усилители на 5...8 транзисторах.
Трансформаторные усилители ЗЧ по сравнению с бестрансформаторными более экономичны, но зато у них уже полоса воспроизводимых звуковых частот, больше габаритные размеры и масса.
Рис. 8. Принципиальная электрическая схема усилителя ПЧ-ЧМ-АМ радиоприемника Touring-Profes sional 107
Примером может служить простейший радиоприемник National Panasonic (см. приложение 1, рис. 68) с усилием звуковой частоты, выполненным по типовой трансформаторной схеме па трех транзисторах. Первый каскад УЗЧ собран на транзисторе VT4 типа 2SB175, в коллекторную цепь его включен согласующий трансформатор Т1, со вторичной обмотки которого напряжения ЗЧ, имеющие фазовый сдвиг 180°, подаются на базы транзисторов VT5, VT6 типа 2SB176 оконечного каскада. Выходной каскад выполнен по двухтактной трансформаторной схеме, работающей в режиме АВ. Напряжение на базы транзисторов VT5, VT6 оконечного каскада снимается с делителя R15, R14. Нагрузкой каскада служит динамическая головка громкоговорителя с сопротивлением звуковой катушки 852. Коррекция АЧХ в области высоких звуковых частот осуществляется конденсаторами С16 и С15. В цепях питания включен развязывающий фильтр R1I С14. Предусмотрена-возможность подключения малогабаритного телефона. Напряжение питания приемника 3V.
Номинальные напряжения автономных источников тока для переносных моделей 6; 7,5; 9 V и реже 3; 4,5 и 12 V. При питании от сети переменного тока выходное напряжение встроенного блока питания составляет 9... 16 V. В усилителях применяются динамические головки громкоговорителей с полным электрическим сопротивлением звуковой катушки 4; 4,5; 8; 10; 25; 60 Ом.
Рис. 9. Принципиальная электрическая схема усилителя ПЧ-ЧМ-АМ радиоприемника Concert-Boy 1100
В переносных радиоприемниках среднего класса применяются более сложные варианты трансформаторных схем усилителя ЗЧ. Так, схема УЗЧ радиоприемника VTR175 (рис. 10) по сравнению с рассмотренной имеет следующие особенности: для обеспечения температурной стабилизации оконечного каскада в цепь делителя напряжения смещения базовых цепей транзисторов .VT3, VT4 включен терморезистор (ТН100); для получения необходимой амплитудно-частотной характеристики введена глубокая отрицательная обратная связь. Напряжение обратной связи снимается со вторичной обмотки трансформатора Т2 и через резистор R47 подается в эмиттерную цепь транзистора VT2 второго каскада усилителя. Для повышения стабильности работы УЗЧ, в сочетании с радиочастотным трактом AM, введена отрицательная обратная связь на верхних звуковых частотах с помощью конденсаторов С53, С54, С58 и С61. Чтобы повысить стабильность работы оконечного каскада при изменении окружающей температуры и самопрогреве оконечных транзисторов, введена обратная связь в эмиттерные цепи транзисторов VT9, VT10 (проволочный резистор R46 сопротивлением 3.3 Ом).
В приемниках средних классов для улучшения качественных показателей усилителя ЗЧ с трансформаторной связью на входе его включают регуляторы тембра по высоким и низким звуковым частотам; для коррекции амплитудно-частотной характеристики при изменении уровня громкости применяется схема тонкомпенсации (к переменному резистору с одним или с двумя выводами подключаются RC-цепочки тонкомпенсации); Устойчивой работе усилителя при изменении напряжения источника питания способствует включение стабилитрона в цепи питания предварительных каскадов, все каскады усилителя охвачены глубокой отрицальной обратной связью.
Рис. 10. Принципиальная электрическая схема УЗЧ радиоприемника Bush VTR 175
Бестрансформаторные усилители ЗЧ, применяемые в большинстве типов современных приемников, позволяют в отличие от трансформаторных получить более широкую полосу воспроизводимых звуковых частот, большую выходную мощность при малом коэффициенте гармоник; они имеют меньшие габаритные размеры и массу. Поэтому эти УЗЧ нашли преимущественное применение в современных переносных радиоприемниках и магнитолах как средних, так и высоких классов.
В построении схем бестрансформаторных усилителей ЗЧ, применяемых в зарубежной переносной радиоаппаратуре, соблюдаются следующие общие принципы: оконечные каскады выполняются по двухтактной схемена транзисторах разной структуры; связь между транзисторами всех каскадов гальваническая, обратной связью охватываются все каскады усилителя; регуляторы громкости и тембра включаются на входе усилителя, при этом регулятор громкости имеет дополнительные выводы для коррекции амплитудно-частотной характеристики.
На рис. 11 приведена одна из типовых схем бестрансформаторного усилителя ЗЧ переносного малогабаритного радиоприемника Signal 100. Усилитель ЗЧ содержит четыре транзистора. Первый каскад собран на малошумящем германиевом транзисторе VT1 типа ED1602C. Пред-оконечный каскад выполнен на транзисторе VT2 типа ED1402C, а оконечный — на кремниевых транзисторах VT3, VT4 разной структуры типов 2SB187 и 2SD187. Связь между каскадами гальваническая. Нагрузкой выходного каскада служит динамическая головка громкоговорителя с полным сопротивлением звуковой катушки 10Й. Выходная мощность 300 mW, напряжение источника питания 6 V.
Для коррекции А4Х все каскады охвачены глубокой отрицательной обратной связью. Напряжение обратной связи из эмиттерной цепи оконечных транзисторов через резистор R706 подается в эмиттерную цепь транзистора VT1 первого каскада. Часть напряжения обратной связи через резистор R702 поступает в цепь базы транзистора VT1, что позволяет увеличить входное сопротивление усилителя. Для обеспечения симметрии плеч оконечного каскада часть выходного напряжения через резистор R709 подается в базовую цепь транзистора VT4. Для температурной стабилизации оконечного каскада служит терморезистор ТН701, включенный в базовые цепи транзисторов VT3 и VT4.
Рис. 11. Принципиальная электрическая схема У34 радиоприемника Signal 100 фирмы Grundig (ФРГ)
Рис. 12. Принципиальная электрическая схема У34 радиоприемника Concert-Boy 1100
Усилители ЗЧ переносных радиоприемников и магнитол средних классов имеют схему, как у радиоприемника Concert-Boy 1100 (рис. 12).
Усилитель ЗЧ выполнен по бестрансформаторной схеме на шести транзисторах с гальванической связью между каскадами. Каскады предварительного усиления собраны на кремниевых транзисторах VT8 типа ВС309В, VT9 типа ВС239С и VT10 типа ВС339. Оконечный каскад работает на германиевых транзисторах разной структуры VT12 (АС197К) и VT13 (АС198К). Для температурной стабилизации выходного каскада в базовые цепи транзисторов VT12 и VT13 включен транзистор VT11 типа АС121 и под-строечный резистор R650. Нагрузкой выходного каскада .служит динамическая головка громкоговорителя с сопротивлением 4Q. Усилитель ЗЧ обеспечивает максимальную выходную мощность 2 W, напряжение питания 9 V. Для выравнивания плеч оконечного каскада выходной каскад (VT13) охвачен обратной связью. Напряжение обратной связи снимается с выхода усилителя и через резистор R651 подается в базовую цепь Транзистора VT13.
Рис. 14. Принципиальная электрическая схема-УЗЧ радиоприемника Touring-Professional 107
Для коррекции амплитудно-частотной характеристики весь усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью. Напряжение обратной связи снимается с выхода усилителя и через резистор R628 подается в эмиттерную цепь транзистора VT8 первого каскада. Коррекция частотной характеристики в области высоких частот осуществляется с помощью конденсатора С653, включенного во второй каскад усилителя. На входе усилителя включены регуляторы громкости (R608) и тембра по низким (R601) и высоким (R602) звуковым частотам. Переменный резистор регулятора громкости имеет два отвода, к которым подключаются RC-цепочки тонкомпенсации для выравнивания частотной характеристики при различных положениях регулятора громкости.
Рис 13. Схема включения ИС типа ТВА810Т
В последних моделях зарубежной радиоаппаратуры и средних классов все чаще используются интегральные микросхемы (ИС). Наибольшее применение в усилителях ЗЧ нашли ИС типа ТВА810, LM381, ВА301. Отечественными близкими аналогами ИС типов ТВА810 и LM301 являются соответственно микросхемы К174УН7 и К548УН1 (см. приложение 3). На рис. 13 изображена типовая схема включения ИС типа ТВА810.
Одна из типовых схем усилителя ЗЧ приведена на рис. 14. Усилитель собран на интегральной микросхеме IC401 типа ТВА810. Нагрузкой выходного каскада ИС служит динамическая головка громкоговорителя с сопротивлением 4Q. Напряжение питания 9 V. На входе усилителя ЗЧ включены резисторы регуляторов громкости (R418) и тембра по высоким (R414) и низким (R411) звуковым частотам. Резистор регулятора громкости имеет два отвода, к которым подключены RC-цепочки тонкомпенсации. Для согласования выходного напряжения сигнала детекторов AM и 4М со входом микросхемы усилителя ЗЧ применяется каскад предварительного усиления, собранный на кремниевом малошумящем транзисторе VT401 типа ВС173С. Этот каскад усиливает напряжения сигнала примерно в 10...12 раз. Усилитель ЗЧ связан с гнездом для подключения звукоснимателя и магнитофона.
Для усилителей ЗЧ зарубежных переносных радиоприемников и кассетных магнитол высоких классов характерны следующие основные схемотехнические решения.
Применение в оконечном каскаде более мощных транзисторов, обеспечивающих выходную мощность 4...7 W, повышенное напряжение питания усилителя ЗЧ 12... 16 V. Расширение диапазона воспроизводимых частот в сторону низких звуковых частот за счет введения цепей частотно-зависимых и других видов обратных связей; такая коррекция особенно нужна в переносных моделях, так как при малом объеме корпуса воспроизведение низких звуковых частот затруднено, степень коррекции составляет 6...8 dB; потери компенсируются за счет увеличения коэффициента усиления. Использование цепей тонкомпенса-ции для коррекции частотной характеристики при различных положениях регулятора громкости, усложнение схем регулировки тембра по низким и высоким звуковым частотам.
Источниками питания служат сухие гальванические элементы с напряжением 1,5 V типов R20, UM-1, SUM-1, AM-l(S), аналогичные элементам типа 373; R14, UM-2, SUM-2, AM-2(S), аналогичные элементам типа 343; R6, UM-3, AM-3(S), аналогичные элементам типа 316; UM-4, AM-4(S) — аналоги элементов типа А286; сухая батарея напряжением 9 V типа S-006P(D), аналогичная отечественной типа «Крона-ВЦ».
Встроенные сетевые блоки питания в зарубежной переносной радиоаппаратуре строятся по типовой, схеме. Они состоят из сетевого трансформатора, сглаживающего RC-фильтра и стабилизатора (рис. 15). Сетевой трансформатор блока питания выполняется на малогабаритном витом ленточном сердечнике. Первичная обмотка имеет отвод и рассчитывается на работу от сети напряжением 110/127 и 220/240 V либо не имеет отводов (на напряжение сети 110/240 V). Выпрямитель собран по мостовой двухполупериодной схеме на четырех диодах. Переключение режима работы БАТАРЕЯ или СЕТЬ производится малогабаритным переключателем. В стабилизаторе напряжения блока питания используется стабилитрон (St), который обеспечивает опорное напряжение 6,2 V. При работе приемника Prima-Воу 600 от сети питание радиочастотного тракта и каскадов предварительного УЗЧ осуществляется стабилизированным напряжением 6,2 V, а оконечного каскада — нестабилизированным напряжением 10,2 V, что позволяет получить повышенную выходную мощность 1,5 W, тогда как в автономном режиме эта мощность равна 0,7 W.
В переносной радиоаппаратуре более высоких классов стабилизатор напряжения питания строится на одном или двух транзисторах с опорным стабилитроном. На рис. 16 показана схема стабилизатора напряжения на транзисторе (VT701) типа ВС548В с датчиком опорного напряжения, создаваемого стабилитроном VD702 типа ZPD8.2. Такие стабилизаторы обеспечивают большой ток и высокую стабильность напряжения питания. В схемах блоков питания применяются также диодные цепочки, предназначенные для подзарядки некоторых типов щелочных элементов (см. приложение 1, рис. 38).
Рис. 15. Принципиальная электрическая схема блока питания радиоприемника Prima-Boy 600
В некоторых моделях зарубежной радиоаппаратуры для борьбы с фоном переменного тока диоды выпрямителя блока питания шунтируют конденсаторами емкостью 0,02...0,22 jxF с рабочим напряжением в 1,5 — 2 раза, превышающим напряжение, приложенное к диодам.
2.4. Магнитофонные панели переносных кассетных магнитол
Магнитофонная панель кассетной магнитолы состоит из лентопротяжного механизма (ЛПМ), в который входят магнитные головки и стабилизатор частоты вращения вала электродвигателя, универсального усилителя записи и воспроизведения и высокочастотного генератора стирания и подмагничивания.
Рассмотрим основные технические требования, предъявляемые к магнитофонной панели (МП), и основные особенности электрических узлов зарубежных переносных кассетных магнитол различных классов.
Универсальный усилитель. В переносных кассетных магнитофонах обычно применяются две магнитные головки — стирающая и универсальная. Последняя работает как при записи, так и при воспроизведении фонограммы. Описание магнитных головок кассетных магнитол дано в гл. 5. Универсальный усилитель предназначен для усиления и коррекции сигнала в режимах ЗАПИСЬ, ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ.
Рис. 16. Принципиальная электрическая схема блока питания радиоприемника Touring-Professional 107
В режиме ЗАПИСЬ универсальный усилитель должен создавать определенный ток звуковой частоты в обмотке магнитной головки, обеспечивать необходимое усиление сигнала при минимальном уровне собственных шумов, иметь амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), соответствующую заданной полосе частот.
В режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ универсальный усилитель должен усиливать ЭДС, наводимую в универсальной магнитной головке, до величины, необходимой для нормальной работы предварительного и оконечного каскадов усилителя ЗЧ; обеспечивать необходимую АЧХ в заданной полосе воспроизводимых частот.
Значения этих параметров определяются исходя из общих технических требований, предъявляемых к МП и к магнитоле в целом, и зависят от ее типа и класса. Принципиальная электрическая схема универсального усилителя строится в зависимости от требований к электрическим параметрам.
В зарубежных переносных магнитолах невысокого класса наибольшее распространение получила схема универсального усилителя, состоящего из двух транзисторов. При этом для снижения,, уровня собственных шумов в первом каскаде,, усилителя используются малошумящие кремниевые транзисторы Режим их работы выбирается так, чтобы оптимальное отношение сигнал-шум было минимальным При этом ток первого транзистора усилителя составляет 0,2 ... 0,3 mА.
Для неискаженного воспроизведения фонограмм, записанных на разных магнитофонах при, одной и той же скорости ленты, вид АЧХ канала воспроизведения строго нормируется. Поэтому не! обходимо, чтобы усилитель записи вносил частот ные предыскажения, при которых неравномерность АЧХ канала запись — воспроизведение в рабочем диапазоне частот будет находиться в пределах, допустимых стандартным полем допусков. Известно, что в связи со специфическими осо бенностями магнитной записи при воспроизведении фонограммы возникают различного рода искажения и Потери входного сигнала, особенно в области высоких звуковых частот. Поэтому в универсальных усилителях предпринимают меры для компенсации этих потерь путем введения различных цепочек предыскажений и корректирующих обратных связей.
Рис. 17. Принципиальная электрическая схема МП RQ = 432SD фирмы National Panasonic (Япония). Переключатель рода работы S1-1/S1-8 установлен в положение ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Рис 18 Принципиальная электрическая схема фирмы National Panasonic магнитофонной панели магнитолы RQ-231S.
Переключатель рода работы S3-1/S3 7 установлен в положение ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ
Для получения достаточно линейной результирующей АЧХ при воспроизведении фонограммы усилитель должен иметь соответствующую характеристику амплитудно-частотных предыскажений. Такую АЧХ получают, записывая спектр частот 1000 ... 15 000 Hz с постепенно увеличивающимся уровнем, а ниже 1000 Hz с пониженным уровнем сигнала (на 4...6 dB). На частоте 15 000 Hz уровень сигнала должен быть на 20... 22 dB выше, чем на 1000 Hz. Усилители воспроизведения для компенсации потерь при записи сигнала должны иметь характеристику амплитудно-частотной коррекции в полосе частот 20 ... 2000 Hz с подъемом на 4...6 dB с максимумом на частотах 100...200 Hz.
Таким образом, потери входного сигнала, возникающие при записи фонограммы, компенсируются введением соответствующей коррекции АЧХ как в режиме записи, так и воспроизведения.
Ход АЧХ в области высоких частот в усилителе записи обычно определяется параметрами цепи RC, включенной между выходом усилителя и универсальной магнитной головкой. Частотная коррекция в усилителе воспроизведения производится за счет введения частотно-зависимых отрицательных обратных связей. Подъем высоких частот создается контуром LC.
На рис.17 изображена одна из простых типовых схем магнитофонной панели переносной магнитолы RQ-432SD, В этой магнитоле универсальный усилитель выполнен на двух транзисторах VT1 и VT2 с гальванической связью между каскадами. Оба каскада охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току. В качестве промежуточного и оконечного усилителей используется усилитель ЗЧ магнитолы, выполненный на четырех транзисторах.
Для обеспечения малого уровня собственных шумов в первом каскаде универсального усилителя применяется германиевый малошумящий транзистор VT1 типа 2SB173C, работающий в режиме малых токов (Iс = 0,3 mА). При работе магнитолы в режиме ЗАПИСЬ к входу универсального усилителя подключается микрофон или другой источник сигнала, а к выходу (ко вторичной обмотке выходного трансформатора Т2) через корректирующую цепь предыскажений подключена универсальная магнитная головка. Цепь предыскажений обеспечивает подъем АЧХ в области частот 14...15 kHz на 22...24 dB.
Для получения равномерной АЧХ на частотах ниже 1000 Hz между базой и коллектором транзистора VT2 второго каскада усилителя включается цепь отрицательной обратной связи R10, Сб. Емкость конденсатора С6 и сопротивление резистора R10- подбираются при окончательной отработке схемы универсального усилителя.
Регулировка уровня записи в магнитоле производится автоматически. Для этой регулировки (АРУЗ) в магнитоле используется постоянная составляющая тока эмиттера транзистора VT4, с помощью которой регулируется базовый ток транзистора VT1 первого каскада универсального усилителя. Управляющее напряжение АРУЗ из эмит-терной цепи транзистора VT4 через резисторы R30, R36, выпрямительную цепь VD1, С22, переключатель Sl-З и фильтр С21 R6 подводится к базе транзистора VT1 первого каскада универсального усилителя.
Переключение режимов ЗАПИСЬ, ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ производится переключателями S1-1 ... S1-8. При работе универсального усилителя в режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ через переключатели S1-1 и S2-1 к входу перэого каскада подключается универсальная магнитная головка. Основная коррекция АЧХ осуществляется цепью частотно-зависимой отрицательной обратной связью (С8, R11 и С7, R12), охватывающей оба каскада. Уровень громкости регулируется переменным резистором R36. Усилитель ЗЧ выполнен на транзисторах VT3, VT4 типа 2SB175B и VT5, VT6 типа 2SB324 по трансформаторной схеме. Нагрузкой оконечного каскада УЗЧ служит динамическая головка громкоговорителя с сопротивлением звуковой катушки 8Й. В автономном режиме магнитола питается от четырех элементов с общим напряжением 6 V.
В зарубежных переносных кассетных магнитолах более высоких классов улучшение электрических параметров универсальных усилителей достигается следующими способами. Для дополнительного усиления входного сигнала и во избежание перегрузок по входу вводятся предварительные усилители, т. е. универсальный усилитель состоит из трех-четырех транзисторов (см. схемы, приведенные в приложении 1).
Чтобы снизить уровень собственных шумов, первый каскад универсального усилителя, как правило, выполняется на кремниевом малошумя-щем транзисторе. В современных универсальных усилителях магнитол достаточно широко используются малошумящие ИС. Для получения хорошей линейности АЧХ при достаточно большом усилении универсального усилителя применяются сложные корректирующие цепи RC и LC. В системе АРУЗ вместо диодных ограничителей применяют транзисторы, которые обычно включаются в цепь отрицательной обратной связи усилителя записи. Такие транзисторные системы АРУЗ работают более эффективно.
Индикаторы уровня записи и воспроизведения. В зарубежных переносных кассетных магнитолах средних классов для контроля уровня записи и воспроизведения используются малогабаритные магнитоэлектрические приборы.
На рис.18 изображена одна из простейших схем включения индикатора уровня записи и воспроизведения. В ней используется один диод VD9 типа ОА70. Напряжение контролируемого сигнала звуковой частоты снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора Т2 и через установочный резистор R61 и диод VD9 подается на стрелочный индикатор. Коммутация режима работы индикатора осуществляется переключателями S3-5 и S3-6. В высококлассных магнитолах индикаторы уровня сигнала строятся по схеме удвоения напряжения на диодах, а более сложные — на транзисторах.
Генератор стирания и подмагничивания. В кассетных магнитолах для создания полей стирания и подмагничивания используется один общий генератор. Чем шире диапазон записываемых частот, тем выше должна быть частота генератора и обычно она находится в пределах 65...100 kHz. В кассетных магнитолах средних классов генераторы стирания и подмагничивания обычно строятся на одном транзисторе по однотактной схеме. На рис. 18 приведена простейшая схема однотактного генератора стирания и подмагничивания, собранного на транзисторе VT7 типа 2SB172A. Основными недостатками одотактных генераторов являются низкая стабильность частоты, малая мощность, большие отклонения формы сигнала, что не позволяет сделать запись высокого качества. Поэтому для повышения стабильности частоты в таких генераторах стабилизируют режим работы транзистора включением в базовую цепь его опорного стабилитрона, применяются другие схемные решения (см. приложение 1, рис. 89).
Мощность генератора повышают введением дополнительного усилителя мощности (транзистор VT13 типа 2SB324 на рис. 89 приложения 1). В зарубежных переносных кассетных магнитолах высоких классов для-выполнения более жестких требований к стабильности частоты, форме колебаний и величине мощности генераторы стирания и подмагничивания строятся на двух-трех транзисторах по двухтактной схеме.
Стабилизатор частоты вращения вала электродвигателя. В кассетных магнитолах для приведения в действие ЛПМ используются малогабаритные электродвигатели постоянного тока. При лом применяются два способа стабилизации скорости вращения — механический и электронный. Первый способ основан на использовании центробежного контактного регулятора. При этом способе ток в обмотки электродвигателя поступает через разрывные контакты регулятора, который размещается на валу. При использовании центро-, бежного регулятора частота вращения колеблется в пределах 0,5...1,0%. Пример электронной стабилизации частоты вращения вала электродвигателя приведен на рис. 18, где показана схема стабилизатора оборотов электродвигателя магнитолы RQ-231S. Стабилизатор собран на трех транзисторах VT14...VT16 и диоде VD10 по компенсационной схеме. При возрастании нагрузки ток в цепи электродвигателя возрастает, при этом возрастает падение напряжения на резисторе сопротивлением 8,2 kfi. Часть этого напряжения, снимаемого с резисторного делителя 10 kfi, 500 Ом, 680 Ом, попадает на базы транзисторов VT15, VT16. Транзистор VT16 открывается, что вызывает увеличение тока базы регулирующего транзистора VT14. Внутреннее сопротивление его уменьшается, а напряжение на электродвигателе возрастает и увеличивается крутящий момент.
При снижении нагрузки процесс компенсации протекает так же, но приводит к уменьшению крутящего момента электродвигателя, при этом частота вращения вала становится ниже. Частота вращения регулируется подстроечным резистором сопротивлением 500 Ом.
В дорогих моделях переносных кассетных магнитол применяются более совершенные транзисторные схемы стабилизаторов, а также стабилизаторы на интегральных микросхемах.
На рис. 89 (приложение 1) изображена принципиальная электрическая схема переносной кассетной магнитолы 22 АР-80, в которой стабилизатор оборотов электродвигателя выполнен на интегральной микросхеме типа ТСА900В. Стабилизатор обеспечивает постоянное по величине выходное напряжение (4,8±0,1) V для питания электродвигателя ЛПМ при изменении напряжения источника питания магнитолы от 7,5 до 12 V. Регулировка выходного напряжения производится подстроечным резистором R404.
3. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕНОСНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ И КАССЕТНЫХ МАГНИТОЛ
3.1. Внешнее оформление
Большинство современной зарубежной переносной радиоаппаратуры при всем многообразии оформления внешнего вида имеет строгую прямоугольную форму с рациональным расположением органов управления и высококачественным исполнением и отделкой всех внешних элементов с применением современных материалов и технологий производства. Такая переносная радиоаппаратура имеет хороший внешний вид и обеспечивает удобство эксплуатации как в стационарных, так и в походных условиях.
Корпуса (футляры) переносной радиоаппара-. туры изготовляются в основном из ударопрочной пластмассы черного цвета и, реже, из цветной пластмассы. Габаритные размеры корпусов зависят от размеров используемой головки громкоговорителя, ЛПМ, так как схемотехническая часть при всей ее сложности занимает сравнительно малый объем. В некоторых случаях увеличение габаритных размеров корпусов переносной радиоаппаратуры продиктовано необходимостью получить улучшение акустических параметров.
Для зарубежной переносной радиоаппаратуры характерно, что визуально она воспринимается сравнительно небольшой и легкой. Анализ конструкций этих моделей показал, что это достигается рациональностью конструктивно-композиционных решений при компоновке радиоаппарата и его корпуса за счет оттенения отдельных частей с помощью металлических обрамлений и накладок, введения небольшие срезов и скосов. Кроме визуальной упорядоченности, одной из особенностей зарубежной переносной радиоаппаратуры является и то, что общая компоновка, расположение органов управления, внешний вид модели, как правило, прорабатываются и выполняются так, чтобы не создавать психологической реакции у оператора на трудности ее эксплуатации, т. е. все основные конструктивные решения направлены на упрощение управления радиоаппаратом (рис. 19).
Основные органы управления: ручки настройки, ручки регуляторов громкости и тембра, кнопки переключателей рода работы и диапазонов, индикаторы, приборы контроля располагаются на лицевой, верхних и боковых панелях корпуса, а второстепенные органы управления и разъемы (соединители) для подключения внешних устройств размещаются на задней стенке корпуса.
Органы управления основные и вспомогательные снабжены удобочитаемыми надписями или символическими обозначениями. Из основных правил художественного конструирования радиоаппаратуры известно, что надпись и символ — это вспомогательные элементы и глаз оператора должен видеть, в первую очередь, орган управления или индикатор и только после этого внимание его должно переключаться на пояснительную надпись. Поэтому все надписи и символы обозначения органов управления как отечественной, так и зарубежной радиоаппаратуры выполняются так, чтобы они не контрастировали с элементами управления и не отвлекали на себя внимание человека. На рис. 20 показан внешний вид наиболее характерной модели радиоприемника экстракласса Satellit 3000. Он отличается продуманностью общей компоновки, отвечает требованиям дизайна. Несмотря на сложность схемы, сравнительно большое количество органов управления радиоприемник удобен и прост при эксплуатации.
Надписи и обозначения на переносной зарубежной аппаратуре выполняются непосредственно на панели без дополнительных накладных шильдиков, чаще всего скромным строгим шрифтом, чтобы не создавать «изобразительного шума» на панели управления. Однако существует группа надписей, которые играют активную роль в композиционном построении и оформлении внешнего вида (фирменные и товарные знаки, название изделия, его тип). Такие надписи несут на себе признаки фирменного стиля и выполняются крупным шрифтом. Иногда они зрительно даже уравновешивают какие-либо элементы органов управления и, таким образом, подчеркивают завершенность композиции. Надписи на панелях бытовой зарубежной радиоаппаратуры выполняются, как правило, не стандартным шрифтом, а специфическим фирменным.
Широко применяются символические обозначения органов управления и разъемов. Некоторые из них приведены на рис. 21.
Корпуса зарубежных переносных радиоаппаратов в большинстве случаев состоят из двух частей: передней (основания) и задней (крышки). Задняя крышка соединяется с передней с помощью 2...6 винтов и дополнительно с помощью замковых соединений, образуемых выступами и углублениями на крышках.
Рис. 19. Внешние виды радиоприемников Prima-Boy 700 (a), Concert-Boy 1100 (б) и магнитол С4100 (е) и С6200 Automatik (г) фирмы Grundig (ФРГ)
Рис. 20. Внешний вид радиоприемника Satellit 3000:
1 — кнопки фиксированных частот УКВ; 2 — кнопка растянутого диапазона УКВ; 3 — кнопка переключения типа антенны; 4 — кнопка подключения проигрывателя и магнитофона; 5 — кнопка включения поддиапазонов КВЗ...КВ10; 6 — кнопка включения поддиапазона КВ2; 7 — кнопка включения диапазона КВ1; 8 — кнопка включения диапазона СВ; 9 — кнопка включения диапазона ДВ; 10 — телескопическая антенна; 11 — индикатор; 12 — кварцевые часы; 13 — цифровая индикация частоты настройки радиоприемника; 14 — переключатель АПЧ; 15 — переключатель источника питания «батарея/сеть»; 16 — подстройка антенны (триммер); 17 — переключатель ширины полосы тракта AM; 18 — переключатель полосы диапазона; 19 — шкала диапазона УКВ; 20 — шкала диапазонов ДВ, СВ, KB 1 и КВ2; 21 — шкала диапазонов КВЗ...КВ 10; 22 — ручка настройки диапазона УКВ; 23 — ручка настройки в диапазонах ДВ, СВ, КВ1 и КВ2; 24 — ручка настройки в диапазонах КВЗ...КВ 10; 25 — переключатель диапазонов KB3...KBI0; 26 — гнездо для подключения телефона; 27 — ручка регулятора громкости; 28 — ручка регулировки тембра НЧ; 29 — ручка регулировки тембра ВЧ; 30 — включение и выключение источника питания радиоприемника; 31 — включение подсвета шкалы; 32 — включение встроенного и внешнего громкоговорителя; 33 — включение цифрового счетчика частоты настройки (верхнее положение при питании от сети; нижнее положение — от батареи; среднее — счетчик выключен); ЗЧ — переключатель вида приема; 35 — переключатель ограничения помех; 36 — ручка ручной (MVC) и автоматической (AVC) регулировки усиления; 37 — переключатель приема однополосного сигнала с верхней (USB) и нижней (LSB) полосой в поддиапазонах КВ1, КВ2, КВЗ...КВ10; 38 — ручка точной настройки гетеродина SSB; 39 — отсек для элементов источника питания; 40 — отсек приборный;
Рис. 21. Символические обозначения и надписи у органов управления магнитофонной панели
В случае демонтирования радиоприемника или магнитолы, чтобы снять заднюю крышку, необходимо внимательно осмотреть корпус и найти точки. крепления, а затем со стороны задней крышки вывинтить крепежные винты и с легким усилием потянуть заднюю крышку на себя. При этом в случае необходимости с помощью отвертки, установленной в образовавшийся паз, путем поворота ее с легким усилием разомкнуть замковые соединения, которые, как правило, расположены по краям каждой из четырех сторон по периметру крышки. При этом необходимо помнить, что при разборке и сборке радиоаппаратуры нельзя применять больших усилий.
Внутри передней крышки (основания) корпуса радиоприемника установлены верньерно-шкальное устройство, динамическая головка громкоговорителя, печатные платы, на которых смонтирована схема блока коммутации, усилитель ВЧ-ПЧ, УЗЧ, блок питания, а в корпусе магнитолы дополнительно размещаются еще печатные платы блоков универсального усилителя, генератора стирания и подмагничивания, ЛПМ.
В некоторых моделях для крепления блоков и узлов применяется пластмассовый каркас (шасси), который затем в сборе укрепляется в корпусе. Для крепления печатных плат блоков и отдельных узлов в корпусе часто применяются самонарезающиеся винты. Для крепления печатных плат и отдельных узлов применяются также замковые соединения (защелки), что значительно сокращает число крепежных винтов.
3.2. Верньерные устройства
Большинство зарубежных переносных радиоприемников, как уже указывалось выше, имеют два отдельных радиочастотных тракта — AM и ЧМ. В моделях радиоприемников групп А и В для каждого тракта предусматривается отдельное верньерное устройство. В этом случае применяется двухтросиковая передача, а настройка осуществляется двумя ручками или одной сдвоенной. Раздельная настройка трактов AM и ЧМ удобна тем, что приемник практически всегда настроен на две радиостанции: одна в диапазоне УКВ, другая на одном из диапазонов ДВ, СВ, КВ. Для обзорного поиска радиостанции в высококлассных моделях верньерное устройство снабжается маховиком, последний в этом случае служит шкивом блока КПЕ.
В моделях средней сложности и простых с двумя радиочастотными трактами, а также с одним трактом AM при отсутствии диапазона УКВ чаще всего используется однотросиковое верньерное устройство и настройка производится одной ручкой.
3.3. Блоки радиоприемника
Блоки КСДВ и коммутации. Для переключения радиочастотных цепей в высококлассных многодиапазонных моделях групп А и В чаще всего используются переключатели диапазонов бара-.банного и галетного типов на 6... 12 положений в сочетании с кнопочными переключателями раз-Яичных типов. В моделях радиоприемников средней сложности группы С в основном применяются переключатели диапазонов кнопочного типа и реже галетного, а в простых двухдиапазонных моделях радиоприемников карманного типа применяются движковые переключатели на два положения.
В последние годы широкое распространение получили различные модификации переключателей кнопочного типа «Изостат», которые монтируются чаще всего на печатной плате и образуют отдельный узел. Печатная плата изготовляется из фольгиррванного гетинакса или стеклотекстолита. В простых и несложных моделях переключатель диапазонов устанавливается непосредственно на общую Печатную плату радиоприемника, на которой между ячейками переключателя размещаются элементы радиочастотной части приемника, входные и гетеродинные катушки контуров, конденсаторы и прочие элементы схемы.
Настройка приемника на частоту принимаемого сигнала осуществляется с помощью блоков КПЕ, в высококлассных моделях трехсекционными с воздушным диэлектриком, а в моделях средней сложности и простых, как правило, двух- или четырехсекционными с воздушным или пленочным диэлектриком.
В некоторых зарубежных моделях, особенно японских фирм, применяется сравнительно много проводников навесного монтажа, что затрудняет доступ к деталям, расположенным на печатной плате блока коммутации.
Катущки входных контуров ДВ и СВ переносных моделей радиоприемников, как правило, размещены на ферритовом стержне магнитной антенны, выполненном из массы, аналогичной отечественной марок 400НН и 600НН.
Катушки гетеродина наматываются на трех-или четырехсекционных каркасах, настраиваемых ферритовыми резьбовыми сердечниками. В малогабаритных моделях катушки гетеродина заключаются в латунный или алюминиевый экран.
Катушки входных и гетеродинных контуров диапазонов KB выполняются на цилиндрических каркасах с подстроечным сердечником из феррита марки, аналогичной отечественной 100НН либо 30ВЧ.
Блок УКВ в высококлассных моделях групп А и В выполняется в виде отдельного конструктивного законченного узла. Монтаж его схемы выполняется на печатной плате, которая крепится на штампованное металлическое основание и закрывается алюминиевым экраном. В простых малогабаритных несложных радиоприемниках группы С и моделях карманного типа группы D схема блока УКВ, как правило, монтируется на общей единой печатной плате.
Необходимо отметить, что в этом случае расположение и компоновка схемы блока УКВ на печатной плате выполняются с таким расчетом, чтобы все проводники были минимальной длины. Печатная плата изготовляется из фольгированного стеклотекстолита, имеющего малые диэлектрические потери.
Катушки входных контуров, УРЧ и гетеродина блока УКВ- в таких моделях радиоприемников выполняются в виде спирали без каркаса проводом диаметром 0,35...0,5 mm. Катушка контура ПЧ-ЧМ наматывается на циклическом каркасе с подстроечным сердечником из феррита марки, аналогичной отечественным 100НН, ЗОВЧ иди 50ВЧ.
Усилители ПЧ-ЧМ и ПЧ-АМ в высококлассных радиоприемниках выполняются в основном 60 раздельной схеме, а в простых несложных моделях группы С, как правило, по совмещенной схеме. Монтаж схемы тракта ПЧ выполняется на печатной плате, изготовленной из фольгированноге гетинакса либо стеклотекстолита.
Катушки контуров ПЧ-ЧМ и ПЧ-АМ у большинства зарубежных переносных радиоприемнит ков и магнитол конструктивно аналогичны отечественным и выполнены на базе ферритовых изделий, разработанных японской фирмой TDK (типа замкнутой ферритовой системы). Феррито-вая система состоит из тонкостенной чашки с наружной резьбой и ферритовой шпули, на которой наматывается обмотка катушки.
Ферритовая чашка и шпуля для катушек ПЧ-АМ изготовляются из массы, аналогичной отечественной массе марок 400НН, 600НН, а для катушек ПЧ-ЧМ из массы, соответствующей отечественной марки ЗОВН или 50ВЧ. Конденсатор, входящий в контур ПЧ, размещается в нижней части каркаса катушки, закрытой латунным экраном. Конструкция контура ПЧ с замкнутой ферритовой системой имеет очень малые излучения электрической энергии, что облегчает построение электрически устойчивого тракта усиления ПЧ.
В некоторых зарубежных переносных моделях радиоаппаратуры для повышения электрической устойчивости тракта ПЧ последний каскад УПЧ и детектор, расположенные на печатной плате, закрываются алюминиевым экраном как со стороны расположения деталей, так и со стороны печати.
Усилитель звуковой частоты в малогабаритных переносных радиоприемниках и магнитолах монтируется на общей печатной плате, а в моделях более сложных и высококлассных групп А и В — на отдельной печатной плате в виде конструктивно законченного узла. Регуляторы громкости и тембра закрепляют непосредственно на корпусе радиоприемника или магнитолы и подключают к печатной плате с помощью навесного монтажа.
В усилителях ЗЧ, выполненных на трансформаторной схеме, используются малогабаритные согласующие (Т1) и выходные (Т2) трансформаторы. Их малые габариты и масса достигаются благодаря применению Ш-образных пластин из листовой стали с высокой магнитной проницаемостью (аналогичных пластинам из электротехнической стали марки Э310, ЭЗЗО либо пермаллоя марки 50НН, либо 79 НМ). Конструкция зарубежных трансформаторов аналогична конструкции отечественных.
Блок питания. В переносных приемниках групп А и В и магнитолах, а также в моделях средней сложности используется встроенный блок питания, предназначенный для питания радиоаппарата от сети переменного тока. Сетевой трансформатор конструктивно размещается обычно в нижней части корпуса радиоприемника или магнитолы, чтобы исключить электрические наводки напряжения переменного тока на высокочувствительные цепи радиоаппарата.
3.4. Магнитофонная панель
Универсальный усилитель располагается на отдельной печатной плате и крепится непосредст-
венно на ЛПМ, чтобы обеспечить механическую связь переключателя рода работы, расположенного на печатной плате блока с внешними органами управления.
Лентопротяжный механизм. В зарубежных переносных магнитолах применяется несколько десятков типов ЛПМ, конструкции их мало чем различаются. Все они строятся по одномоторной кинематической схеме с косвенным приводом ведущего тонвала. Основные функции ЛПМ следующие: установка и фиксация кассеты во всех режимах работы магнитолы;-протяжка магнитной ленты с заданной скоростью, ускоренная перемотка ленты (вперед и назад); торможение подкассетни-ков в режиме СТОП; временная остановка движения магнитной ленты в режиме ПАУЗА; подъем кассеты при смене.
На рис. 22 изображен один из простейших типовых ЛПМ. В движение ЛПМ приводится малогабаритным электродвигателем постоянного тока обычно с однонаправленным вращением. Противоположное направление вращающих элементов ЛПМ осуществляется с помощью промежуточных роликов.
Принцип работы ЛПМ и взаимодействие основных его узлов и деталей кратко рассмотрим, пользуясь рис. 23.
Рис. 22. Лентопротяжный механизм (ЛПМ):
1 — кнопка ПАУЗА; 2 — кнопка СТОП; 3 — кнопка РАБОЧИЙ ХОД; 4 — кнопка ускоренной перемотки вперед; 5 — кнопка перемотки назад; 6 — кнопка ЗАПИСЬ; 7 — кнопка выброса кассеты; 8 — шасси; 9 — скоба; 10 — стирающая магнитная головка; I! — универсальная магнитная головка; 12 — узел прижимного ролика; 13 — тяга фиксатора блокировки кассетодержателя; 14 — основание (панель) ЛПМ; 15 — фиксатор блокировки запора; 16 — пружина; 17 — промежуточный шкиф; 18 — кассето-доржатель; 19 — толкатель; 20 — запор; 2 1 — ось кассетодержателя; 22 — подкассетник подающего узла; 23 — тормозная скоба; 24 — фиксатор; 25 — пружина; 26 — электродвигатель; 27 — шкив перемотки; 28 — пассик; 29 — рычаг; 30 — диск; 31 — шкин подмоточного узла; 32 — рычаг; 33 — узел ведущего вала; ЗЧ — втулка; 35 — защелка; 36 — рычаг.
При нажатии кнопки СТОП ЛПМ приводится в исходное положение, т.е. выключаются универсальный усилитель и электродвигатель, сбрасыва ются все зафиксированные кнопки и включается тормозное устройство (см. рис. 22).
При нажатии кнопки КАССЕТА в режиме СТОП фиксатор 15 и кассетодержатель 18 под действием двух пружин открываются на 30°. Толкатель 19 выталкивает кассету из паза кассетодержателя. Во всех других режимах кнопка КАССЕТА блокируется. Для установки кассеты в магнитолу необходимо вставить ее в паз открытого кассетодержателя, утопить ее до положения фиксации и закрыть кассетодержатель.
Рис. 23. Упрощенная кинематическая схема ЛПМ:
1 — вал электродвигателя; 2 — пассик; 3 — маховик; 4 — ведущий вал; 5 — прижимной ролик; 6 — подающий узел; 7 — тормоз; 8 — приемный узел; 9 — фрикционный ролик; 10 — промежуточный ролик; 11 — ролик перемотки
Кнопка ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ (R/P) (см. рис. 22) служит для включения универсального усилителя и электродвигателя 26 лентопротяжного механизма. При нажатии этой кнопки подвижное основание 14 с закрепленными на нем универсальной 11 и стирающей 10 магнитными головками и узлом прижимного ролика 12 перемещается в сторону кассеты, установленной в пазу кассетодержателя 18. Прижимной ролик 12 прижимает магнитную ленту кассеты к валу ЗЧ, и одновременно лента прижимается к рабочим поверхностям магнитных головок. Ролик прижимает ленту к ведущему валу, обеспечивает протягивание магнитной ленты с постоянной скоростью. Вращение вала через резиновый пассик 28 передается на шкив рычага подмотки 30. Втулка рычага подмотки входит в зацепление с наружной поверхностью левого подкассетника и передает ему вращение тонвала. Усилие зацепления регулируется перестановкой отогнутого конца пружины. Тормозная скоба 23 растормаживает оба подкассетника.
При нажатии кнопки ПЕРЕМОТКА ВПЕРЕД (4 на рис. 22) ролик узла перемотки, расположенный на одной оси со шкивом перемотки 27, прижимается к поверхности тонвала ЗЧ. Шкив перемотки 27 прижимается к левому (а на рис. 23,.в к правому) подкассетнику и передает ему вращение с тонвала. Тормозная скоба 23 растормаживает оба подкассетника.
При нажатии кнопки ПЕРЕМОТКА НАЗАД, или «Rewind» (рис. 22, 23, г), ролик узла перемотки прижимается к поверхности маховика ведущего вала 33. Шкив перемотки 27 входит в зацепление с промежуточным шкивом перемотки 17, который прижимается к правому 22 (а на рис. 23, г к левому) подкассетнику и передает ему вращение тонвала. Тормозная скоба 23 растормаживает оба подкассетника.
Кнопка ЗАПИСЬ фиксируется только при установке кассеты с предохранительным упором. Если в кассете предохранительный упор отсутствует, то необходимо его восстановить или сделать вместо него скобу в виде буквы П и закрепить на кассете на месте отсутствующего упора.
При нажатии кнопки ПАУЗА рычаг 32 отводит втулку рычага подмотки 29 от правого подкассетника и одновременно рычаг 35 отводит прижимной ролик 12 от вала 33, кнопка при этом фиксируется. Для продолжения движения ленты необходимо повторно нажать кнопку ПАУЗА.
ЛПМ, применяемые в переносных кассетных магнитолах невысоких и средних классов, характеризуются колебанием скорости ленты 0,35...0,5%, а кассетные ЛПМ более высоких классов — 0,25...0,35%.
Для снижения колебания скорости ленты до уровня 0,2% в высококлассных ЛПМ применяют маховики или три электродвигателя в ЛПМ. Если масса маховика большая, то вращение валом подкассетников сообщается не от маховика, а от вала электродвигателя через пассик. При маховике малой массы валы подкассетников приводятся во вращение от электродвигателя с ма1 лым моментом, управляемого электрической цепью на транзисторах.
В ЛПМ с тремя электродвигателями вращение маховику с малой массой сообщается от основного электродвигателя постоянного тока через короткую клиноременную передачу, а вращение узлов подкассетников осуществляется от двух.отдельных электродвигателей. Подобные ЛПМ очень дороги и применяются только в высококлассных переносных стереофонических и экстра-класса магнитолах или в стационарных высшей сложности (Hi-Fi) магнитолах.
4. КРАТКИЕ ОПИСАНИЯ НЕКОТОРЫХ МОДЕЛЕЙ ПЕРЕНОСНЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ И КАССЕТНЫХ МАГНИТОЛ
В данной главе кратко рассмотрим наиболее характерные зарубежные модели основных групп (классов) переносных радиоприемников Alba 744 фирмы Alba (Англия), Prima-Boy 700 фирмы Grundig (ФРГ), Touring 107 фирмы Schaub-Lorenz (ФРГ), Satellit 3000 фирмы Grundig (ФРГ) и кассетные магнитолы Bush 8409 фирмы Bush (Англия) и С-6200 фирмы Grundig (ФРГ).
Alba 744
Двухдиапазонный AM радиоприемник переносного типа, собран на семи транзисторах и одном диоде; по уровню сложности схемы и основным качественным показателям относится к моделям группы С (см. § 1.3), аналогичен отечественным приемникам 4-го класса.
Достарыңызбен бөлісу: |