тельного конденсатора, являющегося источником избьггочного щума) связан с ГВ и обеспечивает низкий уровень шумов при работе с магнитной головкой индуктивностью 100...400 мГн. Частотную коррекш1ю вьшолняет каскад на ОУ DA1, охваченном цепью R11, С7, R10, R9 частотно-зависимой отрицательной ОС. Стандартную низкочастотную коррекцию обеспечивает цепь С7, R10 с постоянной времени T2 = C7R10, а высокочастотная выполнена регулируемой (Xi = = C7R11) и допускает как подъем, так и спад АЧХ на высших частотах относительно стандартной.

Питается ОУ DA1 от однополярного источника с искусственной средней точкой, образованной делителем R6, R8. Последовательные контуры L1C2 и L2C10 защищают вход и выход УВ от проникания напряжения с частотой подмагничивания (100 кГц). Параллельный контур С1В1, добротность которого ограничена резистором R1, служит для компенсации частотных и волновых потерь в ГВ. Усилитель воспроизведения имеет на частоте 1 кГц усиление около 54 дБ и может работать с головкой индуктивностью 100...400 мГн.

На рис. 5.20 показана схема УВ кассетного магнитофона на специализированной микросхеме К157УЛ1 (в скобках указаны номера выводов для второго канала). Входной каскад микросхемы выполнен на биполярном транзисторе специальной структуры со сверхмалым сопротивлением базы и низкой частотой среза фликер-щума. Благодаря этому приведенный ко входу уровень шумов в несколько раз меньше, чем у других малошумящих микросхем. Микросхема К157УЛ1 практически не уступает по шумовым характеристикам малошумящим дискретным транзисторам.

Элементы R2-R4, С7, R8 образуют цепь частотно-зависимой отрицательной ОС, формирующей стандартную коррекцию с Tj = R3C7 = = 70 мкс при открытом электронном ключе на транзисторе VT1 и Tj = (R3 -I- R4)/C7 = 120 мкс-при закрытом. Переключают ключ управляющим постоянным напряжением, подаваемым на затвор транзистора VT1 через сглаживающую цепь R5, С8, R6, R7. Резонансную частоту и добротность контура коррекции АЧХ на высших звуковых частотах определяют головка В1, кон-

С5 20ПК R9 200 11+

Рис. 5.20

Рис. 5.21

*15В -15В

Рис. 5.22

денсатор С1 и резистор R1. Усиление У В на частоте 1 кГц около 52 дБ.

Индикаторы уровня (ИУ). Они предназначены для визуального контроля намагничивания ленты в режиме записи с целью установки оптимального уровня ее намагниченности (уровня записи), соответствующего верхней границе динамического диапазона канала записи-воспроизведения, т. е. предельно допустимому уровню нелинейных искажений.

Схема типового ИУ показана на рис. 5.21. Индикатор представляет собой вольтметр переменного тока, показания которого соответствуют средневьшрямленному значению входного напряжения. Включение микроамперметра РА1 и выпрямительного моста на диодах VD1-VD4 в цепь отрицательной ОС ОУ DA1, включенного по схеме неинвертирующего усилителя, обеспечивает высокое входное сопротивление ИУ R = = R1R2/(R1 -I- R2), линейность и широкие частотные пределы детектирования. Чувствительность ИУ равна U = R3 Ipi (где 1рд1-ток полного отклонения стрелки микроамперметра РА1); ее можно регулировать подстроечным резистором R3.

Схема ИУ на специализированной микросхеме К157ДА1 показана на рис. 5.22. Каждый канал этой микросхемы содержит усилитель с коэффициентом усиления по напряжению 7... 10 и двухполупериодный выпрямитель. Конденсатор фильтра С1 и регулятор чувствительностиК2 подключены к выходу детектора так, что при любом положении движка резистора динамическая характеристика, определяемая постоянной времени цепи разрядки конденсатора, остается неизменной. С указанными на схеме номиналами элементов и микроамперметром с током полного отклонения стрелки 150 мкА чувствитель-

DA1 Ю57ХП1

+ 19 В

R1 ЗЗк

Rh 1,5KhLZ ни, ни АП307БП

Рис. 5.23

ность ИУ равна 100...140 мВ, а входное сопротивление 22 кОм.

Оба описанных ИУ обеспечивают динамическую характеристику, присущую индикаторам среднего уровня, с временем усреднения, определяемым постоянной времени установления показаний применяемого стрелочного индикатора (типовое значение 150...200 мс). Такие индикаторы не позволяют обнаруживать кратковременные превьппения среднего уровня, что может привести к неконтролируемым перегрузкам магнитной ленты, приводящим к заметным нелинейным искажениям. В связи с этим в высококачественных магнитофонах в дополнение к индикаторам среднего уровня устанавливают индикаторы максимального уровня с малым временем интегращш, позволяющие заметить кратковременные (не более 10...30 мс) превьппения номинального значения уровня записи.

На ис. 5.23 показана схема двухпорогового индикатора максимального уровня, выполненного на спещ1ализированной микросхеме К157ХП1. В состав каждого из двух ее идентичных каналов входит предварительный усилитель с амплитудным дискриминатором, формирователь временного интервала и усилитель мощности. При превыщении, даже кратковременном, входным сигналом порогового уровня, равного 1 В, дискриминатор запускает формирователь, длительность импульса на выходе которого пропорциональна емкости внещнего конденсатора (С1 и С2) и достаточна для визуального обнаружения. Выходной усилитель мощности обеспечивает на время этого импульса заземление выхода устройства (выводов 5 или 3) с максимальным втекающим током 70 мА, что позволяет использовать в качестве световых индикаторов как светодиоды, так и миниатюрные лампы накаливания. Чувствительность ИУ (порог свечения светодиода HL2) устанавливают резистором R1, а входной уровень, соответствующий свечению второго светодиода, устанавливают резистором R2 на 3...6 дБ выще.

Шумоподавляющие устройства. Их применяют для увеличения отнощения сигнал-щум паузы главным образом в магнитофонах с низкими скоростями движения ленты. Принцип действия простешпих щумоподавителей - согласующих фильтров-основан на обеспечении более полного использования модуляционных свойств совре-

менных магнитных лент. Известно, что в спектре реальных музыкальных программ иа частотах 3...7 кГц имеется минимум глубиной 10... 12 дБ (по отнощению к области максимальной спектральной плотности 200...700 Гц). Перегрузочная же способность магнитных лент на этих частотах меньще всего на несколько децибел. Согласующий фильтр вносит дополнительные частотные предыскажения сигнала записи на 5...7 дБ на частотах 2...8 кГц, а при воспроизведении выполняет обратную частотную обработку, что обеспечивает эффект шумопонижения на 4...6 дБ без искажения спектра фонограммы и появления заметных нелинейных искажений.

Схема согласующего фильтра показана на рис. 5.24. Фильтр состоит из эмиттерного повторителя на транзисторе VT1, обеспечивающего входное сопротивление около 50 кОм, и ОУ DA1, охваченного цепями R3, R4, СЗ и R5, R6, С4 частотно-зависимой отрицательной ОС. В режиме записи согласующий фильтр должен быть включен перед УЗ, а в режиме воспроизведения-после У В.

Принцип действия динамического шумопонижающего фильтра, схема которого показана на рис. 5.25, основан на автоматическом ограничении полосы пропускания канала воспроизведения магнитофона, если сигнал имеет малый уровень. При этом обеспечивается эффективное подавление характерных для магнитофонов с

Выход

-12 В

С? 0,033пк

Рис. 5.24

*2hB

Вынп.

шупоподавпения + 5

С3 0,1нк г,гк

КД522А

низкими скоростями движения ленты высокочастотных шумов, наиболее заметных в паузах. Спектр исходного сигнала почти не изменяется, поскольку при малой громкости относительное содержание высокочастотных составляющих в реальном музыкальном сигнале невелико и ограничение полосы малозаметно, а при средней и большой громкости динамический фильтр уже не ограничивает полосу пропускания.

Если уровень высокочастотных составляющих на входе устройства невелик, то диод VD1 будет иметь большое дифферешщальное сопротивление. При этом коэффшщент передачи ОУ DA1 равен единице во всем звуковом диапазоне и АЧХ динамического фильтра определяется пассивньпь( частотно-зависимым делителем R2, R4, С4, ослабляющим сигналы частот выше 4 кГц на 10 дБ. С повышением уровня высокочастотных составляющих положительное напряжение, снимаемое с детектора на диодах VD2, VD3 канала управления (выполненного на ОУ DA2), и подаваемое на диод VD1 через резистор R9, уменьшает его дифференциальное сопротивление, и при уровне сигнала выше-35 дБ полностью открывает диод. При этом замыкается цепь R8, С5, R7 частотно-зависимой отрицательной ОС, охватьгаающей ОУ DA1 и компенсирующей действие цепи R2, R4, С4.

В результате АЧХ динамического фильтра становится линейной во всем звуковом диапазоне. Динамическая характеристика и порог шумоподавления зависят соответственно от постоянной времени сглаживающей цепи С7, R10 детектора и коэффициента усиления взвешивающего фильтра высших частот на ОУ DA2 канала управления. Эффективность шумопонижения динамического фильтра равна 8...9 дБ. При необходимости шумопонижение может быть отключено выключателем SA1.

На рис. 5.26 показана схема динамического шумопонижающего фильтра, выполненного на специализированной микросхеме К157ХПЗ. Он представляет собой ФНЧ второго порядка с крутизной спада АЧХ 12 дБ/октава. Частота среза фильтра изменяется от 1,5 до 25 кГц в зависимости от уровня высокочастотных составляющих входного сигнала. При разработке фильтра были приняты меры, существенно снижающие неприятный эффект модуляции уровня шумов низко- и среднечастотными составляющими входного сигнала.

CI 1мк

гок

DA1 К157ХПЗ 13

PCif 1000a

£3

D.Ihk

-%iXmo

bgjj700f

Выход

KHnlSK

-15B

СПЧЗО

Выкл. uiyiio-понижеиии

В устройстве предусмотрена возможность установки (резистором R3) порога шумопонижения в пределах от - 50 дБ (при R3 = оо) до - 30 дБ (при R3 = 0), а также регулировки резистором R2 начальной частоты среза в пределах от 1 кГц (при R2 = 150 кОм) до 20 кГц (при R2 = 0). Время реакции на нарастание сигнала (время расширения полосы) зависит от сопротивления резистора R4, а время реакции на спад сигнала (время восстановления узкой полосы пропускания)-от емкости конденсаторов С2, СЗ. С указанными на схеме номиналами время нарастания и спада равно соответственно 3 и 100 мс. Номинальный уровень входного сигнала 100 мВ, выходного-500 мВ, а коэффициент нелинейных искажений при перегрузке 12 дБ не превышает 0,5%. Эффективность шумопонижения около 15 дБ.

Система динамического подмагничивания (СДП). Эта система в отличие от шумопонижающих устройств расширяет динамический диапазон канала записи-воспроизведения путем увеличения перегрузочной способности в области высших частот звукового диапазона. Принцип действия СДП основан на динамическом изменении тока высокочастотного подмагничивания в зависимости от уровня и спектрального состава записываемого сигнала. Если в спектре этого сигнала преобладают низко- и среднечастотные составляющие, а уровень высокочастотных невелик, то запись идет, как обычно, при фиксированном токе подмагничивания, обеспечивающем минимальные нелинейные искажения на средних частотах. С увеличением уровня высокочастотных составляющих сигнала записи СДП автоматически снижает ток высокочастотного подмагничивания, чем достигается выравнивание амплитудной характеристики и компенсация дополнительных частотных потерь записи, вызванных перемодуляцией магнитной ленты. Кроме того, вследствие действия эффекта взаимного подмагничивания уменьшаются нелинейные и интермодуляционные искажения средне- и низкочастотных составляющих сигнала записи.

Схема СДП показана на рис. 5.27. На ОУ DA1 собран развязывающий усилитель, одновременно выполняющий функции ФВЧ канала управления. Характеристики этого фильтра выбраны такими, чтобы обеспечить оптимальный уровень подмагничивания для разных частот сигнала записи. К выходу ФВЧ подключен детектор уровня на ОУ DA2 и диоде VD1 со сглаживающим фильтром R6, С4, R7, обеспечивающим инерционность, в 5 раз меньшую инерционности слухового восприятия. Стабистор VD2 защищает детектор от перерегулирования при воздействии импульсных помех. В стереомагнитофоне сигнал с выхода УЗ второго канала подают на аналогичный ФВЧ и детектор. Поскольку выходы детекторов соединены параллельно, напряжение на конденсаторе С4 соответствует большему из двух сигналов записи.

Регулирование тока подмагничивания происходит в результате изменения напряжения питания ГСП, снимаемого с выходного усилителя СДП-инвертирующего алгебраического сумматора, выполненного на ОУ DA3 и транзисторах VT1, VT2. Выходное напряжение уменьшается