Уважаемые коллеги - "и вновь продолжается бой..." А точнее - ...

Дата публикации: 25-09-2026 19:42:39

Уважаемые коллеги - "и вновь продолжается бой..." А точнее - тема магнитной записи. А еще точнее - усилитель воспроизведения (УВ).
Казалось бы, что тема УВ глубоко и многогранно исследована, особо в ней нечего и придумывать. Готовых схем множество - на любой вкус и запах... И простых, и сложных, и удачных, и не очень, - их просто есть, и есть много. Но всегда хочется либо чего-то бОльшего, либо чего-то своего. Поэтому, по ряду размышлений и с учетом великолепных результатов, полученных в усилителе-корректоре Lynx RIAA103 с пассивной коррекцией АЧХ, я решил сделать и усилитель воспроизведения с пассивной коррекцией, хотя бы для двух основных постоянных времени 3180 мкс и 120/70 мкс. С ВЧ-коррекцией щелевых потерь воспроизводящей головки ситуация немного иная, но об этом немного позже.
После ряда экспериментов и, как математического, так и физического моделирования схемных решений, постепенно сформировалась схема усилителя воспроизведения (УВ) в виде, готовом к физической реализации, которая и представлена на рисунке. Усилитель получился трехкаскадный, с распределенной коррекцией и усилением.
Первый каскад - малошумящий линейный усилитель с K = 42дБ, выполненный по композитной схеме с емкостной связью. Особенности работы такого каскада достаточно подробно рассмотрены в appnote SLPA018 для транзисторов JFE150 от Texas Instruments и останавливаться на них специально нет смысла. Основные его достоинства - это отсутствие в цепях сигнала и ООС электролитических конденсаторов больших номиналов, зачастую становящихся существенным источником искажений и избыточного шума за счет электрохимического эффекта "мерцания" емкости, стабильность режимов работы, а также разгруженность выхода ОУ, через который не протекает ток питания входного каскада. Разделительный конденсатор в 5...20мкф может быть намного более качественным (напр., пленочным) нежели электролитические любых типов. Для получения максимального отношения сигнал/шум на входе применена сборка JFE2140, транзисторы которой включены параллельно, что дает итоговую спектральную плотность шумового напряжения порядка 0.7нв/sqrt(Hz) при приемлемом значении входной емкости. Входной шумовой ток для ПТ крайне мал и учитывать его даже при индуктивности источника сигнала в сотни мГн и наличии контура, образуемого ГВ и полной входной емкостью нет смысла. Уменьшение токовых шумов нагрузочного и истокового резисторов достигается снижением плотности тока через резистивные элементы путем включения нескольких резисторов параллельно. Истинный тепловой шум резистора это решение, естественно, никак не снижает, а вот шумы, связанные с протеканием постоянного тока через сложный резистивный элемент, эффективно уменьшает.
Питание входного транзистора осуществляется от локального малошумящего стабилизатора +10...11В. Это важный момент, ибо несимметричные однотактные каскады весьма чувствительны к помехам по цепи питания. Разделительный конденсатор должен иметь минимальный ток утечки. Удобно использовать лавсановые и поликарбонатные конденсаторы - они достаточно малогабаритны и, в то же время, существенно лучше, чем абсолютно любые "электролиты". Для получения предельно низких собственных искажений во всем диапазоне частот, в качестве ОУ желательно использовать приборы с полевым входом, небольшим шумом и собственным коэффициентом усиления не менее 50...55дБ на частоте 20кГц. Выход ОУ дополнительно буферизирован внешним эмиттерным повторителем, что существенно расширяет список возможных к использованию ОУ.
С целью снижения шумов на высоких частотах, коррекция щелевых потерь головки вопроизведения (ГВ) не производится во входной цепи, а частота резонанса контура "ГВ - (полная входная емкость УВ)" должна находится за пределами звукового диапазона. В реальной схеме с ГВ H36001 частота резонанса получается в районе 55...60кГц. На этих частотах в АЧХ УВ формируется уже достаточно глубокий спад за счет конденсаторов в цепях ООС всех ОУ. резонанс входного контура можно в небольших пределах изменять, подбирая входную "защитную" емкость, но, всё же, основной емкостью контура будет не она, а паразитная емкость кабеля и входная емкость первого каскада.
Не вдаваясь в подробности теории построения малошумящих усилителей и их возможных схемотехнических реализаций (это многократно и очень подробно рассмотрено в огромном количестве литературы) скажу лишь, что у меня реальный выбор типа входного усилительного модуля (при заданных условиях по параметрам и свойствам предпочитаемых мною головок воспроизведения) был между двумя схемотехническими решениями. Первое - одиночный входной каскад с ОИ композитного типа с разделительным конденсатором внутри петли ООС и независимыми цепями общей ООС и питания истоковой цепи входного ПТ (впервые это решение было опубликовано в далёком 1974 году, но почему-то незаслуженно мало использовалось в аппаратуре - по той информации, что есть у меня, такие усилители не применяла ни одна фирма, кроме Nakamichi). Второе - это дифференциальный каскад на малошумящих ПТ (либо дискретных, либо в составе малошумящих ОУ). УВ с ДК на входе достаточно широко распространены, обладают множеством достоинств и в том или ином виде применяются как в "верхних" промышленных аппаратах, так и во многих авторских конструкциях, в частности, небезызвестных УВ от WASO с параллельными ОУ на входе.
Единственный заметный недостаток УВ с ДК - это собственный шум, который в идеальном случае получается на 3дБ больше, чем шум каскада на одиночном аналогичном транзисторе. Если смотреть объективно, то, если собственный шум УВ находится под уровнем суммарных шумов ГВ и лучшего из применяемых типа ленты, то о нем можно и не шибко задумываться. Но всегда хочется чуть бОльшего, даже если знаешь, что оно особо и не нужно, и по этой причине я всё-таки остановил свой выбор на одиночном входном транзисторе.
При макетировании композитного каскада с емкостной связью внутри петли ООС выяснился один весьма неприятный момент - это большое время установления выходного напряжения после включения из-за долгого заряда разделительного конденсатора через сопротивление локальной ООС ОУ. Различные решения типа подключения неинвертирующего входа через RC-цепь с такой же постоянной времени, как у цепи ООС, к питанию входного каскада (Nakamichi BX300), либо использование нефункционирующего и заземленного по цепи сигнала каскада, аналогичного входному, но только по неинвертирующему входу (Nakamichi 1000ZXL) , к сожалению, полностью проблему не решают, хотя в какой-то степени и уменьшают амплитуду переходного процесса на выходе. Для того, чтобы исключить длительные переходные процессы, я использовал простое и крайне эффективное решение - реле времени: в момент пуска в цепи местной ОС ОУ первого каскада включен резистор небольшого номинала - 1кОм (или меньше), в результате чего разделительный конденсатор заряжается очень быстро, усилитель выходит на стационарный режим и через несколько десятков мс низкоомная цепь разрывается контактами реле, оставляя в ООС только мегомный резистор.
Сигнал с выхода первого каскада через LC фильтр-пробку, настроенный на частоту подмагничивания, поступает на второй каскад, в котором осуществляется ВЧ-коррекция щелевых потерь ГВ с помощью контура в цепи ООС, настроенного на частоту 25...28кГц (в зависимости от ширины и качества зазора ГВ). Использование этой коррекции в цепи ООС обусловлено тем, что для пассивной коррекции требуется контур с очень высокой добротностью, а это, в свою очередь приводит к использованию больших и нестабильных индуктивностей. Кроме того, индуктивность на ферритовом сердечнике может быть источником дополнительных искажений, а в цепи ООС это проявляется в меньшей степени. Как альтернативу рассматривал каскад на основе ФНЧ с квазирезонансом и регулируемой добротностью (по типу того, который был применен в УВ Н. Сухова из ж. "Радио"), но, к сожалению, он имеет сильную зависимость фазового сдвига от величины подъема на квазирезонансе и рядом с ним (вплоть до смены направления изменения фазы при изменении частоты) и зависимость частоты квазирезонанса от добротности. Поэтому отказался в пользу "классики". И для фильтра пробки, и для цепи коррекции очень удобными оказались подстроечные индуктивности Sumida FB7SG 12 - 22мГн. Цепи пассивной коррекции размещены после второго каскада - там уже достатоно большое напряжение сигнала и можно не опасаться ухудшения отношения сигнал/шум из-за потерь в них. Стандартные постоянные времени коррекции 3180мкс, 120мкс и 70мкс обеспечиваются соответствующим выбором номиналов резисторов и конденсаторов. Для компенсации контактных потерь на средних частотах и выравнивания АЧХ тракта воспроизведения с точностью не хуже +/-1...1.5дБ предусмотрена подстройка постоянных времени 120мкс и 70мкс в сторону увеличения. Согласно статистических данных, предоставленных Вадимом М. (WASO) по результатам неоднократных экспериментов, для получения минимальной неравномерности АЧХ постоянные времени зачастую приходится увеличивать по отношению к стандартным значениям на 10...30%
Компенсации потерь усиления в корректирующей цепи производится третьим каскадом на ОУ с буферным повторителем, выход которого и является выходом УВ.
Коммутация режимов УВ осуществляется с помощью реле, управляемых компараторами, что позволяет использовать для управления сигналы любых уровней в диапазоне лог. 1 от 1.7В до 15В при крайне незначительной величине входного тока управления. Реле времени, обеспечивающее быстрый пуск входного каскада также выполнено на компараторе.
В обозримом будущем данный УВ предполагается использовать в "ностальгическом" проекте кассетной деки.

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	В компании «РЕШЕТНЁВ» (входит в Роскосмос) разработан малошумящий усилитель для ...	1	5.82	23-07-2026
2	АС SHARP CP-3 Optonika Здравствуйте, Друзья! Сейчас, когда цены на ...	0	6.05	29-08-2026
3	Назад в будущее – D класс из прошлого. Sony ESPRIT ...	0	10.83	01-09-2026
4	Усилители: где прячутся различия	-1	7.72	22-09-2026
5	Моё восприятие аппарата на высшем уровне. Я первый аудифил, который ...	0	6.23	12-08-2026
6	«РЕШЕТНЁВ» создал усилитель нового поколения для спутников В компании «РЕШЕТНЁВ» ...	5	7	20-07-2026
7	AD8512BRZ---Прецизионный двухканальный операционный усилитель ADI на полевых транзисторах (JFET) в ...	0	13.39	10-08-2026
8	Дорогой космос, высшие силы и, на всякий случай, отдел техподдержки ...	0	5.7	26-07-2026
9	Практический реверс‑инжиниринг источника питания Murata	0	7.7	03-08-2026

Классификация: . Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 9. Тональность: 0. Информативность: 7.14. Источник: vk.com.