четверг, 7 мая 2015 г.

APG-50AB-04. Блоксхема.




Добрый день.

Пока Денис готовит следующую запись о нашем решении проблем с разрядом автомобильных аккумуляторов я выделил немного времени и хочу продолжить рассказывать о проекте усилителя "окрашивающего" сигнал.

Прежде чем продолжить, я хотел бы немного отвлечься и, все же, дать имя проекту. Не очень удобно ссылаясь на усилитель, каждый раз, писать: «усилитель, который специально искажает сигнал». Для удобства воспользуемся, вместо "именного" названия, кодовым обозначением. По принятой у нас системе обозначений имя модели этого усилителя: APG-50AB-04. Не красиво? Зато информативно. Для «красивого» имени еще будет время. Сейчас мы оставим его «за кадром».

Итак: усилитель APG-50АВ-04.

Как я уже упомянул в прошлой записи, посвященной проекту,  мы хотим сделать усилитель «окрашивающий» звук. Конечно, мы считаем необходимым ввести режим «чистого звучания». Желательно чтобы переключение между режимами можно было производить на ходу. Так будет на много проще ощутить разницу в звуке.

Какие же искажения вносить? На мой взгляд, вполне разумно использовать «ламповый» спектр, т.е. быстро спадающий хвост гармоник низших порядков. Вероятно наилучший вариант – чистая вторая гармоника. Но, немного отходя от идеала, можно допустить появление третьей и четвертой гармоник.

Для генерации «ламповых» искажений проще всего использовать лампы. Тем более что они позволяют достаточно гибко менять спектр и уровень вносимых искажений. Для этого, например, можно менять положение рабочей точки лампы, наклон нагрузочной прямой,  уровень выходного сигнала…

Если лампа сформирует (и усилит) сигнал, то единственное что еще необходимо будет сделать – воспроизвести этот сигнал на нагрузку усилителя. Для этого нужен усилитель мощности. Так как звук уже сформирован, то усилитель мощности, работающий на нагрузку должен быть как можно более линеен. В этом качестве «полупроводниковый» усилитель  лучше «вакуумного».

Как будет выглядеть примерная блок схема нашего усилителя? Если бы мы реализовывали этот проект исключительно для себя то, вероятно, он был бы построен так, как показано на рисунке.


Блок 3 и блок 6 это ламповый предусилитель и полупроводниковый усилитель мощности соответственно. Перед каждым из них установлен регулятор. Регулятор 5 стоит после цепей формирования «окраса» звук и уже ни как на него не влияет. Его назначение – регулировка громкости.

Регулятор (блок 2), установленный перед ламповым предусилителем, влияет на звук. Меняя уровень входного сигнала (следовательно и выходного) он заставляет лампу вносить больше или меньше искажений.

Режим чистого звука реализован с помощью переключателей (блоки 1 и 4). Они позволяют исключить предусилитель из звукового тракта. Для сохранения уровня громкости, при переключении режимов, необходимо обеспечить постоянство общего коэффициента усиления всего усилителя. Проще всего сделать это, меняя, в момент переключения режимов, коэффициент усиления усилителя мощности (блок 6). К1 – коэффициент усиления для режима с ламповым предусилителем, К2 – для режима без предусилителя.

Проблема использования такого усилителя очевидна. При изменении уровня искажений, необходимо выполнять регулировку коэффициента усиления (К1) усилителя мощности. Синхронная регулировка обоих параметров одной «ручкой» возможна, но на данном этапе преждевременна.

Введение третьего, отдельного, регулятора было бы приемлемо при использовании усилителя «для себя». Но так как этот усилитель должен уйти к новому хозяину, то усложнение регулировок вряд ли допустимо.

Для того что бы сделать усилитель «ближе» и понятнее  конечному пользователю, в этом проекте мы откажемся от гибкой регулировки, уберем регулятор искажений (блок 2) и оставим только переключатель «чистого/искаженного» звука. Блок схема примет иной вид:


Структура стала обычной: на входе регулятор громкости. За ним, отстроенный на наш (или пользователя) вкус, ламповый предусилитель. На выходе линейный усилитель мощности. Переключатель режимов включает/отключает ламповый предусилитель. Для сохранения уровня громкости, при переключении режимов, синхронно меняется коэффициент усиления усилителя мощности.

К гибкой системе регулировки мы еще вернемся, пока же остановимся на двухрежимном варианте. Он не такой гибкий в настройке, но, несомненно, более простой для пользователя.
Следующим этапом станет выбор лампы и схемы лампового предусилителя. Об этом я напишу в следующий раз.

P.S.
Со времени последней записи о проекте прошло довольно много времени. Но это не значить, что проект стоит на месте. Так получилось, что в первую очередь пришлось строить корпус. Писать о нем пока я не спешу, так как начинать с корпуса - логически неверно. У нас не было выбора. Но рассказ я бы предпочел построить в правильной логической последовательности: сначала электроника и только потом его обертка.

Скоро мы должны добраться до «электроники» усилителя и тогда, я надеюсь, таких длинных пауз между записями не будет.

Раз я упомянул о корпусе усилителя, то приведу и его фотографию. Извиняюсь за качество снимка. Он сделан как промежуточное рабочее фото.


Корпус на снимке еще не закончен, это только скелет и предстоит еще много работы. Но об этом потом.

С уважением, Константин М