Динамический диапазон воспроизведения — один из важнейших показателей любого высококачественного аудиотракта. Динамический диапазон усилителя в первую очередь определяется уровнем собственных шумов самого усилителя. Эти шумы складываются из трех составляющих:

• остаточного "фона" (пульсаций) на выходе выпрямителя при наибольшем токе потребления;
• собственных шумов усилительного элемента и резисторов на входе усилителя;
• внешних и внутренних наводок на сигнальные цепи.

Для снижения уровня пульсации в цепях питания до требуемого уровня увеличивают емкости оксидных конденсаторов фильтров, вводят дроссель в фильтр питания. Кроме того, применяют специальные узлы и компоненты — электронный стабилизатор напряжения на выходе выпрямителя, дроссели с компенсационной обмоткой или настройкой контура в резонанс на частоту пульсации.

Чтобы снизить влияние второго фактора, для входного каскада выбирают лампы с минимальным паспортным значением собственных шумов. Для питания нити накала следует использовать постоянный ток от отдельного выпрямителя с пониженным до 6 В напряжением на выходе, создавать защитную разность потенциалов между катодом и нитью накала ламп предварительных каскадов. В связи с последней рекомендацией рассмотрим способ снижения фона с частотой 50 Гц, возникающего в цепи подогреватель — катод первой лампы У электронной лампы между нитью накала и катодом (рис. 3,а) всегда имеется сопротивление утечки Ry,. Благодаря имеющемуся на катоде положительному напряжению относительно общего провода (шасси), соответствующему напряжению автоматического смещения +2 В, участок подогреватель — катод можно рассматривать как открытый диод с внутренним сопротивлением, равным Rут, величина которого колеблется от сотен до тысяч килоом. Примем это сопротивление равным 470 кОм (на рис. 3,6 показана эквивалентная схема цепи накал-катод).

Естественно, что через этот диод по цепи обмотка накала — промежуток подогреватель-катод — резистор автоматического смещения потечет ток и напряжение на обмотке (6,3 В) окажется поделенным на сопротивлениях Rут и в отношении 1000:1. На резисторе автоматического смещения окажется паразитное переменное напряжение примерно 0,0063 В. Это напряжение усиливается всеми последующими каскадами и создает на выходе усилителя заметное напряжение фона. Если учесть, что чувствительность УЗЧ обычно составляет 100.. .200 мВ, то номинальный уровень полезного сигнала всего лишь в двадцать — тридцать раз больше паразитного фона.

Проводимость паразитного диода подогреватель-катод можно устранить, создав на нити накала положительный потенциал, превышающий по значению сумму напряжения на катоде и амплитуду напряжения накала. Один из вариантов такого смещения представлен на рис. 4. Цепь подогревателя лампы здесь не соединена с шасси, а положительное напряжение на эту цепь подается от дополнительного делителя напряжения через подстроечный резистор, с помощью которого при регулировке усилителя добиваются минимального уровня фона. Постоянное напряжение +25...30 В можно взять от общего выпрямителя и снять с нижнего плеча делителя, состоящего из двух постоянных резисторов и дополнительного фильтрующего конденсатора.

Следует напомнить, что уровень этого фона весьма незначителен, поэтому измерять его следует ламповым милливольтметром на пределе не более 5 мВ, а еще лучше — с помощью осциллографа, так как фон с частотой 50 Гц явно выделяется среди других наводок и шумов.

Теперь о третьем, важнейшем факторе, влияющем на уровень собственного фона усилителя. Грамотный монтаж входных цепей и цепей функциональных регулировок (громкость, тембр, баланс) в значительной степени устраняет влияние этого фактора на общий уровень шумов.

Для того чтобы уяснить принципы грамотного монтажа, рассмотрим рис. 5, где показано соединение сеточной цепи лампы с входным разъемом, отстоящим от лампы на некотором расстоянии. Рекомендации будут практически одинаковыми и для соединения любых двух узлов аудиотракта или УЗЧ, один из которых является источником сигнала, а другой — нагрузкой.

Это могут быть микрофон и лампа усилителя микрофонного каскада, входное гнездо для магнитофона и коммутатор рода работ либо первые два каскада УЗЧ и блок регуляторов тембра. В последнем случае источником сигнала является анод лампы первого каскада, а нагрузкой — резистор в цепи сетки лампы второго каскада и, следовательно, никакие соединения с корпусом внутри этого участка недопустимы. Иными словами, внутри закрытого металлического корпуса блока регуляторов тембра ни одна деталь не должна соединяться непосредственно с шасси или экранирующим кожухом, а только к изолированной от корпуса шине, как показано на рис. 6.

Теперь о самих экранированных проводах. Ни один из промышленно выпускаемых типов проводов в "чистом" виде для современного лампового усилителя высокого класса не годится. Все экранированные провода лучше сделать самостоятельно — это несложно. На рис. 7 показано, что внутри экранирующей оплетки помещены провода разного диаметра. Это различие соответствует реальной конструкции. Все экранированные провода выполнены по принципу куклы—матрешки. Внутри обычной металлической экранирующей оплетки помещены два провода разного диаметра: один — более тонкий (сигнальный) обязательно цветной многожильный в поливинилхлоридной или фторопластовой изоляции сечением 0,2...0,35 мм², другой — также многожильный, но сечением не менее 0,5 мм² — "холодный". Оба эти провода вместе с экранирующей оплеткой следует поместить в трубку из поливинилхлорида (ПВХ). При изготовлении усилителя для монтажа различных цепей полезно использовать провода в изоляции различного цвета. Выбор самих цветов, разумеется, может быть произвольным в зависимости от возможностей радиолюбителя, но некоторых правил все же лучше придерживаться. Так, все провода, соединяемые с общим проводом, лучше всего делать черными и толстыми (сечением 0,5...0,75 мм²). Провода цепей питания (плюсовой полярности) от выпрямителя — красные, а если выпрямителей несколько, — красные, розовые, оранжевые. Все сигнальные провода одного из стереоканалов — зеленые, а другого — синие или голубые. Цепи накала ламп — белые или серые. Для цепей вспомогательных устройств и систем можно выделить коричневые, желтые и тонкие черные либо белые.

Такое разделение намного упростит проверку монтажа и исключит путаницу при распайке двухканальных регуляторов громкости и тембра (какой — из проводов от левого канала, какой — от правого).

Для самостоятельного изготовления экранированных соединительных кабелей нужно либо взять отдельную металлическую оплетку, либо снять ее с экранированного провода, затем продеть в оплетку два изолированных провода: один — тонкий "сигнальный", другой — толстый нулевой, и все это вместе с оплеткой протянуть внутрь трубки из ПВХ соответствующего диаметра. В принципе, это можно делать двумя разными способами: изготавливать каждый отдельный экранированный провод заранее определенной длины или же сразу заготовить 10... 15 м кабеля, а затем отрезать куски нужной длины.

Распайку выводов межблочного кабеля производят на соответствующие разъемы, из которых ныне наиболее употребляемы "тюльпан" (RCA), "джек", "мини-джек".

При монтаже в усилителе накальных цепей и сетевых проводов внутрь одной оплетки помещают оба провода (можно одного цвета) и также изолируют оплетку трубкой из ПВХ.
Теперь об упоминавшейся выше "нулевой" шине внутри экранированных блоков. Если в блоке размещается печатная плата с радиоэлементами, то роль шины может выполнять одна из печатных дорожек (как можно более широкая).

Следует учитывать, что входные и выходные сопротивления каскадов ламповых усилителей обычно на порядок больше, чем транзисторных, и измеряются сотнями килоом, поэтому собственные емкости экранированных проводов оказывают существенное влияние на частотную характеристику УЗЧ в области ВЧ. Не следует использовать современные тонкие и сверхтонкие (диаметром 3, 2 и даже 1,5 мм) "фирменные" экранированные провода. В любом случае экранированные соединения нужно делать по возможности короче.

В предыдущих частях статьи рассмотрены вопросы, относящиеся к способам обеспечения высоких качественных показателей ламповых усилителей. Однако эти показатели могут оказаться нереализованными при неграмотном подключении к входу усилителя источников сигнала — магнитофона, проигрывателя, микрофона.

Подключение внешних источников сигнала с различным выходным сопротивлением неизбежно снижает динамический диапазон всей системы за счет наводок, а также ограничивает верхнюю границу частотного диапазона из-за шунтирующего действия емкости соединительных кабелей. И хотя полностью исключить эти вредные влияния невозможно, вполне реально уменьшить их правильным выполнением соединения источника сигнала с входом усилителя.

Вопрос этот достаточно серьезный, поскольку речь идет о соединительных кабелях, подверженных различным внешним наводкам, например, от проходящей рядом электросети с напряжением 220 В. Кроме того, речь идет о передаче сигналов весьма малого уровня (порядка 5...200 мВ) и к тому же от источников с большим внутренним сопротивлением (до сотен килоом). Эти два фактора требуют применения специальных мер для предотвращения наводок извне и для исключения взаимного влияния кабелей от нескольких источников. Положение усугубляется тем, что для разных источников сигнала оптимальны различные решения, поэтому постараемся дать рекомендации для каждого отдельного случая.

Наиболее подвержены наводкам линии от пьезоэлектрического или электромагнитного звукоснимателя, а также от микрофона. Для этих цепей можно предложить общее решение с использованием тонкого коаксиального кабеля наружным диаметром 4...5 мм и емкостью 70...115 пФ на метр, например, РК-50-2-13, РК-50-3-13, РК-50-2-21 (их старые наименования — соответственно РК-19, РК-55, РКТФ-91) либо РК-75-2-21. Для стереофонического устройства два отрезка кабеля нужной длины, помещенных в одну общую металлическую оплетку, образуют кабель с высокой помехозащищенностью. Внешнюю оплетку также желательно изолировать трубкой из ПВХ. На длинный кабель трубку допустимо надевать частями длиной по0,5...1 м.

Распайку межблочных кабелей надо делать так, как показано на рис. 7. Для микрофона, если он не стереофонический, нет необходимости в двух отдельных кабелях, однако использовать оплетку кабеля в качестве второго провода здесь нежелательно. Для микрофонной линии длиной более 1 м желательно использовать двухпроводный кабель с экранирующей оплеткой, по аналогии с отечественным кабелем типа КММ. Подключение обоих проводов и оплетки ясно из рисунка.

Межблочный кабель для стереофонического тюнера, магнитофона и проигрывателя КД также можно сделать в одном экране. В одну общую экранирующую оплетку надо протянуть три разноцветных провода: два сигнальных для левого и правого каналов (например, зеленый и синий) и один более толстый (черный или белый) для общего провода. Весь этот кабель вместе с оплеткой нужно изолировать трубкой из ПВХ.

Сигнал от телевизора можно транспортировать обычным коаксиальным кабелем или экранированным проводом, используя его оплетку в качестве нулевого провода, поскольку уровень собственного фона самого телевизора часто нв позволяет говорить о высококачественном звуковоспроизведении. Здесь только следует иметь в виду, что сигнал звукового сопровождения можно снимать, если нет соответствующего разъема, как с выхода УМЗЧ телевизора, так и с нагрузки частотного детектора. Выход УМЗЧ обычно низкоомный, и соединительный кабель не создает дополнительных потерь высокочастотной части спектра.

Однако при этом уровень выходного сигнала будет полностью зависеть от регулятора громкости телевизора и, если нет гнезда для телефонов, воспроизведение звука только через внешний усилитель будет невозможно. Сигнал на выходе УМЗЧ телевизора, как правило, не отличается высоким качеством.

Лучше воспользоваться вторым способом и снимать сигнал непосредственно с выхода частотного детектора. Правда, в этом случае придется вскрыть телевизор и подвести этот сигнал к дополнительному разъему RCA, который можно установить на несущей раме телевизора или на съемной задней стенке, и к этому разъему подключать соединительную линию. Но в этом случае кабель также надо будет делать экранированным с двумя проводами внутри оплетки.

Соединительная линия от радиотрансляционной сети, если таковую потребуется подключить к усилителю, отличается твм, что внутри жилого помещения оба провода равнозначны: в цепь каждого из двух проводов трансляционной сети последовательно включены балластные резисторы. Потерей сигнала в этом случае вполне можно пренебречь, поскольку сигнал в линии гораздо больше, чем от остальных источников сигнала.

Г.Гендин

http://www.chipinfo.ru/literature/radio/200303/p12-14.html