Усилитель записи кассетного магнитофона
Практика конструирования магнитофонов выработала стандартный подход к решению вопроса схемотехнического построения усилителя записи. Практически во всех без исключения промышленных и радиолюбительских разработках усилитель записи представляет собой усилитель напряжения с четко фиксированной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) для получения при записи частотных предыскажений (корректирующий усилитель). Дальнейшее преобразование в ток записи магнитной головки осуществляется простейшими токостабилизирующими цепями [1].
Между тем применение вместо токостабилизирующих цепей преобразователя напряжение — ток на активных элементах поволяет улучшить качество записи. При таком решении АЧХ канала записи однозначно будет определяться АЧХ корректирующего усилителя и перестает зависеть от разброса импеданса применяемых магнитных головок, вызванного разбросом их идуктивностей. В результате упрощается регулировка канала записи и обеспечивается лучшая повторяемость АЧХ в области высоких частот.
Одновременно использование преобразователя напряжение — ток позволяет решить такие традиционно нелегкие проблемы:
- снижение нелинейных искажений тока записи, вызванных собственной нелинейностью магнитной головки;
- создание линейной фазочастотной характеристики (ФЧХ) усилителя записи и, соответственно, улучшение переходных процессов записываемых сигналов (в простейших токостабилизирующих цепях ФЧХ нелинейна из-за резонансных цепей, образованных емкостями для компенсации спада тока записи на высоких частотах из-за роста импеданса магнитной головки и идуктивностями головки и фильтра-пробки);
- повышение перегрузочной способности (в традиционных схемах падение напряжения на токостабилизирующих элементах приводит к существенному ухудшению перегрузочной способности усилителя записи).
С учетом высказанных сообжений построен усилитель записи для высококачественного кассетного магнитофона.
| Основные технические характеристики: | |
| Номинальное входное напряжение, В | 0,3 |
| Номинальный ток записи на частоте 400 Гц (магнитная головка Н3331), мА: | |
| для лент МЭК-II | 0,065 |
| для лент МЭК-I | 0,045 |
| Входное сопротивление, кОм | 100 |
| Запас по перегрузке на частоте 400 Гц, дБ, не менее | 30 |
Принципиальная схема усилителя записи приведена на рис. 1.
.gif)
С выхода корректирующего усилителя сигнал подается к устройству системы динамического подмагничивания (при конструировании высококачественного кассетного магнитофона такой блок становится обязятельным) и через делитель R8, R9, R10, позволяющий регулировать номинальные токи записи для магнитных лент с различными рабочими слоями, на преобразователь напряжения в ток записи.
В разомкнутом состоянии переключателя SB1 в делитель включен подстроечный резистор R10, которым и устанавливается ток записи для лент из двуокиси хрома. При замыкании SB1 параллельно резистору R10 подключается еще R9, коэффициент передачи по напряжению уменьшается, что соответствует уменьшению тока записи для магнитных лент с рабочим слоем из гамма окислов железа.
Преобразователь выполнен на ОУ DA2. Связь между током записи (Iз) и входным напряжением (Uвх) определяется из выражения:
Iз= — (R12/R11)Uвх/R15.
Для правильной работы каскада обязательно выполнены условия R12/R11=R14/R13. При использовании резисторов R11 — R14 с допуском ±5 % можно получить вполне удовлетворительные результаты. Однако желательно подобрать указанные резисторы из группы с меньшими допусками отклонений. Максимальный ток записи, который может обеспечить преобразователь, определяется соотношением
Iз max = Uвых max v(R15+R16)2 +Zг2,
где Zг — импеданс магнитной головки,
Zг =2?fLг,
Uвых max — максимальное выходное напряжение, развиваемое ОУ при выбранном напряжении питания.
В усилителе записи наибольшее усиление требуется на высоких частотах.
Поэтому с целью снижения динамических и нелинейных искажений следует применить ОУ с высоким быстродействием и достаточно высокой частотой единичного усиления — такому условию отвечают микросхемы К544УД2А, К544УД2Б.
Конденсатор С7 ограничивает работу каскада на частотах вые 20 кГц. Фильтр-пробка L1C9 обеспечивает защиту преобразователя от сигнала подмагничивания. Так как преобразователь обладает высоким выходным сопротивлением, то для хорошей защиты необходимо применять контур L1C9 с высокой добротностью. В свою очередь, высокая добротность контура приводит к относительно небольшой полосе заграждения фильтра-пробки. А это означает, что нужно предъявить жесткие требования к стабильности частоты генератора тока стирания и подмагничивания.
Конденсатор C8 защищает магнитную головку от постоянной составляющей выходного сигнала, а резистор R16 — микросхему от перегрузки.
Катушка L1 намотана на ферритовом броневом магнитопроводе Б14 из феррита 1000НМ. Для намотки использован провод ПЭВ 0,11, индуктивность катушки 50 мГн.
Совместно с усилителем записи была применена магнитная головка Н3331 японского производства (применяется в кассетных магнитофонах-приставках «Яуза-220 стерео»).
Налаживание усилителя свелось к установке номинальных токов записи для различных магнитных лент подстроечными резисторами R9 — R10 по методике [2]. Возможно использование и других магнитных головок (лучше сендастовых, например, ЗД24.080, ЗД24.081). В этом случае может потребоваться подбор элементов R5, R6, C3 — С5 с целью получения АЧХ усилителя записи, обеспечивающей минимальную неравномерность частотной характеристики магнитофона. Описание методики такой настройки приводилось в [2].
В предлагаемой конструкции с использованием компакткассеты TDK — D (МЭК — I) получены полоса записываемых частот не уже 20... 19 000 Гц (неравномерность АЧХ — не более ±3 дБ) и коэффициент гармоник при номинальном уровне записи не более 1 %.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зыков H. Узлы любительского магнитофона. — Радио, 1979, № 5, с. 42 — 45.
2. Лексины В. и В. Узлы сетевого магнитофона. — Радио, 1983, № 9, с. 36 — 42.
3. Достал Д. Операционные усилители. — М.: Мир, 1982.
