Předzesilovač pro gramofon s magnetodynamickou přenoskou
Technické údaje:
| Jmenovité vstupní napětí při kmitočtu 1 kHz: |
2 mV |
| Zesílení při 1 kHz |
přibližně 50x, tj. 34 dB |
| Tvar kmitočtové charakteristiky: |
dle normy RIAA |
| Kmitočtový rozsah |
20 Hz až 20 kHz |
| Napájecí napětí |
4,5 až 6 V |
| Spotřeba proudu |
2,5 mA |
Popis funkce
Předzesilovač je zapojen obvyklým způsobem. Je to dvoustupňový tranzistorový
zesilovač v zapojení se společným emitorem s kmitočtově závislou zápornou
zpětnou vazbou z kolektoru T2 do emitoru T1. Zesílení jsem zvolil tak velké,
aby výstup tohoto zesilovače bylo možno připojit na gramofonový vstup zesilovače,
určený pro krystalovou přenosku.
V obvodu zpětné vazby je zapojen korekční článek R8, R9, C4, C5, který
spolu s odporem R4 určuje zesílení a tvar kmitočtové charakteristiky celého
zesilovače.
Tvar kmitočtové charakteristiky zesilovače je dán vzájemným poměrem
prvků ve zpětné vazbě a zesílení řídí poměr impedance zpětnovazebního článku
k odporu R4. Nemáte-li součástky předepsaných hodnot, můžete použít součástky
až o 2 stupně v řadě E12 větší či menší, ale musíte dodržet vzájemný poměr.
Pokud byste chtěli použít jiné odpory a kondenzátory, než jsou ve schématu,
nebo žádali jiné zesílení, můžete spočítat parametry zpětnovazebního obvodu
tímto jednoduchým prográmkem, psaným v Basicu pro kalkulačku Sharp PC-1246
:
10: INPUT "A20?",A:INPUT "R4?",R:C=3.45/(R*A):D=0.96/(R*A):E=3.18/C:F=0.075/D
20: PRINT"C5=";1000*C:PRINT"C4=";1000*D:PRINT"R9=";E:PRINT"R8=";F
Kapacity jsou v nanofaradech a odpory v kiloohmech. Vstupní parametr
A20 znamená zesílení při 20 Hz, které je přibližně 10x větší, než při 1
kHz. Vztahy, použité pro výpočet, jsem převzal z [1], str. 109.
Proud tranzistory je volen úmyslně dosti malý, aby měl zesilovač malou
spotřebu a málo šuměl. Zesilovač lze napájet i z ploché baterie 4,5V nebo
3 až 4 tužkových článků.
Podobný zesilovač je možno postavit i s operačním zesilovačem, ale
takový OZ, který by malým šumem a nízkým napájecím napětím a proudem předstihoval
toto zapojení, bude znatelně dražší. Vyšší pracnost tranzistorového obvodu
mi jako amatérovi tolik nevadí, ale pro profesionála, jehož práce je placená
a ještě je zdražena režií a daněmi, je výhodnější raději koupit dražší
integrovaný obvod a ušetřit pracovní dobu. Jako ochránce životního prostředí
jsem také přívržencem zpracování starých zásob součástek místo jejich vyhazování
a nákupu nových.
Důležité součástky
Odpory R8, R9 a kondenzátory C4, C5 ve zpětnovazebním obvodu je třeba vybrat
nebo poskládat s přesností 2%, abychom dodrželi správný tvar kmitočtové
charakteristiky. Ostatní součástky stačí s obvyklou tolerancí, tj. odpory
10 % a kondenzátory 20 %. Tranzistory by měly mít velké h21e
a malé šumové číslo. Osvědčily se KC509 od Tesly s F=4 dB a h21e=250
až 1000. Zahraniční tranzistory BCxxx mají dosti různorodou kvalitu v závislosti
na tom, od kterého výrobce pocházejí.
Mechanické provedení
Zesilovač je možno postavit na univerzální desku, nebo na plošné spoje.
Schéma obsahuje jeden kanál stereofonního zesilovače, takže na desce je
celé zapojení dvakrát. Rozmístění prvků je takové, že součástky pravého
kanálu jsou umístěny zrcadlově k levému a středem desky vede zemní vodič.
Všechna větší volná místa na desce mezi plošnými spoji jsou pokryta zemnicí
fólií. Kovová uzemněná pouzdra blokovacích elektrolytických kondenzátorů
tvoří stínicí bariéry, chránící vstup a oddělující vstup od výstupu i jeden
kanál od druhého. Tak se dosáhne malého rušení, dobré stability a nízkých
přeslechů mezi kanály.
Aby se do vstupu indukovalo co nejméně brumu, plocha smyčky vstupního
okruhu, tvořená svorkou K1, prvky C1, T1, R4, C2, K2 a rozdvojeným koncem
kabelu od přenosky, musí být co nejmenší. Tyto součástky jsou natěsnány
blízko k sobě. Spoje se s součástkami vstupního okruhu šikovně kříží, takže
smyčka je spíše osmičkou, v níž se indukovaná napětí navzájem odčítají.
Oživenou desku je možno vestavět do gramofonu nebo do nf zesilovače.
Předzesilovač umístíme co nejdál od síťového trafa, motorku a koncového
stupně nf zesilovače. Pokud je skříň přístroje, do kterého předzesilovač
dáváme, z izolantu, předzesilovač ještě uzavřeme do stínicí krabičky z
tenkého plechu.
Výkres plošných spojů neuvádím, neboť byl dělán na tlusté ležaté elektrolyty
Tesla, které se již neseženou. Se současnými součástkami by ho bylo možno
navrhnout menší.
Oživení
Obvod připojíme ke zdroji tak velkého napětí, se kterým ho později budeme
provozovat, a trimrem P1 nastavíme na kolektoru T2 napětí o 0,25V větší,
než je polovina napájecího napětí. Při napájení 6 V to bude 3,25V, při
napájení 4,5 V to je 2,5 V. Osciloskopem se ujistíme, že obvod divoce nekmitá.
Nyní by zesilovač měl být připraven k použití. Při dodržení předepsaných
tolerancí součástek by měla být kmitočtová charakteristika i zkreslení
v pořádku, takže je není třeba měřit.
Literatura:
[1] J. Svoboda, J. Brda: Elektroakustika do kapsy, SNTL Praha, 1981.
Zpět do Jeníčkova radiového doupěte
Stránku vytvořil
Ing. Petr Jeníček.