Предисловие

Тема создана в журнале радио 1987г. и рассчитана на определенный осциллограф ОМЛ-2М . Но , так как тема всегда востребована среди  начинающих радиолюбителей , я решил её реанимировать без купюр , но надо иметь в виду , что данный осциллограф существует , как «раритет» , и все ссылки на конкретные «кнопки»  являются условными .

Освоив работу генератора, можно пе­рейти к проверке с его помощью усилителя 3Ч. Процедуру проверки удобно рассмотреть на примере двух усилителей — трансформаторного и бестрансформаторного. Мы это сдела­ем. воспользовавшись несложными уси­лителями, которые вы сможете собрать на макетной плате.

Схема трансформаторного усилителя, выполненного на четырех маломощных транзисторах, приведена на рис. 19. При своей относительной простоте уси­литель развивает выходную мощность около 200 мВт и рассчитан на работу с пьезоэлектрическим звукоснимателем электропроигрывающего устройстпа (ЭПУ).

Несколько слов о самом усилителе. Он трехкаскадный. Первый каскад — усилитель напряжения — выполнен на транзисторе VTI. Входной сигнал на ба­зу транзистора поступает через дели­тель напряжения RIR2, необходимый для согласования высокого выходного сопротивления источника сигнала (в данном случае звукоснимателя) с ма­лым входным сопротивлением каскада. Далее следует второй каскад — фазоинверсный. выполненный на транзнсторе VT2. Его нагрузкой является со­гласующий трансформатор Т1. вторич­ная обмотка которого подключена к двухтактному выходному каскаду — он собран на транзисторах VT3 и VT4. Каждая половина вторичной обмотки «работает» на свой выходной транзи­стор. В свою очередь, каждый выход­ной транзистор открывается лишь при отрицательной полуволне напряжения синусоидальных колебаний 3Ч. посту­пающих на базу транзистора. Благо­даря соединению средней точки вторич­ной обмотки с общим проводом (ина­че говоря, с змитерами транзисторов), одни транзистор открывается во время положительного полупериода входного сигнала, а второй — во время отри­цательного. Так же протекает ток через половинки первичной обмотки выходно­го трансформатора VT2. В итоге на первичной обмотке полупериоды «сты­куются» и появляются полные синусои­дальные колебания. Через вторичную обмотку они поступают на нагрузку усилителя — динамическую головку ВА1.

Все транзисторы могут быть серий МП39...МП42 с возможно большим коэф­фициентом передачи тока. Трансформа­торы — готовые, от малогабаритных приемников: TI — согласующий. Т2 — выходной. Динамическая головка — мощностью до 3 Вт со звуковой ка­тушкой сопротивлением постоянному току 6—8 Ом. Питать усилитель можно от любого источника — двух после­довательно соединенных батарей 3336 либо выпрямителя с малыми пульса­циями напряжении.

Чтобы проверить работу усилителя нужно подать на его вход сигнал от собранного ранее генератора 3Ч и «про­смотреть» с помошью осциллографа форму колебаний на выходе усилите­ля. Правда, чувствительность усилителя такова, что даже минимальная ам­плитуда колебаний, которую удастся установить регулятором «Амплитуда» генератора, окажется чрезмерной и уси­литель перегрузится (колебания иска­зятся). Поэтому к генератору нужно добавить делитель напряжения (рис. 20), способный уменьшить сигнал почти в 10 раз.

Подключив параллельно резистору R2 делителя осциллограф, установите регулятором «Амплитуда» генератора размах колебаний примерно 0,1 В. Ос­циллограф должен работать в автома­тическом режиме (кнопка 7 «авт. ♦ждуш » отпущена) с внутренней син­хронизацией (кнопка 9 отпущена) . Ког­да переключателями 1 и 2 делителей канала V удастся добиться достаточно­го размера изображения (не менее одного деления шкалы) и почти засинхронизировать ручками синхрониза­ции 8 и длины развертки II, можно включить ждушнй режим (нажать кнопку 7) и добиться устойчнного изоб­ражения. А затем проконтролировать частоту генератора и, если это необхо­димо. установить ее равной 1 кГц.

Всё готово к проверке усилителя. По­дайте сигнал с делителя на вход усили­теля (рис. 21). а к выходу (к выво­дам вторичной обмотки трансформатора Т2) подключите вместо динамической головки эквивалент нагрузки — рези­стор сопротивлением 6 Ом мощностью не менее 0.5 Вт. Такой резистор можно составить из нескольких параллельных резисторов МЛТ. Например из четырех резисторов МЛТ-0.25 сопротивлением по 24 Ом. К эквивален­ту нагрузки и подключают щупы осцил­лографа (входной — к верхнему, по схеме, выводу. «земляной» — к нижне­му, т е общему проводу усилителя) . На экране осциллографа появится синусоидальные колебании (рис. 22. а), размах которых можно менять переменным резистором R2 усилители и регулятором амплитуды генератора 3Ч. При этом может наступить мо­мент когда колебания ограничатся (рис 22. б) — вершины полуволн ста­нут плоскими.

Поставив регулятор громкости в по­ложение максимального усиления, установите такой входной сигнал при котором выходной будет равен, скажем. 1 В. (имеется в виду размах коле­бании). Проверьте нет ли на иэображенин «ступеньки» — наиболее распро­страненного вида искажений в двух­тактных усилителях. Если «ступенька» есть (рис 22. в|. включите вместо R7 два последовательно соединенных рези­стора — постоянный сопротивлением 1 кОм и переменный сопротивлением 10 или 15 кОм. Перемещением движка переменною резистора добейтесь ровной линии на подъемах и скатах си­нусоид в местах «стыковки» полуволн. Для более эффективной проверки вре­менно замыкайте резистор R8 — на изображении будет появляться ярко выраженная «ступенька». Движок до­бавочного переменного резистора ос­тавьте в таком положении, при котором размах колебаний будет наибольшим, а искажении станут незаметными.

Вот теперь можно измерить один из важных параметров усилителя — его выходную мощность. Для этого движок переменного резистора R2 усилителя ставят в верхнее, по схеме, положение (наибольшее усиление), и с генератора подают такой сигнал, при котором размах котебаний на экране осциллографа максимален, но искаже­ний вершин полуволн еще нет. Измерив по шкале осциллографа размах колебаний, переводят полученный результат в действующее значение напряжения (делят на 2.82), возводя действующее значение в квадрат и делят на сопротивление эквивалента нагрузки. К примеру, размах колебаний соста­вил 3.2 В Toгда действуюшее значение переменного напряжения составля­ет 3.2/2.82=1.13 В. а выходная мощ­ность усилителя - 1.13^e/6=0.21 Вт (210 мВт)

Измерив осциллографом входной сиг­нал (между верхним, по схеме, выво­дом резистора R1 и общим проводом), определяют чувствительность усили­теля . Выходная мощность усилителя зависит от сопротивления нагрузки , в чём нетрудно убедиться. Измените сопротивленне эквивалента нагрузки с 6 на 10 Ом — размах колебаний на нем возрастет до 3.6 В. Но, как не трудно подсчитать, выходная мощность усилителя становится равной 0.16 Вт (160 мВт).

Осциллограф поможет убедиться, что ограничение максимальной амплитуды сигнала происходит именно в выходном каскаде, а не в фазоинверсном. Для этого достаточно добитьси ограни­чения выходного сигнала (рис 22. б) увеличением входного, и переключить входной шуп осциллографа на вывод коллектора транзистора VT2. т. е на нагрузку фазоинверсного каскада. Здесь сигнал, как правило, имеет больший paзмax по сравнению с выходным, но полуволны синусоидальных ко­лебаний не ограничены.

Увеличивая амплитуду входного сигнала усилителя, добейтесь ограни­чения полуволн сверху или снизу, а затем попробуйте изменить сопротивление резистора R3 (например, заменив его цепочкой  последователь но соединенных постоянного резисто­ра сопротивлением 10 кОм и переменного сопротивлением 220 или 330 кОм). При повороте движка переменного резистора можно наблюдать как будут ограничиваться либо положительные полуволны (рис 23, а), либо отри­цательные (рис 23. б), либо и те и дру­гие (рис. 23. в) 

Правильным считается такое положение движка ре­зистора, при котором наблюдается одинаковое ограничение обоих полу­волн, как на рис 23. в. При этом положении движка следует измерить получившееся сопротивление цепочки резисторов и впаять на место резисто­ра R5 резистор такого сопротивления. Что касается проверки диапазона воспроизводимых усилителем частот, то в этом случае можно установить такой сигнал на входе усилителя, при котором выходная мощность составит примерно 0.23 от номинальной, изме­ренной ранее. Частоту входного сиг­нала можно оставить прежней — 1 кГц, а после определения с помощью ос­циллографа амплитуды выходного сиг­нала изменять частоту входною сигна­ла регулятором «Частота» генерато­ра. Здесь, конечно, желательно использовать образцовыи генератор с более широким пределом изменения частоты. например, 20...20 000 Гц. Выход­ной сигнал генератора при перестройке частоты должен поддерживаться неизменным. Тогда удастся для ряда частот определить амплитуду выходного сигнала и построить характе­ристику, примерный вид которой для данного усилителя может быть та­ким. как показано на рис 24.

С помощью осциллографа ( ОМЛ-2М ) можно наблюдать фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному. т е задержку сигнала во временн при прохождении его через усилитель, а также замечать даже незначительные искажения сигнала, не всег­да видимые на изображении синусоидальных колебаний, снимаемых с эквивалента нагрузки. При такой про­верке на вертикальный вход осцилло­графа подают входной сигнал усилителя (рис 25), а на горизонтальный (как при «просмотре» фигур лиссажу) — выходной. Как вы знаете, при подаче сигнала одинаковой частоты н указанные входы осциллографа на его экране должна появиться наклонная прямая линия. Но в данном случае вы увидите эллипс (рис 26, a),  свидетельствуюший о фазовом сдвиге сигнала в усилителе. Чем шире эллипс, тем больше сдвиг. А если эллипс искажен, значит в усилителе eсть, и амплитудные искажения, при которых noложительные н отрицательные полувол­ны синусоидальных колебаний усиливаются неодинаково. «Увидеть» такие искажения можно, начав подби рать режим работы выходных тран­зисторов ранее включенным перемен­ным резистором в цепи базы. Тогда при перемещении движка резистора из одного крайнего положении в дру­гое можно наблюдать самые разно образные искажения формы эллипса (рис 26. б) Правильно установленным режимом можно считать такой, при котором эллипс наименее искажен.

(Продолжемие следует)

Б ИВАНОВ

г Москва