Двухполосный регулятор тембра на полевых транзисторах
Устраняем недостатки схемы Баксандалла, оставляем достоинства, а другими словами – делаем темброблок для высококачественной
звуковой аппаратуры
На предыдущей странице мы слегонца окунулись в атмосферу лампового Хай Энда, походу обсудили принципы построения качественных
многополосных темброблоков, а далее (по итогам сходки) сваяли пару конструкций: трёх и
пятиполосных регуляторов тембра на полевых транзисторах.
На повестке сегодняшнего заседания нашей ячейки – двухполосные регуляторы тембра, да так, чтобы и польза
звуку была, и приподнятое настроение, и непорядок с фазой по сердцу не полосовал!
Тогда с какого бодунца, – спросит внимательный читатель, – нас перестал устраивать классический вариант темброблока от
корифея наук – Майкла Дэвидовича нашего Баксандалла, с дифирамбами описанный на странице:
"Схема темброблока без ОС"?
Отвечу просто – не перестал! Базовый вариант пассивного регулятора Баксандалла в аппаратуре высокого класса применяется довольно давно и
успешно, но, как и всё шибко простое, как водится, имеет ряд своих не слишком критичных, но недостатков.
Все эти недостатки давно известны и фигурируют в различных источниках: это и значительное ослабление сигнала пассивными элементами
темброблока (около 20дБ) со всеми вытекающими, и некоторое искривление АЧХ в среднем положении регулировочных резисторов, что в идеале
требует введения в конструкцию режима «Обход», и резкое изменение АЧХ фильтров при переходе характеристики через ноль.
Отчасти эти недостатки можно исправить, введя в схему частотозависимую обратную связь и получив активный регулятор тембра, но, как мы помним:
любая ОС в Хай Энде – это зло, и звук у пассивного темброблока ВСЕГДА будет лучше, чем у активного.
Однако пора уже переходить от слов к делу и являть миру величественную картину в виде схемы электрической принципиальной.
Рис.1 Двухканальный регулятор тембра на полевых транзисторах
На полевом транзисторе Т1 реализован фазоинвертор, на выходах которого формируются сигналы отличающиеся полярностью,
т. е. сдвинутые по фазе по отношению друг к другу на 180°. Разные номиналы резисторов в стоковой и истоковой областях транзистора определяют
разную амплитуду противофазных сигналов, что необходимо для более-менее одинаковых значений подъёма и ослабления регулировочной
характеристики.
Переменные резисторы включены между выходами фазоинвертора, что позволяет при настройке изменять фазу сигнала на их
скользящих контактах в пределах 0...180°.
Центральный вывод одного из резисторов идёт на истоковый повторитель Т2 и следом на пассивный фильтр нижних частот 1-го порядка, выполненный
на R14, С5.
Центральный вывод второго – на повторитель Т3 и фильтр верхних частот (С4, R15).
Далее сигналы с ФВЧ и ФНЧ следуют на входы сумматора, выполненного на резисторах R16...R18 и транзисторе Т6. Туда же (на левый
вывод R18) поступает и "чистый", т. е. неотфильтрованный и не сдвинутый по фазе сигнал.
Как происходит регулировка АЧХ темброблока?
В среднем положении обоих переменников (у меня получилось около 55% относительно нижних по схеме контактов) противофазные сигналы
на их регулировочных выводах суммируются и взаимно уничтожаются. Т. е. на выходах фильтров у нас будут сигналы с нулевой
амплитудой, а на сумматор через резистор R18 поступит только "чистый" сигнал.
В случае отклонения ползунков потенциометров вниз от среднего положения, к чистому сигналу добавляются сигналы
с фильтров ВЧ и НЧ. Если же происходит отклонение вверх, то эти сигналы вычитаются.
Каскад, выполненный на транзисторе Т6, помимо того, что суммирует поступающие на него сигналы, обеспечивает усиление, необходимое для
компенсации небольшого ослабления сигнала, вносимого фильтрами. В качестве нагрузки для Т6 выступает источник тока на транзисторах Т4, Т5.
Наличие этого источника позволяет существенно снизить общий уровень нелинейных искажений.
Истоковый повторитель на Т7 необходим для согласования высокого выходного сопротивления сумматора с входным
сопротивлением подключаемого УМЗЧ.
Конденсатор С6 компенсирует небольшой завал АЧХ и ФЧХ на самых верхних частотах звукового диапазона.
На Рис.2 приведена АЧХ регулятора тембра при средних (55%) и двух крайних положениях переменных резисторов.
Рис.2 АЧХ регулятора тембра при среднем и крайних положениях потен- циометров
Итак, что у нас имеет место быть?
1. Абсолютно гладкая АЧХ и ФЧХ при среднем положении регулирующих резисторов.
2. Полное отсутствие межкаскадных ООС в цепях усиления.
3. Коэффициент нелинейных искажений при среднем положении регуляторов (1 кГц):
Uвх = Uвых = ± 0.1 В – 0,004%,
Uвх = Uвых = ± 0.5 В – 0,02%,
Uвх = Uвых = ± 1 В – 0,035%,
Uвх = Uвых = ± 5 В – 0,25%.
4. Глубина регулировок тембра: -9... +7 дБ.
5. Наибольший сдвиг фазы сигнала в диапазоне 20 Гц...20 кГц составляет:
при средних положениях регуляторов и ровной характеристике АЧХ – 0°,
при максимальном подъёме характеристик: -22° на 200 Гц и 26° на 4 кГц,
при максимальном спаде характеристик: 27° на 80 Гц и -23° на 9 кГц.
|
