Подобряване на шума с еквалайзер RIAA
Подобряване на шума с еквалайзер RIAA
Еквалайзерът на Асоциацията на звукозаписната индустрия на Америка (RIAA) намалява еквивалентната на шума честотна лента до 118 Hz, като теоретично намалява шума с 22,3 dB. Въпреки това, тъй като е необходимо усилване от 19,9 dB при 1 kHz за изравняване на честотната характеристика, крайната стойност на подобрението, причинено от изравняването на честотната характеристика, което беше определено директно чрез измервания в етапа на предусилвателя, е само 2,4 dB.
Обобщаващи заключения по проблема с присъщия шум на лампата
Въпреки всички предишни предупреждения, резерви и ограничения, все още е възможно да се направят някои полезни обобщения, които ще ви позволят да извършите необходимите изчисления, когато проектирате каскада с ниско ниво на шум.
• Пентодите имат много по-високо присъщо ниво на шум от триодите.
• Нивото на шума може да варира значително от една лампа до друга и за двата вида лампи. Трептящият шум до голяма степен се определя от промишлените санитарни условия в така наречената "чиста стая", в която се сглобяват лампите. Следователно, ако за един производител има тенденция да се поддържа постоянно ниво на шума, тогава за различни производители, по-точно различни производствени условия на монтаж, могат да се наблюдават значителни отклонения в стойностите на този параметър.
• За да се поддържа възможно най-ниско ниво на шума, генериран в резистора за анодно натоварванеRL,, обратната връзка на катодната верига не трябва да се използва, тъй като тя значително намалява маневриращия ефект.вътрешно анодно съпротивлениеra.Това заключение е валидно и за случая на използване на μ-повторител, въпреки че изключването на кондензатораСkот веригата не оказва забележим ефект върху усилването. За каскадата, вътрешното анодно съпротивлениеra=I', така че шумът, генериран в резистора за анодно натоварванеRL,трябва да бъде по-значителен.
• За да се намали нивото на шума, е необходимо да се използва лампа с максимален наклонgm, може да се използва или една лампа с много висока стойност на този параметър, или няколко лампи с по-лоши параметри, но свързани паралелно. Тази разпоредба ще бъде валидна независимо от вида на използваното устройство.
• Използването на тръби с максимален наклонgmили пускането на множество тръби паралелно значително увеличава входния капацитет на предния край и като цяло изключва използването на повишаващ трансформатор за движещи се патрони на бобина.
• Прекомерният токов шум преобладава в филмовите резистори, работещи в DC вериги. За жични и фолийни резистори прекомерният токов шум не е типичен.
• Много голям капацитет на свързване (обикновено 100 пъти типичен) позволява на вътрешното анодно съпротивлениеraда шунтира шума, генериран в резистора на преднапрежение на мрежата на следващия етап, но DC свързването (т.е. директното свързване) е за предпочитане.
Едновременното спазване на горните изисквания по отношение на нивото на шума и входния капацитет почти изключва възможността за използване на такива широко използвани типове лампи като лампи ECC83, 6SL7GT (както и други лампи с високастойността на усилването μ,нисък наклонgm) във входния етап на блока за честотна корекция RIAA.
Пример за практическо изпълнение на блока за корекция на честотата RIAA
Обсъдените по-горе аргументи относно проблемите, които възникват при изравняване на честотната характеристика, показват, че задачата за конструиране на блок за честотна корекция е сложна и двусмислена. От успешните практически дизайни трябва да се спрем подробно на блока RIAA, който съдържа три отделни етапа за създаване на пълноценна верига за корекция на честотата. В този случай като входна лампа трябва да се използва лампа с висока стойност на наклонgm,, например тип E88CC, или лампа с още по-висок наклон. Вероятни кандидати за внедряване на входния етап също остават каскод или μ-последователна верига, но за по-лесно разсъждение на първия етап ще се използва триодна верига с общ катод, което също осигурява добра производителност. Второто стъпало може да бъде изградено по същата топология като входното, но като третото стъпало е необходимо да се използва катоден повторител поради изключително ниското съпротивление на натоварване, което има тенденция да задава режим на работа близо до късо съединение. Пример за разглежданата електрическа схема на блока за честотна корекция на RIAA е показан на фиг. 8.23.
Ориз. 8.23 Принципна диаграма на блока за корекция на честотата RIAA
Затихването във високочестотната област се определя от веригата с времеконстанта от 75 µs, която се формира от пасивните елементи R4, R5 и C3, докато сдвоените вериги с времеконстанти от 3180 µs и 318 µs се определят от елементите R8, R9 и C5. Изчисляването на стойностите на тези елементи не е трудно, но при изчисляването е необходимо да се вземат предвид скритите (еквивалентнии паразитни) елементи, като изходното съпротивление на лампата и входния капацитет на Милър на следващия етап, свързани паралелно с паразитни капацитети.
В статичен режим за входното стъпало, изпълнено по триодна схема с общ катод, вътрешното анодно съпротивлениеra= 6 kOhm, за променлив ток, е свързано паралелно с анодния товарен резистор 100 kOhm. Следователно, еквивалентният изходен импеданс еrout= 5,66 kΩ.
Тъй като усилването на каскадата е 29, а пропускателният капацитетCa= 1,4 pF, стойността на паразитния капацитет на Милър ще бъде 30-1,4 = 42 pF. Освен това катодът, катодните нагреватели и екранните решетки имат нулев потенциал за променлив ток и се оказват паралелно свързани с този капацитет:Сg1-k-h-s=3,3 pF. Освен това към получения капацитет трябва да се добавят няколко пикофарада, които възникват поради външни паразитни вериги на веригата (паразитен монтажен капацитет и др.). Следователно стойността на входния капацитет от порядъка на 50 pF ще бъде много близка до реалната стойност.
За да се изчисли стойността на капацитета на кондензатора, необходим за образуване на верига с времева константа 75 μs, е необходимо да се намери стойността на общото еквивалентно съпротивление в еквивалентната верига на Thevenin, която се оказва свързана паралелно с този кондензатор (фиг. 8.24).
За да опростите изчислението, можете първоначално да пренебрегнете наличието на кондензаторС1, чиято стойност ще бъде взета предвид по-късно. КондензаторътC3 е свързан паралелно с резистора R5 на решетката и те са свързани последователно с комбинация от резистори, образувани от изходното съпротивление на предишната лампа и резистор R4. Както обикновено, стойността на резистора за отклонение на мрежата се дава отвъзможно най-голям, така че можем да приемем, че съпротивлението R5 \u003d 1 MΩ.