Представьте, что ваши УЗЧ и АС воспроизводят частоты от 30…40 Гц и имеют чувствительность по входу в милливольты, и дальнейшие пояснения станут излишними.
Радиолюбителям хорошо известен старинный способ проверки УЗЧ вообще без приборов — надо прикоснуться пальцем, пинцетом или отверткой ко входному разъему — раздался в громкоговорителе громкий рев — значит, все в порядке, усилитель «жив».
Особенно важна хорошая экранировка микрофонов, ведь развиваемое ими напряжение звукового сигнала очень мало — единицы, а то и доли милливольта. В то же время микрофон желательно подключать достаточно длинным кабелем, как раз и подвергающимся наводкам.
Простейший экранированный кабель содержит только один изолированный провод, окруженный экранирующей оплеткой, которая соединяется с корпусом (землей) УЗЧ и служит вторым проводом. Такое решение еще допустимо для электретных бытовых микрофонов, развивающих значительное напряжение ЗЧ, но часто бывает неприемлемо для более качественных и менее чувствительных (т. е. развивающих меньшее напряжение) динамических и ленточных микрофонов.
Дело в том, что напряжение помехи, наводимое на внешней поверхности оплетки, оказывается приложенным с одной стороны к земле УЗЧ, а с другой — через катушку микрофона и центральный провод — ко входу УЗЧ.
Для решения проблемы для микрофонов и в ряде других ответственных случаев используют двойной экранированный провод, по сути, витую пару, заключенную в оплетку (рис. 1).
Рис. 1
Катушка микрофона или другой источник сигнала с симметричным выходом подключается к выводам «+» и «-» в левой части рисунка и не имеет контакта с оплеткой. Если у микрофона металлический корпус, то его как раз и следует соединить с оплеткой (вывод «0»). На стороне УЗЧ (приемник, справа на рисунке), и только там, один из сигнальных проводов (в данном случае «-») уже можно соединить с оплеткой и корпусом УЗЧ. Напряжение помех, наводимое на оплетку, в этом случае не попадает на вход УЗЧ.
Существует и другой радикальный путь уменьшения наводок — усилить сигнал непосредственно у микрофона. Во сколько раз мы усилим сигнал, во столько же раз уменьшится и относительный уровень наводок, они ведь не зависят от того, что и с каким уровнем передается по кабелю! Это позволяет использовать более простые и значительно более дешевые кабели.
Но микрофоны с размещенными в их корпусе предусилителями требуют для подключения к УЗЧ проводов питания (помимо экранированного сигнального провода). С конструктивной точки зрения это не очень удобно. Число соединительных проводов можно уменьшить, подавая напряжение питания через тот же провод, по которому передается сигнал — центральный проводник кабеля, — так же, как это часто делают в антенных усилителях. Именно такой способ подачи питания и применен в предлагаемом вниманию читателей микрофонном усилителе.
Его принципиальная схема приведена на рисунке 2.
Усиитель рассчитан на работу от электретного микрофона любого типа. Питание на микрофон подается через резистор R1. Звуковой сигнал с микрофона подводится к базе транзистора VT1 через разделительный конденсатор С1. Необходимое смещение на базе этого транзистора (около 0,5 В) задается делителем напряжения R2, R3. Усиленное напряжение звуковой частоты выделяется на нагрузочном резисторе R5 и поступает далее на базу транзистора VT2, входящего в составной эмиттерный повторитель, собранный на транзисторах VT2 и VT3.
Эмиттер последнего транзистора VT3 соединен с центральным проводом соединительного одножильного экранированного кабеля и верхним контактом разъема ХР1 (выходом усилителя). Оплетка кабеля соединена с общим проводом. Заметим, что наличие на выходе усилителя эмиттерного повторителя с малым внутренним (выходным) сопротивлением заметно снижает уровень наводок на микрофонный вход УЗЧ.
Около входного разъема УЗЧ или другого устройства, к которому подключается микрофон, смонтированы еще две детали: нагрузочный резистор R6, через который подается питание, и разделительный конденсатор С3, служащий для отделения звукового сигнала от постоянной составляющей напряжения питания.
Примененное в данном усилителе схемотехническое решение обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию режима его работы. Рассмотрим, как это происходит. После включения питания напряжение на верхнем выводе разъема ХР1 возрастает примерно до 6 В. При этом напряжение на базе транзистора VT1 достигает порога его открывания 0,5 В, и через транзистор начинает протекать ток. Падение напряжения, возникающее в этом случае на резисторе R5, заставляет открыться транзисторы VT2 и VT3 составного эмиттерного повторителя. В результате общий ток усилителя возрастает, а вместе с ним увеличивается и падение напряжения на резисторе R6, после чего режим стабилизируется.