Схема четырехканальной ЦМП

В каждом канале можно использовать лампы, рас­считанные на напряжение 220 В (одну или несколько), или же низковольтные, соединенные в гирлянды на 220,В. Общая мощность ламп, включенных в каждый ка­нал, не должна превышать 300 Вт.

Конструктивное оформление приставки может быть самым разнообразным. Однако общие требования сво­дятся к соблюдению техники безопасности. Во всех случаях должна быть обеспечена надежная изоляция монтажной платы с диодами и тринисторами. Последние следует установить под гайку на дополнительный теплоот-вод, в качестве которого можно использовать полоски латуни или дюралюминия толщиной 3 — 4 мм и размера­ми 50X150 мм. Монтаж теплоотводов с тринисторами и остальных деталей производится на плате из гетинакса или текстолита толщиной 3 — 4 мм. Конструкция карка­са и монтаж входного разъема должны обеспечивать изоляцию внешних металлических деталей установки. Корпус электродного блока целесообразно сделать из древесины. Провода, идущие к лампам, должны быть медными, гибкими и иметь надежную, желательно рези­новую, изоляцию.

Если приставка собрана из заведомо проверенных и исправных деталей и при ее монтаже не было допущено ошибок, она, как правило, сразу начинает работать. Установив ручку переменного резистора R1 в крайнее нижнее по схеме положение, подключают сетевое напря­жение и на вход приставки е выхода приемника, элек­трофона или магнитофона подают какую-либо музыкаль­ную программу. Затем, постепенно увеличивая резисто­ром R1 напряжение на входе низкочастотных фильтров, добиваются устойчивой работы приставки и наилучше­го сочетания цветов на экране.

Эту ЦМП, имеющую сравнительно большую мощ­ность осветительных ламп в отдельных каналах, можно с успехом применять на праздничных новогодних и дру­гих вечерах.

Недостатком рассмотренной приставки является от­сутствие плавной регулировки яркости свечения ламп в широких пределах, как во всех, так и в отдельных кана­лах, а также несовершенство используемых разделитель­ных фильтров.

На рис. 65 приведена принципиальная схема ЦМП (первого канала), предложенная В. Арзамасцевым. В ней автор использует отдельные схемные решения, примененные в цветомузыкальном наборе — конструк­торе «Прометей-1», который выпускается промышлен­ностью для радиолюбителей («Радио», 1979, № 3 и 4). Так же, как и предыдущая, эта приставка не обеспечи­вает плавность регулировки яркости свечения ламп в широких пределах, но имеет более совершенные актив­ные фильтры. Приставка представляет собой четырех­канальную систему. Предназначена она для цветового сопровождения музыкальных передач и может работать от радиоприёмника, магнитофона, электрофона и других источников низкой частоты.



Рис. 68. Схема ЦМП с фазоимпульсным управлением

В качестве источника света в каждом канале исполь­зуются осветительные лампы мощностью 60 Вт на на­пряжение 220 В. Лампа окрашена соответственно: пер­вого канала — в красный, второго — в желтый, третье­го — в зеленый и четвертого — в синий цвета. Возможно также использование гирлянд из нескольких ламп,-рас­считанных на общие напряжения 220 В и мощность 60Вт.

Принципиальные схемы всех каналов приставки оди­наковы, за исключением емкостей конденсаторов Clt С2, входящих в разделительные фильтры. Выпрямители для питания тринисторов и транзисторов (Д2 — Д5, Д6, Д7), повышающий (Tpl) и силовой (Тр2) трансформаторы, регулятор яркости R1 — общие для всех каналов.

Со вторичной обмотки трансформатора Tpl через регулятор яркости R1 сигнал низкой частоты подается на вход фильтра. Последний представляет собой усили­тельный каскад на транзисторе Т1, полоса пропускания которого определяется данными конденсаторов C1, C2. С помощью последнего осуществляется параллельная отрицательная обратная связь по напряжению. В каж­дом канале конденсатор С1 определяет нижнюю границу полосы пропускания, а С2 — частоту среза, т. е. верхнюю границу. В первом частотном канале С1= 50 мкФ, С2= С,5 мкФ; во втором С1 = 0,5 мкФ, С2 = 0,068 мкФ; в треть­ем С1 = 0,068 мкФ, С2=0,05 мкФ; в четвертом С1 = 0,01 мкФ, С2= 0,001 мкФ.




Следует отметить, что деление спектра звуковых частот на отдельные каналы (полосы) не оговорено ГОСТом.

С выхода первого каскада сигнал НЧ через резистор R4 поступает на электронный ключ — транзистор 72, управляющий работой тринистора Д1. Когда на базу транзистора Т2 поступают импульсы напряжения поло­жительной полярности, ток через транзистор и управля­ющий электрод тринистора увеличивается. При токе, превышающем определенное значение, тринистор откры­вается, и начинает светиться лампа Л1, питание которой осуществляется от сети переменного тока с помощью двухполупериодного выпрямителя, собранного по мосто­вой схеме на диодах Д2 — Д5. Яркость свечения ламп в каждом канале в небольших пределах можно регулиро­вать переменным резистором R4.

Выпрямитель для питания транзисторов 77, Т2 смон­тирован по типовой двухполупериодной схеме на диодах Д6, Д7 и понижающем трансформаторе Тр2. На выходе выпрямителя включен емкостной фильтр — конденсатор СЗ.

Узел на транзисторах 77, Т2 для каждого канала II — IV (на рис. 65 обведен штрих-пунктирной линией) выполнен в виде отдельного модуля на печатной плате. При использовании конденсаторов МБМ, КЛС, К50-6, резисторов УЛМ-0,125 размеры платы получаются 52Х44 мм. Платы всех каналов следует закрепить на ра­ме, выполненной из дюралюминиевых уголков.

Трансформатор Tpl намотан на сердечнике ШбХ6. Обмотка I содержит 150 витков, обмотка II — 1800 вит­ков провода ПЭВ-1 0,1. Можно использовать и готовый выходной трансформатор от любого лампового приемни­ка IV класса. Силовой трансформатор Тр2 может быть любого типа. Важно, чтобы на каждой половине его вто­ричной обмотки было напряжение около 5 В при токе нагрузки до 100 мА.

Узел питания ЦМП, содержащий трансформатор Тр2 диоды Д2 — Д7 и конденсатор СЗ, конструктивно оформлен в виде отдельного блока, помещаемого в корпус. Чтобы повысить допустимую общую мощность ламп каждого канала до 300 Вт, тринисторы следует устано­вить на радиаторы отдельно от транзисторов 11, 12.



На рис. 66 приведена схема приставки, предложен­ная А. Крупиным. Она является модернизацией схемы «Прометея-1» и использует ряд узлов из этого набора. Достоинством схемы является плавное изменение яркос­ти свечения ламп в широких пределах в зависимости от уровня низкочастотного сигнала на входе. Устройство содержит три канала, причем в каждом канале преду­смотрены лампы фоновой подсветки, устраняющие не­приятные мигания.

Схемы всех трех каналов одинаковы и отличаются только номиналами конденсаторов RС-фильтров (С5, С6). Данные этих конденсаторов соответствуют данным конденсаторов С1 и С2 на рис. 65. Как видно из принци­пиальной схемы, первые два каскада собраны на тран­зисторах Т1, Т2 и конструктивно оформлены в виде мо­дуля Alt общего для всех каналов. Первый каскад (Т1) — эмиттерный повторитель, нагруженный на ре­зистор R3, режим работы транзистора определяют рези­сторы R1 и R2.

С нагрузки эмиттерного повторителя сигнал НЧ че­рез конденсатор С2 поступает на регулятор яркости све­чения ламп всех каналов — переменный резистор R6. С движка этого резистора сигнал НЧ поступает на базу транзистора Т2, работающего в режиме усиления. Уси­литель собран по схеме с общим эмиттером и с автома­тическим смещением, осуществляемым с помощью рези­стора R4. Конденсатор СЗ — разделительный.

Усиленный сигнал НЧ с нагрузки транзистора Т2 — резистора R5 через разделительный конденсатор С4 по­ступает на регулятор яркости первого канала — пере­менный резистор R7 и далее на вход RС-фильтра.

В приставке использован готовый модуль А1 от за­водского цветомузыкального набора «Прометей-1». Этот модуль построен так, что последовательность включения его каскадов по усиливаемому сигналу может быть из­менена, т. е. входным может быть как каскад на тран­зисторе Т1 (вывод 1), так и каскад на транзисторе Т2 (вывод 6). Это позволяет в ряде случаев добиться опти­мального согласования входного сопротивления пристав­ки с выходным сопротивлением источника сигналов НЧ.



Если использовать порядок включения модуля A1, показанный на схеме, то входное сопротивление пристав­ки с вывода 1 составляет в среднем 15 кОм. Неискажен­ный сигнал на выходе (вывод 4) при входном 0,15 В равен 2 В. К выходу модуля можно подключать нагрузку сопротивлением не менее 2 кОм.

Активный фильтр RC собран на транзисторе ТЗ и по­добен фильтру из предыдущей приставки.

В приставке применен фазоимпульсньгй метод управ­ления тринистором Д2, позволяющий подучить плавное изменение яркости свечения ламп Л1, Л2 в зависимости от уровня входного сигнала. На транзисторе Т4 собран каскад, определяющий силу зарядного тока конденсато­ра С7. На базу этого транзистора поступают с выхода RC-филътра через резистор R9 открывающие его отри­цательные импульсы напряжения. Чем больше это управляющее напряжение, тем больше будет зарядный ток и, следовательно, быстрей зарядится конденсатор С7. Транзисторы Т5, Т6 и резисторы R12, R13 образуют ана­лог однопереходного транзистора, открывающегося при определенном напряжении на конденсаторе С7. Быст­рый разряд этого конденсатора через Т5, Т6 и первич­ную обмотку импульсного трансформатора Tpl обусло­вит появление на обмотке II трансформатора короткого импульса напряжения, который через диод Д1 поступит на управляющий электрод тринистора Д2. Под действи­ем этого импульса тринистор откроется. Диод Д1 исклю­чает попадание на управляющий электрод тринистора выбросов напряжения в отрицательной полярности.

В цепи тринистора последовательно включены лампы Л1 и Л2 (фоновой подсветки), причем сопротивление лампы Л2 примерно в четыре раза больше сопротивле­ния Л1. Лампы питаются от двухполупериодного выпря­мителя на диодах ДЗ — Д6. Когда тринистор Д2 откро­ется, лампа фоновой подсветки погаснет, так как она окажется зашунтированной малым сопротивлением три­нистора. Лампа же Л1 будет светиться, при этом яркость ее свечения будет зависеть от времени подачи импуль­са напряжения на управляющий электрод тринистора относительно начала полупериода напряжения на аноде тринистора, т.


е. от сдвига фаз между этими напряжени­ями. Последний связан с уровнем низкочастотного си­гнала, поступающего на базу транзистора Т4. Чем боль­ше уровень сигнала НЧ, тем раньше произойдет откры­тие тринистора и, следовательно, большая мощность в течение каждого полупериода будет выделяться на лам­пе Л1 и она будет ярче светиться.

Когда тринистор Д2 закрыт, то почти с полным накалом будет светиться лампа «772, на которой выделится основное напряжение. Лампа Л1 будет светиться слабо, с постоянной яркостью.

Общая мощность ламп в каждом канале может до­стигать 500 Вт.

Трансформатор Tpl выполнен на сердечнике ШЗХб из пластин пермаллоя. Подобные сердечники использу­ются во многих портативных приемниках («Сокол», «Нейва» и др.). Обмотка трансформатора I содержит 75, а обмотка II — 50 витков провода ПЭВ-2 0,25. При на­мотке надо обеспечить надежную изоляцию между об­мотками и пометить начало каждой обмотки.

В ЦМП можно использовать маломощные низкочас­тотные транзисторы с коэффициентом передачи тока не менее 50 — МП41, МП42, МП39 любой серии (Т1 — Т5), МП35, МП38, МП37Б (Т6); диоды Д2, Д9 (Д1); Д242, Д245Б, Д243А (ДЗ — Д6); тринисхоры КУ202М, КУ202А (Д2); резисторы МЛТ-0,125; конденсаторы КМ, МБМ, КЛС, К50-6. При самостоятельном изготовлении модуля А1 его можно смонтировать на печатной плате из одно­стороннего фольгированного- гетинакса размером 52X 44 мм. Размеры плат, на которых смонтированы фильт­ры RC и узлы управления тринисторами, зависят от кон-( структивного выполнения приставки. Оно должно быть увязано с типом используемого экрана.

ЦМП можно питать от выпрямителей, обеспечиваю­щих на выходе два напряжения: 5 В при токе до 50 мА и 12 — 1,4 В при токе до 100 мА. Второй выпрямитель на выходе не должен иметь фильтрующих конденсаторов.

Цвет свечения ламп фона может быть, произвольным, однако лучше всего использовать цветовые оттенки, не используемые в основных каналах. Так, в канале KI можно использовать лампы, окрашенные в красный и оранжевый цвета (Л1, Л2), в канале КII — зеленый и светло-зеленый, в канале КIII — синий и голубой.


При выборе ламп следует учесть, что в отдельных каналах каждая из ламп Л1, Л2 может состоять из нескольких, соединенных в группы. При последовательном соедине­нии ламп (в гирлянды) они должны быть однотипны, а общее напряжение питания — не превышать 220 В.



Рис. 67. Схема ЦМП с фазовым управлением тринисторами:

а — принципиальная схема; б — схема фазовращателя, в — схе­ма питания тринисторов от сети переменного тока

По окончании монтажа и его проверки блоки управ­ления соединяют с экранным устройством и, соблюдая технику безопасности, ЦМП включают в сеть. При этом во всех каналах более ярко должны светиться лампы фоновой подсветки (Л2) и слабо — лампы основных ка­налов (Л1). Затем движок резистора R6 устанавливают в левое положение, а движки регулировки яркости R7 R7' и R7" в отдельных каналах — в крайнее левое положение, и на вход ЦМП-выводы 1-2 модуля А[ подают сигнал от звукового генератора (ЗГ) с частотой 60 Гц и напряжением 150 мВ. Если .канал KI работает исправно, то красная лампа Л1 загорится с полным на­калом а лампа Л2 фоновой подсветки оранжевого цве­та — погаснет. При обнаружении неисправности надо ламповым или транзисторным вольтметром переменного тока проверить напряжение сигнала на резисторах R7. Если оно окажется менее 1,5 — 2 В, надо резистором R4 подобрать оптимальный режим работы усилительного каскада, а если это не даст положительного результата, то следует заменить транзистор Т2 на другой, с большим коэффициентом передачи тока.

Блок управления тринистором, если в нем недопуще­но ошибок при монтаже, налаживания не требует. Ино­гда для обеспечения более надежной работы тринисто-ра в режиме регулировки яркости (R7) приходится под­бирать сопротивление резистора R9.

Затем на вход ЦМП подают сигнал с частотой 250 Гц. Выходное напряжение ЗГ оставляют прежним (150 мВ). При этом во втором канале (КП) должна погаснуть светло-зеленая лампа фоновой подсветки Л2 и заго­реться с полным каналом зеленая лампа Л1. В каналах KI и К1П лампы должны гореть так, как они горели при отсутствии сигнала на входе ЦМП (в основном горят лампы фоновой подсветки).



Аналогично на частоте 2000 Гц проверяют работу третьего канала (КШ).

При работе ЦМП от приемника либо другого устрой­ства может оказаться, что при большом уровне громко­сти зажигаются лампы Л1 всех каналов одновременно В этом случае последовательно с выводом 1 модуля А1 включают дополнительный резистор сопротивлением 0,5 — 1 МОм. Необходимое сопротивление этого резистора подбирают опытным путем.

Среди радиолюбителей хорошо зарекомендовала се­бя ЦМП схема которой приведена на рис. 67, а. Такая приставка автоматически обеспечивает плавное измене­ние яркости свечения ламп в широких пределах в зави­симости от уровня сигнала с выхода приемника и позволяет тем самым значительно улучшить цветовую картину на экране приставки.

Изменение тока через тринистор и его нагрузку, т. е. изменение яркости свечения ламп, осуществляется здесь с помощью фазовращателя. Рассмотрим работу этого устройства на примере простейшего фазовращателя (рис. 67, б), состоящего из трансформатора Тр, конден­сатора С и переменного резистора R. При плавном изме­нении сопротивления резистора R от нуля до бесконечно­сти фаза. напряжения на гнездах Гн1 и Гн2 изменяется относительно напряжения сети от 0 до 180°. Если фазовращатель выполнить таким образом, что сопротивление резистора R будет определяться уровнем напряжения с выхода приемника, то в той же зависимости окажется, очевидно, и изменение фазы напряжения на гнездах Гн1 и Гн2. Следовательно, если полученное таким образом напряжение выпрямить и импульсы в положительной по­лярности подать на управляющий электрод тринистора (на анод которого подано напряжение сети), то ток в це­пи тринистора и нагрузки будет определяться уровнем напряжения звуковой частоты на входе блока. При этом изменение этого уровня от нуля до максимума будет вы­зывать изменение фазы импульсов, коммутирующих три­нистор от 180 до 0°. В свою очередь это приведет к изме­нению мощности в нагрузке от нуля до максимума.

Именно этот принцип управления тринисторами и ис­пользован в цветомузыкальной приставке (см.


рис. 67, а). Устройство состоит из трех идентичных по схемотехническому построению каналов, на входах которых установле­ны соответствующие разделительные фильтры.

Сигнал с выхода радиоприемника через трансформа­тор Tpl и общий регулятор яркости R10 поступает в.ка-налы усиления низших, средних и верхних частот. На входе каждого каналд установлены регуляторы яркости R9, R8, R7, позволяющие получить на экране желаемое

соотношение яркостей цветов. Для выделения из сигнала спектра низших частот предназначен фильтр L1C12. С вы­хода этого фильтра напряжение сигнала подается на де­тектор Д12. Постоянная составляющая напряжения, по­лученная в результате детектирования, через фильтр C9R6C8 поступает в отрицательной полярности на базу транзистора ТЗ, выполняющего функции регулируемого сопротивления.

Сравнивая схему рис. 67, б и участок схемы рис. 67, а с радиоэлементами ТЗ, Д9, СЗ и с обмоткой II трансфор­матора Тр2, не трудно заметить, что в схеме рис, 67, а они образуют фазовращатель, в котором транзистор ТЗ и параллельно соединенный с ним диод Д9 эквивалентны переменному резистору R. При отсутствии сигнала на входе фильтра L1C12 смещение на базе транзистора ТЗ равно нулю и сопротивление участка эмиттер — коллек­тор этого транзистора велико. Напряжение с обмотки II через диод Д9 заряжает конденсатор СЗ до амплитудного значения, и ток заряда прекращается. Такой режим со­ответствует случаю, когда фазовый сдвиг коммутирую­щих импульСов на управляющем электроде (относитель­но напряжения сети) наибольший и, следовательно, ток через тринистор ДЗ и нагрузку (лампы Л9 — Л12) отсут­ствует.

Когда сигнал с выхода приемника через фильтр L1C12 и детектор Д12 поступает на базу транзистора ТЗ, по­следний этим сигналом открывается и образует цепь разряда конденсатора СЗ. Одновременно происходит под-заряд этого конденсатора напряжением с обмотки II трансформатора Тр2 через диод Д9. Таким образом, эк­вивалентное сопротивление цепочки Д9ТЗ уменьшается, вызывая, в свою очередь, уменьшение сдвига фаз между напряжениями на аноде и управляющем электроде три-нистора ДЗ и, в конечном счете, увеличение тока через тринистор ДЗ и лампы Л9 — Л12, Уровень сигнала на вы­ходе фильтра L1C12 определяет силу тока в цепи нагруз­ки Л9 — Л12.



Диод Д6 в цепи управляющего электрода тринистора ДЗ исключает возникновение на нем импульсов обратно­го напряжения. Резистор R3 ограничивает ток в цепи управляющего электрода. Сопротивление этого резистора подбирают опытным путем.

Работа каналов усиления средних и верхних частот не отличается от работы рассмотренного только что ка­нала нижних частот.

Все катушки индуктивности Ы — L4 разделительных фильтров выполнены на ферритовых сердечниках 600НН диаметром 8 и длиной 20 мм. Катушка L1 содержит 3500 витков, L2 — 2000 и L3, L4 по 1600 витков провода ПЭЛ-1 0,08. В цветомузыкальной приставке применены лампы СМЗЗ (см. рис. 67, а), рассчитанные на 24 В, 0,17 А. Трансформатор Тр2 собирают на сердечнике УШ35, на­бор 30 мм. Обмотка I содержит 725 + 525 витков провода ПЭВ-1 0,31 в секциях Iа и I6 соответственно, обмотка Я содержит 57+57 витков провода ПЭВ-1 0,2, а обмот­ка III — 400 витков провода ПЭВ-1 0,8 с отводом от 270 витка. При использовании в приставке более мощных источников света конструктивные данные трансформа­тора Тр2 должны быть другими.

Как показали эксперименты, описанное устройство не требует подбора диодов и транзисторов. Если возник­нет необходимость иметь некоторое начальное свечение ламп (когда сигнал с выхода приемника отсутствует), параллельно диодам Д7 — Д9 следует включить резисто­ры, сопротивления которых подбирают опытным путем.

Входной трансформатор Tpl выполняют на сердечни­ке Ш16, набор 23 мм, проводом ПЭВ-1 0,51. Обмотка I содержит 64 витка, а обмотка II — 100 — 120 витков.

В тех случаях когда радиолюбитель использует мощ­ные источники света~, силовой трансформатор Тр2 в устройстве можно не применять, а питание ламп и три-нисторов (типа КУ202Н) осуществлять непосредственно от сети переменного тока. Схема включения тринисторос и нагрузок отдельных каналов для этого случая пред­ставлена на рис. 67, в. Трансформатор для фазовращате­ля (Тр2 на схеме рис. 67, в) собирают на сердечнике Ш16 с набором 23 мм.Обмотка I этого трансформатора содержит 2380 витков провода ПЭВ-1 0,12, а обмотка II — 133+133 витка провода ПЭВ-1 0,31. Схемотехническое построение остальной части приставки должно соответ­ствовать рис. 67, а,


Содержание раздела

---

---