В мире застывших звуков

В мире застывших звуков Инструменты

Глава 3: Расширение возможностей магнитофона

Эта глава предназначена для тех, кто интересуется радиотехникой, знаком с ее основами и сам собирал и налаживал различные конструкции. И, конечно же, для тех, кто хочет расширить возможности своего магнитофона.

Простые конструкции для улучшения записи

Вам, любителям радиотехники и магнитной записи звука, мы расскажем о простых конструкциях, которые помогут создать интересные и эффектные записи, осуществить перезапись фонограмм на одном магнитофоне, проконтролировать качество уже записанной на магнитной ленте программы в процессе самой записи и оперативно вмешаться в процесс записи в случае обнаружения отклонений, озвучить показ диафильмов или слайдов.

Этими тремя конструкциями — усилителем, микшерским пультом и синхронизатором — мы заканчиваем свой рассказ о магнитной записи звука и магнитофонах.

Схема усилителя

Наиболее простая самодельная конструкция — это усилитель, схема которого показана на рис. 51. Этот усилитель хотя и имеет небольшое усиление (коэффициент усиления порядка 10), но в сочетании с магнитной головкой может помочь во многих случаях.

Схема усилителя

Как видно из рисунка, схема усилителя построена на трех однотипных транзисторах. Первые два каскада, работающие на транзисторах Т1 и Т2, усиливают сигнал по напряжению, а каскад на транзисторе Т3 — по току (эмиттерный повторитель).

Особенности усилителя

Надобность в последнем вызвана тем, что усилитель может подключаться к различным устройствам и длина соединительного провода может потребоваться довольно большая, по крайней мере, до полутора метров. Эмиттерный повторитель, имея небольшое выходное сопротивление, позволяет подключать к усилителю экранированный провод, не боясь внести частотные искажения из-за довольно большой емкости низкочастотных экранированных проводов. Входное сопротивление усилителя, наоборот, достаточно большое (порядка 10 кОм). Благодаря этому усилитель практически может работать с любой низкоомной магнитной головкой от транзисторного магнитофона, индуктивность которой может быть до 100 мГн.

## Усилитель для магнитофона

## Структура усилителя

Схема усилителя построена таким образом, что связь между каскадами непосредственная, без переходных конденсаторов. Для стабилизации режима работы транзисторов в усилитель введены отрицательные обратные связи. 

- Первая отрицательная обратная связь охватывает первый каскад и образуется благодаря отсутствию блокировочного конденсатора в цепи эмиттера транзистора Т1.
- Вторая обратная связь охватывает два первых каскада и подается из цепи эмиттера транзистора Т2 через резистор Р4 на базу транзистора Т1.
- Третья обратная связь используется для коррекции частотной характеристики усилителя и охватывает все три каскада. 

Напряжение этой обратной связи снимается с эмиттера транзистора Т3 и через корректирующую цепочку вводится в цепь эмиттера транзистора Т1.

## Дополнительная информация

### Параллельное соединение конденсаторов

Некоторые читатели могут задаться вопросом о том, зачем конденсаторы С2 и С3 соединены параллельно. 

Для стандартного режима работы усилителя воспроизведения магнитофона необходимо иметь два стандартных номинала конденсаторов. При использовании конденсаторов с допуском +-5%, частотная характеристика усилителя будет соответствовать требуемой постоянной времени.

### Питание устройства

Усилитель может работать с различными устройствами, поэтому его питание должно быть автономным. Рекомендуется использовать батарею Крона, напряжение которой около 9 В. Усилитель потребляет ток около 5 мА, а с такой батареей может работать несколько месяцев.

### Конструктивное исполнение

Конструктивное исполнение усилителя может быть различным. Монтаж усилителя на плате из фольгированного гетинакса путем печатного монтажа рекомендуется для лучшей производительности. Размеры платы и расположение деталей усилителя показаны на рисунке 52.

## Заключение

Усилитель для магнитофона - это устройство с непосредственной связью между каскадами, отрицательными обратными связями для стабилизации режима работы и коррекции частотной характеристики. Хорошее питание и конструктивное исполнение помогут обеспечить долгосрочную и качественную работу усилителя. 

Усилитель для магнитофона

Магнитную головку, которая будет работать с этим усилителем, лучше установить на двух Г-образных планках, соединенных между собой винтом с гайкой. Такая конструкция, позволит использовать усилитель с любым магнитофоном.

Читайте также:  Термоусадочные соединители под пайку

Рядом с магнитной головкой нужно поставить две направляющие стойки, которые обеспечат неизменное положение магнитной ленты по отношению к магнитной головке.

Саму магнитную головку надо установить на подвижной площадке, чтобы ее рабочий зазор можно было устанавливать по магнитному штриху фонограммы.

Детали усилителя

Транзисторы лучше использовать малошумящие, типов МП28, МП27А или, в крайнем случае, МП39Б.

Конденсаторы:

  • С1, С4, С6 и С7 типа К50-6 на рабочее напряжение 10 — 15 В
  • С2 типа КСО-5
  • С3 и С5 типа БМТ-2 на рабочее напряжение 150 — 200 В

Последние три конденсатора желательно взять с допуском +-5%. Все резисторы могут быть типа С1-4, ВС-0,125 или МЛТ-025.

В качестве выключателя В можно использовать тумблер типа ВК2-1 или аналогичный.

Использование усилителя

Правильно смонтированный усилитель начинает работать сразу же и налаживания не требует.

Первая и, пожалуй, наиболее существенная функция усилителя — контроль записанного на магнитной лепте сигнала. Для этого установите магнитную головку между ведущим валом и приемным узлом, тщательно отрегулируйте ее по высоте.

Подключите ко входу усилителя магнитную головку, а к его выходу — высокоомные головные телефоны, например типа ТМ-2.

Затем, поставив на магнитофон какую-либо музыкальную программу, записанную на этом магнитофоне, отрегулируйте положение рабочего зазора магнитной головки по наилучшему воспроизведению верхних звуковых частот.

Напомним, что магнитная головка для усилителя должна быть рассчитана на то же число дорожек, какое предусмотрено в магнитофоне.

Теперь можно приступать к записи программ с контролем записанного на магнитной ленте сигнала.

Использование усилителя с магнитной головкой вместе с магнитофоном

Вы, наверное, уже поняли, что усилитель с магнитной головкой вместе с магнитофоном образуют своеобразный сквозной канал, напоминающий тот, который используется в профессиональных магнитофонах. А раз есть сквозной канал, то можно осуществить и сопоставительный контроль. Если магнитофон позволяет прослушивать записываемый сигнал, то, сравнивая его с уже записанным на магнитной ленте, вы сможете определить и качество записи, а в случае надобности — внести и коррективы в режим записи, уменьшив или увеличив уровень записи.

Качество записи

При этом, однако, нужно учитывать, что прослушиваемая на магнитофоне программа будет иметь больший подъем верхних звуковых частот, чем в записанной на магнитной ленте фонограмме. Чем это вызвано, мы рассказывали выше.

Использование усилителя для перезаписи фонограмм

Другое использование усилителя, о котором мы упоминали,- обеспечение перезаписи фонограмм на одном магнитофоне. Дело в том, что многие любители магнитной записи звука не имеют возможности воспользоваться еще одним магнитофоном для перезаписи. Тогда для перезаписи они приспосабливают свой магнитофон, уделяя особое внимание способу транспортирования магнитной ленты.

Качество перезаписи

А изменения в электрическом тракте сводят к установке воспроизводящей магнитной головки и подключению ее в режиме записи к микрофонному входу магнитофона. Однако при таком способе перезаписи получить приемлемое качество фонограммы-копии почти невозможно.

Линейность частотной характеристики

Вы уже знаете, что для получения на линейном выходе магнитофона неискаженного сигнала (имеются в виду частотные искажения) необходимо, чтобы сквозной канал (или канал записи-воспроизведения в магнитофонах с универсальным усилителем) имел линейную частотную характеристику. Другими словами, все частотные искажении, возникающие в процессе магнитной записи звука и его воспроизведения, должны быть скомпенсированы.

В мире застывших звуков

Ремонт магнитофона Весна-202

Приятель попросил посмотреть магнитофон Весна-202. Судя по датам на радиоэлементах аппарат выпуска 1981 года. Для приведения магнитофона в рабочее состояние были устранены неисправности, сделано два изменения схемы и настройка магнитофона. Когда вскрыл магнитофон, то увидел, что аппарат несколько раз ремонтировали. Многие элементы отпаивались (видимо для проверки) или поменяны. Со стороны печатных проводников на плате в районе монтажа деталей блока питания куча навесных проводов взамен оторванных печатных проводников. Плата не из лучшего материала гетинакса, да ещё сказалось время. Пятаки и проводники легко отскакивают при нагреве паяльником. Я паял народным китайским паяльником с регулятором температуры и выставил её минимальную, при которой приемлемо плавился припой на плате, чтобы не перегревать проводники.

Монтажная плата магнитофона имеет ремонтное положение. Для этого на её правой стороне по краю металлический уголок имеет специальные ушки. Плата отворачивается от стоек и поворачивается на 90 градусов относительно лентопротяжного механизма. Эти два ушка прикручиваются к стойке с одного края и к ушку лентопротяжного механизма (ЛПМ) с другой.

Решил восстановить оторванные печатные дорожки. Для этого взял провод от телефонного кабеля и содрал изоляцию. Хотел делать вместо пятаков колечки-барашки, но посчитал, что ножки деталей будут «вихляться». С прежних времён остались пистоны диаметром 1,2 мм. Рассверливал отверстия в пятаках и вставлял туда сначала конец одножильного провода, а следом пистон с расчётом, что они в отверстии будут соприкасаться, а потом ещё облудятся. Попытка делать на концах провода барашки приводило к тому, что при развальцовке пистона провод выдавливался из-под пистона. Поставил десятка полтора пистонов, вдавливал их шилом и развальцовывал силой рук навстречу двумя кернами. Можно было вместо пятаков делать барашки проводов без пистонов, но так надёжнее. Проводники провёл по прежним дорожкам и промазал клеем БФ-2. Для приклейки и быстрого схватывания клея проводники прогревал паяльником.

Естественно заменил, кроме крупных конденсаторов (оказались хорошие), во всём магнитофоне все мелкие электролитические конденсаторы (они потеряли ёмкость (высохли) или имеют внутренний обрыв, — разложились) на китайские маленькие керамические выводные конденсаторы. Но они выпускаются ёмкостью до 10 мкФ. Ёмкостью выше использовал керамические безвыводные конденсаторы SMD 1206 и 1210 номиналом до 100 мкФ, которые паял как со стороны деталей к пистонам, так и со стороны печатных проводников к пятакам. Со стороны некоторых пятаков печатных проводников из-за проходившего между ними проводника невозможно было припаять SMD деталь (из-за возможного КЗ под деталью). Приходилось специально для таких мест для детали вставлять пистоны, чтобы её припаять с обратной стороны платы.

Проверил ЛПМ и двигатель. Двигатель плохой. Сильно шумит, трёхфазный и неоправданно сложный. Лучше его заменить коллекторным двигателем. Но у меня не было необходимости это делать. Смазал его, проверил плату генератора двигателя. На плёнке кассеты сделал перпендикулярный сгиб плёнки пальцами. Затем на расстоянии 46,7 см сделал второй сгиб. Сгиб установил точно на тонвал и включил магнитофон, глядя на секундомер. По секундомеру на часах через десять секунд нажал «стоп». Подкручивая на генераторе потенциометр R9, добился точной остановки второго сгиба на тонвалу. Так регулировал скорость протяжки. Подстроил на кассете с хорошей японской деки наклон головки по максимуму высоких частот.

В мире застывших звуков

Звук стал чистый, но явно не дотягивал до номинала мощности. Мощность такая же была и при возбуждении. Замер на динамике максимального напряжения показал, что в положении переключателя 2 Вт и расчёт по формуле показал мощность около 1,2 Вт, а в положении 1 Вт максимум был чуть больше 300 мВт. Номинальное напряжение на нагрузке по таблицам напряжений из литературы 2,8 В. Поиски и эксперименты показали, что мощность теряется в первом каскаде усилителя мощности УМ из-за конструкторской недоработки схемы. Цифровые значения амплитуды сигнала после первого транзистора УМ не совпадали со схемными и табличными. Для поднятия мощности было решено устранить обратную связь по переменному току в каскаде на транзисторе V27. Для этого со стороны проводников к его коллектору и общему проводу был припаян конденсатор на 10 мкФ. Громкость подскочила выше двух ватт, но появились хрипы и искажения в динамике. Для снижения мощности до номинала последовательно с этим добавочным конденсатором был припаян резистор, примерно 10-12 Ом. Хрипы пропали, а выходная мощность стала 1,9 с копейками ватта.

Резистором R57 ставил стрелку индикатора на край красного сектора, показывающего уровень напряжения батарей магнитофона. Резистором R42 выставил стрелку на край зелёного сектора при подаче синусоиды на входе Х4 (разными цифрами обозначен на разных редакциях схемы) магнитофона «звукосниматель» 500 мВ в режиме запись. Резистором R45 выставлен максимальный подъём высоких частот в фонограмме музыки. Резистор R54 устанавливает порог срабатывания шумоподавителя. Реально работа его не заметна и положение движка было поставлено по центру подковки. Шумоподавитель в теории закрывает канал воспроизведения, если сигнал и шумы меньше нескольких милливольт переменного тока.

Пришлось ремонтировать поломанные ушки крепления крышки кассетоприёмника. Ушки вместе с кронштейнами длинные и пружинят немного. Для восстановления функции из 0,5 пружинящей латуни вырезал накладки по прежней форме длиной, примерно в половину длины кронштейнов. В эти металлические накладки вставил штыри по форме прежних. Ступенчатый хвостовик штыря точил надфилем в тисочках Хвостовик вставил в отверстие ушка, немного расклепал и облудил. Саму накладку приклепал тремя клёпками из 1 мм отожженной и охлаждённой в воде медной проволокой к боковинам кронштейнов крышки.

У ручек громкости и тембров развалились внутренние втулки. Их выломал и выбрал фрезой микродреммеля. Для втулок взял подходящего диаметра колено от телескопической антенны. На таком же, как в магнитофоне потенциометре втулку обжал пассатижами в районе лыски оси. Края этой сплюснутой части втулки не полмиллиметра развел в стороны, чтобы она крепко сидела в ручке. Втулки одел на оси потенциометров. поставленных в крайнее минимальное положение «0» до конца. В ручки капнул клея «Момент» и одел их на втулки, совместив риску ручки с нулём на шкале рисок на фальшпанели. После аккуратно нож подсунул под ручки, и лезвие упёр во втулки и стянул их с осей потенциометров. После ручки поставил вверх втулками и в пространство между втулкой и углублением ручки залил эпоксидную смолу. Втулки крепко сидят в ручке.

Трактом записи, выставлением подмагничивания сигнала не занимался. Просто проверил детали. Они исправны. Посмотрел сигнал с генератора подмагничивания на осциллографе. Он есть на головках. Приятель сказал, что запись ему не нужна. Магнитофон звучит прилично и громко для таких аппаратов.

05.2023 г. PAMIH

В настоящее время в продаже можно найти массу всяких дешёвых китайских считывателей магнитной полосы, но поскольку покупать такие вещи настоящим радиохламерам должно быть неинтересно и неспортивно, то мы решили рассказать как собрать подобный считыватель самим, на коленке.

Итак, нам понадобятся: считывающая головка от магнитофона (как на рисунке слева), тонкий лист текстолита, двухканальный операционник, контроллер PIC16F628A, ну и всякая рассыпуха, типа резисторов и конденсаторов.

Начнём мы с изготовления каркаса. Для каркаса нужно вырезать из текстолита 1 кусок размерами 70х50 мм, 1-2 куска размерами 70х30 мм и ещё несколько кусков размерами 20х20 мм (столько, чтобы общая толщина сложенных друг на друга кусков, кроме первого, была примерно равна высоте считывающей головки).

Далее все куски надо сложить друг на друга, выровняв по двум сторонам. Должен получиться примерно такой слоёный пирог, как на рисунке справа. Теперь всю эту конструкцию нужно скрепить, — склеить или просверлить по углам дырки и стянуть винтами, или ещё как-нибудь (лучше всё же стянуть винтами, хотя бы на первое время, так будет удобнее добавлять/убавлять слои для подгона высоты).

Далее выпиливаем из текстолита полоску, по ширине равную ширине считывающей головки и длиной около 40 мм. Это будет держатель головки. На один конец припаиваем головку с проводами, от другого конца до головки делаем прорезь, должно получиться как на рисунке слева.

Осталось только соединить держатель головки и каркас. В верхней части каркаса, примерно посередине нужно закрепить скобу (гвоздь, проволоку), и с обоих сторон от этой скобы просверлить по отверстию, диаметр которого совпадает с шириной прорези в держателе головки. Далее нужно винтами, вставленными в просверленные отверстия закрепить держатель на каркасе. Должно получиться как на рисунке справа. Толщина винтов опять же должна совпадать с диаметром отверстий и шириной прорези, чтобы держатель не болтался. Он должен иметь возможность перемещаться только вдоль оси, соединяющей центры отверстий. Это нужно для возможности позиционирования головки на дорожке магнитной полосы. Чуть подкручивая винты можно регулировать степень прижимания головки к поверхности каркаса (опирающийся на скобу держатель будет изгибаться чуть сильнее или чуть меньше).

Ну вот, каркас готов, — можно переходить к схеме и печатной плате.

Схема нашего кардридера приведена на рисунке слева.

Как видите, данный девайс можно условно разделить на две части: аналоговую и цифровую. Аналоговая часть состоит из считывающей головки и двухкаскадного усилителя, выполненного на сдвоенном операционнике LM358. Цифровая часть состоит из контроллера и преобразователя интерфейсов на микросхеме MAX232, позволяющего передать информацию от контроллера на компьютер или на другой контроллер по интерфейсу RS-232. Чтобы сильно не загружать схему, — обвязка MAX232 не нарисована, её можно посмотреть в даташите или вот здесь.

Задача контроллера — отсчитать промежутки времени между изменениями уровня сигнала с головки (другими словами — измерить время между фронтами) и передать их на компьютер. Для этих целей используется встроенный в контроллер компаратор, на один вход которого подаётся сигнал с усилителя, а на другой — опорный уровень с делителя на резисторах. Контроллер засекает время между прерываниями от компаратора. Далее программа на компьютере восстанавливает из этих временных интервалов исходный двоичный сигнал, а потом декодирует его.

Полностью собранный девайс выглядит вот так:

В мире застывших звуков

Как видите, контроллер пришлось вынести на отдельную плату от аналоговой части и преобразователя интерфейсов. Это позволило развернуть контроллер и сделать электронную часть в целом менее широкой (менее 20 мм, чтоб сбоку от держателя головки помещалась). Платы размещаются одна над другой и сопряжены с помощью 5-ти штырькового разъёма (на фотке не так, но это просто у меня разъёма не было).

Подробно про приём и декодирования F/2F частотно кодированных сигналов можно прочитать вот здесь (мы имеем дело как раз с такими сигналами и реализуем как раз такой алгоритм, как в той статье), а про то, где и в каком формате на карте обычно записывают данные — вот тут.

Программа для компьютера декодирует записанные в log-файл с помощью программы RH_Com интервалы между импульсами (в hex-формате). Данная программа дана просто для примера, в ней реализовано декодирование только пятибитной кодировки, отсутствует контроль правильности считывания по чётности и LRC.

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий