Как обещал, вот вам второй вариант схемы, которая перенесёт вас в другое измерение.
Устройство работает с нагрузкой сопротивлением 2 Ом, при этом максимальная выходная мощность достигает 10 Вт. Такой мощности достаточно для совместной работы со стереосистемой суммарной мощностью до 100 Вт.
Цепи C8VD2 и C9R12R13VD3 обеспечивают беспомеховое включение и выключение устройства. При подаче управляющего напряжения конденсатор С8 быстро заряжается через диод VD2, а усилитель мощности (УМ) включается с задержкой 2–3 с. Эта задержка определяется постоянной времени цепи C9R12. К моменту включения УМ переходные процессы в предварительных каскадах завершаются, а остаточные помехи подавляются работой АРУ. Для выключения устройства управляющее напряжение снимается. Конденсатор С9 быстро разряжается через цепь VD3R13, и усилитель мощности блокируется до начала переходных процессов в предварительных каскадах.
Небольшие остаточные щелчки обусловлены зарядкой и разрядкой оксидного разделительного конденсатора. К сожалению, они неустранимы при стандартной схеме включения. Введение реле коммутации акустических систем (АС) нецелесообразно - помехи невелики.
Детали советского производства, я не стал переделывать схему под современную базу, оставил как есть.
Основа канала управления - пиковый детектор с изменяемым порогом срабатывания, выполненный на транзисторах VT3 и VT4.
Для управления порогом срабатывания используется суммарный сигнал, сформированный комбинированным каскадом на транзисторах VT1 и VT2.
Порог срабатывания АРУ формируется каскадом на транзисторе VT3. Выпрямленное VT3 и сглаженное конденсатором С10 напряжение является напряжением смещения для порогового элемента АРУ (VT4).
Переходы "база–эмиттер" транзисторов VT3 и VT4 включены встречно‑параллельно. Это не только компенсирует нелинейность входных характеристик транзисторов, но и обеспечивает термостабильность устройства.
Минимальный порог срабатывания АРУ (U0) составляет 70–100 мВ, что соответствует напряжению 2–3 мВ на входе устройства. При увеличении суммарного сигнала порог срабатывания растёт практически линейно.
Такое построение детектора позволяет привязать порог срабатывания АРУ в канале разностного сигнала к среднему уровню суммарного сигнала. Это делает работу устройства независимой от положения регулятора громкости источника сигнала в широком диапазоне входных напряжений и обеспечивает слежение за общим уровнем громкости.
Каскад управления порогом срабатывания представляет собой детектор средних значений.
Время интегрирования суммарного сигнала (примерно 0,15 с) определяется постоянной времени цепи С10R15 и внутренним сопротивлением VT3. Время восстановления детектора (около 3 с) задаётся постоянной времени цепи C10R14.
Время интегрирования можно уменьшить до десятков миллисекунд, заменив резистор R15 перемычкой. Изменять время восстановления нецелесообразно.
Детектор выполнен на транзисторе VT4, а изменение времени интегрирования реализовано аналогично детектору системы шумопонижения Dolby‑B.
Входной сигнал открывает транзистор VT4, разряжая конденсатор С14.
Для медленно нарастающих сигналов постоянная времени детектора определяется постоянной времени C14R21 (0,1 с).
Для сигналов с большой скоростью нарастания падение напряжения на резисторе R21 превышает 0,5 В. Открывшийся диод VD1 ускоряет разрядку конденсатора С14, что улучшает отслеживание импульсных сигналов (а разностный сигнал в основном состоит из них).
Время восстановления АРУ (в пределах 0,1–0,2 с) определяется сопротивлением резисторов R20, R21 и током управления DA2.
Управляющий каскад питается от маломощного стабилизатора напряжения 5 В. Светодиод HL1 красного цвета свечения (может использоваться как индикатор включения) стабилизирует напряжение смещения управляющего каскада и ограничивает минимальное управляющее напряжение на уровне 2 В. Ограничение снижения усиления в тракте исключило колебательные процессы в петле АРУ.
Усиления и компрессия:
- Управляющему напряжению 2 В соответствует коэффициент передачи DA2 -40 дБ (-55 дБ в режиме ослабления по входу).
- С учётом коэффициента передачи истоковых повторителей максимальное усиление в канале разностного сигнала составляет примерно 27-28 дБ в режиме полного сигнала и 10-12 дБ в режиме ослабления.
Большая степень компрессии обеспечивает эхо‑эффект (поддержка тылового сигнала за счёт АРУ), меньшая - диффузный звук.
Поддержка 👇 канала
В процессе налаживания устройства установлено, что некоторое расширение спектра разностного сигнала, подаваемого на тыловые АС, улучшает восприятие звуковой картины. Однако детектор АРУ начинает реагировать на высокочастотные составляющие разностного сигнала - это подавляет атаку разностного сигнала и снижает эффект присутствия.
Поэтому верхняя граница полосы частот разностного сигнала была установлена компромиссным образом. Это незначительно сказалось на восприятии эффекта.
Достоинства:
- предельная простота;
- хорошая повторяемость.
Ограничения:
Невысокая перегрузочная способность по входу.
Для некоторых головных устройств автомобильных аудиокомплексов напряжение на линейном выходе достигает 4 В, что приводит к значительным искажениям в дифференциальном усилителе. Однако для головных устройств среднего класса напряжение линейного выхода не превышает 1,5 В, и перегрузка не возникает.
В большинстве случаев данная конструкция оптимальна по соотношению "простота, качество".