Рис. 1
Микшерными принято называть каскады, предназначенные для сведения двух или нескольких электрических сигналов в один общий сигнал. Иногда каскады этого назначения называются суммирующими, так как в них по существу происходит независимое сложение напряжений нескольких сигналов. Разветвляющими называются каскады, предназначенные для повторения на нескольких независимых друг от друга выходах напряжений одного и того же сигнала. В радиолюбительской практике такие каскады называются также размножителями сигнала. Названные выше каскады находят широкое применение при записи и воспроизведении звука.
Нерегулируемый микшерный каскад на два входа.
На рис. 1 приведена принципиальная схема простого суммирующего каскада на два входа, собранного на двух биполярных транзисторах с общей коллекторной нагрузкой. Входные сигналы подаются к гнездам Гн1 и Гн2, далее на базы транзисторов Т1 и Т2, Суммирование сигналов происходит в их общей коллекторной нагрузке на резисторе R5. Коэффициент передачи каждого каскада по напряжению около 0,7. Для устранения влияния входного сопротивления последующего УНЧ, с которым будет работать данный каскад, введен дополнительный эмиттерный повторитель на транзисторе Т3. Выходной суммарный сигнал снимается с эмиттера транзистора Т3 и через конденсатор C5 подается к выходному гнезду Гн3. Питание осуществляется от отдельной батареи, но можно использовать стабилизированный источник питания УНЧ, с которым каскад будет работать.
Рис. 1
При повторении конструкции можно использовать транзисторы типа КТ315Г. Налаживание сводится к подбору, в случае необходимости, сопротивлений резисторов R1 и R9 в базовых цепях транзисторов Т1 и Т2 для установки коллекторного тока каждого из них равным 0,25 мА.
Как показала практика, входное сопротивление каждого входа 1-2 МОм, выходное - около 100 Ом. Коэффициент нелинейных искажений 0,1 % при входном напряжении 1 В и 0,5 % при входном напряжении 2 В.
Микшерный каскад с двумя регулируемыми входами и выходом.
На рис. 2 приведена принципиальная схема простого суммирующего каскада на два входа, в котором применены два транзистора и переменные резисторы во входных и выходной цепях. Наличие переменных резисторов R1 и R9 позволяет регулировать напряжения исходных сигналов на входах каскада для создания определенных эффектов и предотвращения перегрузки на входах. Переменный резистор R5, включенный между коллекторами транзисторов Т1 и Т2, дает возможность суммировать сигналы в самых различных соотношениях. Например, в правом крайнем положении его движка сигнал правого по схеме входа усиливается больше, чем левого, и наоборот. В среднем положении движка оба сигнала усиливаются примерно одинаково (в 10-15 раз). Входное сопротивление каждого каскада около 40 кОм, выходное - около 4 кОм. Напряжение питания 9 В, потребляемый ток - до 2 мА.
Рис. 2
При повторении можно использовать транзисторы типа КТ315В, КТ315Г. Регулировка сводится к подбору сопротивлений резисторов R2 и R8, при которых коллекторные токи транзисторов Т1 и Т2 будут равны примерно по 1 мА. Особенностью данного каскада является его чувствительность к перегрузкам во входных цепях при полностью введенных движках переменных резисторов R1 и R9. В этом случае коэффициент нелинейных искажений на выходе каскада достигает 0,5 % при входном напряжении 100 мВ. Поэтому рекомендуется использовать каскад с неполностью введенными движками переменных резисторов R1 и R9.
Микшерный каскад на полевых транзисторах.
На рис. 3 приведена принципиальная схема микшерного каскада, предназначенного для использования в высококачественных УНЧ. Его основное достоинство - большое входное сопротивление обоих входов (по 1 МОм), высокая линейность амплитудной характеристики. Эти преимущества обусловлены использованием в каскаде полевых транзисторов Т1 и Т2. Входы и выход каскада не регулируются. Входные гнезда Гн1 и Гн2, выходное - Гн3. Коэффициент передачи каждого канала равен примерно 3. Максимальное входное напряжение сигнала на каждом входе 0,5 В.
Рис. 3
При повторении конструкции можно использовать полевые транзисторы типа КП303Е или КП303В. Для дальнейшего улучшения качества работы каскада рекомендуется увеличить напряжение питания до 15-20 В. В случае необходимости коэффициент усиления по одному из входов может быть увеличен до 10 за счет уменьшения сопротивления в цепи истока транзистора соответствующего каскада (R2 и R4) до 100-300 Ом.
Каскад для сведения двух стереофонических сигналов.
Все описанные выше каскады предназначены для получения общего сигнала из двух напряжений, поступающих от разных источников, например, одновременно с выхода электрофона и микрофона или двух микрофонов, магнитофона и телефона и т. д. Суммарный сигнал далее может быть усилен и воспроизведен любым монофоническим УНЧ с громкоговорителем.
Практика показывает, что иногда такой каскад необходим для … сведения двух стереофонических сигналов в один монофонический. В предыдущих главах речь шла о том, как лучше всего разделить оба стереофонических канала между собой, а здесь рассматривается специальный каскад, объединяющий оба канала. Зачем?
Чаще всего это необходимо для воспроизведения стереофонической программы через монофоническую электроакустическую установку, когда имеется стереофонический проигрыватель, а усилитель и громкоговоритель - монофонические. И если вход УНЧ монофонической установки подключить к выходу только одного из двух каналов проигрывателя, то звук будет неполноценным. Для высококачественного воспроизведения стереофонических программ через монофонические установки необходимо объединить сигналы обоих каналов на входе УНЧ.
Рис. 4
Эту задачу может решить любой из описанных выше каскадов, но все же лучше это сделать с помощью специального каскада, имеющего очень малые нелинейные искажения, работающего при повышенном напряжении питания. На рис. 4 приведена принципиальная схема каскада для сведения двух стереофонических каналов в один монофонический. Как видно из рис. 4, каскад имеет много общего с каскадом на рис. 1. Отличие состоит во входных цепях транзисторов Т1 и Т2, а также в наличии стабилитрона Д1 на 18 В. Эти изменения способствуют уменьшению влияния помех за счет пульсации напряжения питания и уменьшают возможность перегрузки на входах. Стабилитрон Д1 заменяется двумя последовательно соединенными стабилитронами типа Д814Б.
Разветвляющий каскад с тремя выходами.
На рис. 5 приведена принципиальная схема разветвляющего каскада на три выхода, предназначенного для независимого подключения до трех потребителей к одному источнику сигнала. В этом случае выход источника сигнала подключается к гнезду Гн1, а входы потребителей - к гнездам Гн2 - Гн4. На практике радиолюбители редко пользуются такими разветвляющими каскадами, подключая к выходу источника сигнала сразу несколько потребителей, например при записи с одного электропроигрывателя на входы трех магнитофонов одновременно. Здесь низкое входное сопротивление нагрузки ухудшает работу предусилителя электропроигрывателя, а кроме того, магнитофоны влияют друг на друга. При использовании каскада по схеме рис. 5 такого взаимного влияния не наблюдается. Он выполнен на четырех полевых транзисторах. Каскад на транзисторе Т1 включен по схеме усилителя с общим истоком. Транзисторы Т2 - Т4 используются в развязывающих истоковых повторителях. Коэффициент усиления, даваемый каскадом по каждому каналу, равен 10-15.
Рис. 5
При повторении конструкции можно использовать транзисторы типа КП102Е - КП102Л или КП103Е - КП103К. В случае необходимости, отключив конденсатор C2, коэффициент усиления можно уменьшить в несколько раз. Питание от батареи или стабилизированного источника напряжением 10-20 В. Потребляемый ток 10-12 мА.