Глава 11 Петля эффектов (стр. 3 )

       Uразм. max = Uпит./(1 + Rк/rа)                (XXXIV)

  Оптимальным вариантом будет применение ламп с низким rа – ЕСС81 (12АТ7) или ЕСС82 (12AU7), что допускает низкий номинал сопротивления нагрузки при сохранении хороших характеристик.

  Для примера рассмотрим рис.11.8, где стоит лампа ЕСС81, включённая как КП и способная работать с хорошей нагрузкой (≈10к) без заметной потери уровня сигнала. Для максимальной производительности Uсм лампы выставляют по центру, при этом Rвх > 9М! Rвых ≈ R2 II P1 = 22к II 1к = 960Щ. Резистор R2 ослабляет сигнала на ≈ 5дБВ, и это удовлетворяет большинству существующих предусилителей.

  Но за такой прекрасный буфер посыла приходится платить его токопотреблением: 3...5мА. Конденсатор С2 рассчитыва-ется в зависимости от Uа (до 400В) и берётся с напряжением ≥2/3 от Uа. Uк-н. max= 90В для ЕСС81, поэтому среднюю точку накала необходимо поднять хотя бы до 50В.

  В схеме могут быть использованы и лампы ЕСС82 или ЕСС83, тогда Rb надо увеличить до 1к5 или 1к соответственно, для максимального Uвых без ограничения сигнала.

  Схема на рис.11,8 обладает хорошими характеристиками (гораздо лучшими, чем в большинстве коммерческих усилителей), но даже здесь возможности КП не реализованы полностью, поэтому и стоит потенциометр для настройки уровня посыла. Однако во многих случаях не требуется очень высокое Rвх этого блока, особенно если предусилитель разрабатывается с нуля. Можно сделать регулировку сигнала и до КП, позволив КП работать непосредственно на петлю эффектов, как это показано на рис.11.9.

  Резистор R1 и потенциометр Р1 размещены на входе КП, их номиналы выбираются в зависимости от уровня сигнала. R2 защищает КП от воздействия ёмкости кабеля. R3 стоит для разряда С2, чтобы исключить щелчки при подключении педали эффектов в разъём посыла.

  Rвых ≈ 670Щ, поэтому можно спокойно подавать сигнал как на высокоомные (до нескольких кЩ), так и на низкоомные устройства. Разделительный конденсатор на выходе должен быть достаточно большой ёмкости, чтобы сохранить такое Rвых даже на очень низких частотах, рассчитан на напряжение ≥2/3 от Uа. Это требует применения электролитического конденсатора, что не очень хорошо. Поэтому дополнительно включен конденсатор С3 (показан пунктиром) для компенсации недостатков электролитического на более высоких частотах, т. е. снижения искажений от применения электролита. С3 должен быть качественным плёночным конденсатором, его ёмкость не критична, хватит и 100н. То же самое можно сделать и в схеме на рис.11.8. Хотя для гитарных целей это не столь существенно.

  При работе на студии иногда желательно изолировать землю усилителя от земли другого оборудования, чтобы исключить возможные земляные петли и фон из-за них. Если необходимо, то нужно использовать разделительные трансформаторы. Также в схему можно включить выключатель земли (рис.11.10).

  Конденсатор С2 по-прежнему нужен, чтобы отделить от трансформатора постоянную составляющую, из-за которой может быть насыщение сердечника. Такой механизм называется параллельная подача, parafeed.

RI трансформатора должно быть достаточно большим, чтоб не перегрузить КП (10к считается общепринятым стандартом). RII зависит от Rвх устройства, принимаю-щего посыл. Если у этого устройства большое Rвх, то уместно взять RII = 10к, хотя большинство трансформа-торов имеют Ктр = 10к/600Щ, тогда Ктр будет:

       Ктр = √(RI/RII) = √(10к/620) = 4

  Если принять 0дБВ на выходе, то на входе трансформатора должно быть в 4 раза больше (+12дБВ), и, возможно, придётся это учитывать при выборе R1 и Р1. Как видно из схемы, требуется Uвх = 50В, чтобы получить 0дБВ на выходе при выкручивании Р1 на максимум.

  Очень важно чтобы Rнагр. по факту было ненамного больше того, на которое рассчитана вторичная обмотка, иначе это отразится на работе первичной обмотки и при малой L первички может вызвать ослабление НЧ. Поэтому надо добавить в схему резистор R2, который будет постоянно нагружать вторичную обмотку и обеспечит минимальное влияние на её работу, даже при использовании устройств с высоким Rвх. Для схемы на рис.11.10 вполне достаточна Pтранс. = 50мВт. Если трансформатор имеет отвод от середины вторичной обмотки, то можно организовать балансный выход для лучшего подавления помех с XLR-разъёмом для его подключения. Имейте в виду, что из-за индуктивной нагрузки должен быть использован сеточный блокиратор для подавления возможного самовозбуждения, и эту роль выполняет резистор R1, при условии, что установлен далеко от лампы. К счастью, большинству гитаристов подобный изолированный линейный выход не требуется.

Буфер приёма сигнала после петли и последовательный «разрыв».

  В некоторых случаях требуется только линейный выход из предусилителя, но если проектируется полный цикл петли эффектов, то необходимо разработать и каскад, принимающий сигнал обратно в усилитель. При разработке последовательной петли надо исключить разрывание сигнала.

  Универсальным решением этой проблемы является использование гнёзд посыла и возврата (рис.11.11). Если петля не используется (или кабель вставлен только в гнездо посыла), то цепь от предусилителя до оконечника не разрывается, т. к. выход из гнезда посыла соединяется с гнездом возврата. Если же кабель подключен к гнезду возврата, то цепь разрывается для подключения внешних эффектов. Это также позволяет подключать инструменты или устройства непосредственно к усилителю мощности, минуя предусилитель. Это очень полезно, когда в усилителе используется только оконечник.

  В полупроводниковых усилителях специальный буфер для приёма сигнала зачастую не нужен, т. к. сигнал, необходимый для усилителя, имеет ту же величину, что и с педалей эффектов, что совсем не соответствует условиям лампового усилителя. Амплитуда возвратного сигнала с педалей эффектов, как правило, ниже, чем у исходного, идущего от предусилителя, поэтому нужно усилить (т. е. восстановить) возвратный сигнал. Без этого будет сложно добиться полной отдачи от УМЗЧ при подключении внешних эффектов, и это одна из причин плохой репутации ранних разработок петель эффектов.

Пассивные последовательные петли

  Единственная трудность при разработке петель эффектов – это сохранение тона звучания усилителя, независимо от того, используется петля или нет. Если, скажем, используется педаль реверберации, то музыкант ожидает наложение эффекта поверх основного тона, а не получение совсем другого звучания. Вот почему добавление петель в схему уже существующего усилителя очень проблематично. (Конечно, если после эффектов в петле сигнал сильно искажается, то это не исправить конструкцией самой петли).

  На рис.11.12 показана типичная секция предусилителя, в который была встроена пассивная петля эффектов (т. е. без специального буфера), выделенная пунктиром. 1-й недостаток: высокое Rвых посыла, определяемое регулятором громкости (1М), дублирующим также регулятор уровня посыла, это приведёт к повышенным помехам и может вызвать ослабление ВЧ при подключённой петле. 2-й недостаток: нет буфера приёма сигнала, поэтому, скорее всего, оконечник не будет раскачан на полную мощность при использовании петли, т. к. возвратный сигнал, идущий на фазоинвертор, слишком мал (доли вольта). С другой стороны, преимущество такой петли в том, что она почти не влияет на исходный тон усилителя (разряжающий резистор 3М3 почти не влияниет на работу темброблока). Схема очень проста в установке, и менее требовательные музыканты могут быть вполне ею удовлетворены.

  Если общая ООС вводится в фазоинвертор, то это может пригодиться при добавлении петли в схему. Если использовать стереогнездо, то можно сделать так, чтобы ООС отключалась, когда что-то будет включено в разрыв – это увеличит Кu фазоинвертора и сможет слегка компенсировать низкий уровень сигнала после обработки эффектами в петле. Конечно, отключение ООС значительно изменит тон звука, но это может быть приемлемо, особенно если уже ожидать какое-то изменение в звуке при включении петли. Всё это отображено на рис. 11.13. Когда обычный моно-штекер вставлен в гнездо, общая ООС шунтируется на землю через его корпус. Номера разъёмов указаны для справки.

Активная последовательная петля эффектов

  Чтобы увидеть способ устранения проблемы пассивного разрыва, рассмотрим рис.11.14, на котором показан предусилитель с уже полностью активным разрывом. В КП используется лампа ЕСС81 (12АТ7), включённая в петлю эффектов, 2-й триод в том же баллоне используется как буфер приёма с Кu = 50. Величина Uа не особо критична. Применение ЕСС81 обусловлено её низким rа и высоким gm (это очень хорошо для КП), а также её высоким Кu в стандартном включении (для поднятия возвратного сигнала).

  Чтобы сохранить исходный тембр звука неизменным, последовательно регулятору громкости поставлен дополнительный резистор. Получившийся делитель ослабляет сигнал в 50 раз, т. е. обратно усилению буфера возврата. Поэтому, когда петля не подключена, то сигнал, проходящий через неё, будет такого же размаха, что и при подключении внешних эффектов. Таким образом, ни буфер посыла, ни буфер возврата не перегружаются и дают только чистое усиление, следовательно, их влияние на оригинальный тембр усилителя минимально (это также позволяет использовать здесь лампу ЕСС81, не опасаясь перегрузки).

  Сеточный блокиратор (М1) добавлен в цепь фазоинвертора для имитации сопротивления темброблока, как если бы петли не было. Это позволяет свести потери во входном сопротивлении фазоинвертора к минимуму  (как правило, несколько МЩ).