Понадобился усилитель-корректор, такой, что бы несложно было сделать, на имеющихся на полке деталях, заведомо хорошо работающий. Корректор должен формировать вот такую кривую АЧХ, а усиление на 1 кГц должно быть 40 дБ:
По совету более опытных товарищей выбрана двухкаскадная схема, с пассивной коррекцией между каскадами усиления, где первый ОУ малошумящий, с полевым входом - что бы исключить конденсатор на входе, так как входной ток биполярного может намагничивать картридж, а второй ОУ - просто хороший с малым сдвигом. Схему эту можно увидеть в куче даташитов ОУ National Semiconductor, а позже и TI, например: LM4562, LME49710, LME49720, LME49860. Схема из даташита:
Но продвинул её в народ А.Бокарёв, его вариант в русскоговорящем интернете стал очень популярным, теперь даже так и говорят - корректор Бокарёва,ознакомится можно здесь, вот схема:
Схема была совсем чуть переосмыслена, при наладке было испробовано несколько входных фильтров, в том числе и с применением индуктивностей, но успеха я не добился и упростил до состояния как на картинке, именно поэтому перед первым ОУ стоит два резистора по 100 Ом. Схема:
От входа: стандартная нагрузка R1 47к, конденсатор C1 нужно подобрать или по измерительной пластинке, или посмотреть в паспорт головки и отнять реальную ёмкость тонарма и проводов, в моём случае головка была AT-VM95ML, рекомендованная ёмкость от 100 до 200 пФ, а реально измеренная ёмкость 127 пФ. Я решил не мудрить и поставил 33 пФ, что бы попасть в середину рекомендованного диапазона.
Дальше два подряд резистора по 100 Ом, тут я пытался сделать ВЧ фильтр, но в реальной жизни у меня ничего не получилось, поэтому вместо двух индуктивностей я поставил резисторы, а конденсатор остался. Думаю, что можно попробовать, всё-таки, сделать LC фильтр, если поставить пару индуктивностей 500 мкГн - 1 мГн рядом и зашунтировать их резистором 50-100 кОм или зашунтировать только первую от входа индуктивность и поставить от входа ОУ в землю конденсатор 30-50 пФ. Наверное так будет работать, у меня просто не хватило времени на эксперименты.
Теперь сам ОУ первого каскада усиления. У меня главный критерий выбора был - не надо покупать. Из всех, имеющихся у меня, OPA134 - наилучший, но, на самом деле это не очень хороший выбор. В первый каскад лучше что-то менее шумное, хотя бы OPA132, если не жалко денег и перейти на СМД, то лучший выбор будет AD743/745, так же хорошо будут OPA140, OPA1641, OPA1655. Критерии выбора такие: полевой вход, низкий шум, высокое напряжение питания.
Далее цепь коррекции, я поставил стандартные размеры, смирившись с небольшими отклонениями АЧХ, ниже я покажу смоделированные графики и реально измеренные на железе, там никакого криминала, несмотря на отклонения. Оказалось, что гораздо важнее подобрать конденсаторы и резисторы, формирующие АЧХ и усиление, в пары по каналам. Я просто взял все конденсаторы и измерил мостом, каждый подписал и выбрал пары.
Так же и резисторы я отобрал парами. До подбора компонентов АЧХ была разной по каналам "на глаз" графики даже не пришлось накладывать друг на друга. Именно это - основная сложность. Если нет возможности точно измерить, то лучше сразу купить точные конденсаторы и резисторы в цепи коррекции и ООС.
Отдельно про цепь R9 C5. Именно она формирует завал на НЧ и замыкает 100% ООС по постоянке, джампер я поставил от любопытства, попробовал с ним и без, на АС и наушники, разница есть и она не в пользу УПТ, можно смело выбросить джампер, от совершенно точно не нужен! Конденсаторы набраны из четырёх так как нужной ёмкости у меня не оказалось. В этом месте можно пробовать поставить чуть меньше и сильно больше, принципиально ничего не изменится.
Второй ОУ: я поставил LM318 только потому, что он был у меня. Здесь нужен просто хороший прибор с небольшим напряжением сдвига, с напряжением питания не ниже чем у первого ОУ, лучше не шумный, если деньги жгут карман, то OPA209 или OPA192 будут отличным выбором.
Балансировка нуля на выходе. В моём случае я сначала поставил цепи балансировки, а потом случайно спалил выходной ОУ статикой, что бы заменить пришлось вытащить подстроечник, иначе я не мог подлезть для демонтажа/монтажа ОУ. Так вот, без цепей балансировки постоянка на выходе менее 2 мВ, ну я и удалил обе цепи балансировки. Но это с оперционниками точно производства ТИ, не с Али. Вообще стоит измерить постоянку и если дальше УПТ, то умножить её, постоянку, на усиление, сразу станет понятно опасна она или нет. В моём случае УПТ только для наушников сопротивлением выше 100 Ом с К=10, получится на наушниках менее 20 мВ, которые дадут микроамперы тока. Несущественно.
У этой схемы есть один серьёзный недостаток: теоретическая возможность перегрузки на ВЧ, поэтому с выбором усиления в первом каскаде, возможно, придётся подумать. С одной стороны его нужно делать максимальным, что бы уменьшить шум, с другой возможна перегрузка. Для меня ситуация упростилась, так как чувствительность головки только 3.5 мВ (1 кГц, 5 см/сек.) и в реальных условиях перегрузки ни разу не случилось. И именно поэтому нужно выбирать ОУ с максимально возможным напряжением питания!
Входные кабели запаяны в плату. Сам кабель - микрофонный, два проводника в экране. Экран соединён с землёй на плате корректора, со стороны проигрывателя экран не соединён с землёй, земля с проигрывателя передаётся на плату корректора отдельным проводником.
Теперь питание. На основной плате по два стабилизатора на LM317/337 в TO-92, напряжение ±18 В, каждый канал, каждая полярность на отдельном стабилизаторе. Практически это не нужно, наверное, но так проще разводить, ну и идеологически правильно, наверное.Вот схема питания одного канала на основной плате:
Собрано на двухслойной печатной плате, земля питания отдельно, сигнальная отдельно, можно поискать место соединения и соединить, может быть, резистором с малым сопротивлением, я соединил ближе ко входу просто каплей припоя, мне так понравилось больше всего. Но я искал на слух, сейчас мне нечем достоверно измерить фон/шум. Вот скриншот из P-CAD, полигоны в верхнем слое сделал в клетку, что бы можно было видеть насквозь:
Питание полностью на нижнем слое, сигнальные цепи на верхнем, но так как у меня нет металлизации отверстий часть элементов, те к которым я не могу подобраться в верхнем слое, разведены в нижнем. Если второй ОУ точный, то цепи балансировки стоит уничтожить, если будет другой ОУ во втором каскаде нужно внимательно посмотреть где у него баланс, возможно в других ногах. Фото собранной платы:
Я лопухнулся и забыл поставить на плату резистор и контактные площадки для светодиода, прилепил навесным монтажом, места навалом, можно вставить между каналами или где то около стабилизаторов.
Для настройки корректора в железе и симуляции в модели очень удобно применить цепь anti-RIAA, её график АЧХ зеркальный по отношению к RIAA-78 и на выходе должна получится прямая линия, но детали нужно подобрать очень точно, вот схема, спасибо Алексею Никитину:
Теперь хотелось бы вернуться к вопросу R9, R10, C5 - эти элементы формируют АЧХ на НЧ и усиление второго каскада, причём чем меньше будут резисторы, тем меньше будет шума, но тем больше будет нужна ёмкость конденсатора и тут нужно искать компромисс. Вот графики АЧХ симуляции корректора как есть и с замкнутым конденсатором (модель корректора для МС приложена внизу):
Что получилось в реальной жизни, при подключении на вход anti-RIAA, измерял всё с помощью ADALM2000, тычёк на 50 Гц, я думаю это потому, что измерялось без экранирования, просто на столе, итак графики с железа:
Всё упаковано в наборную коробку из фанеры, отфрезеровал из трёх кусков толщиной 30мм, склеил на ПВА под гнётом, грубо отшлифовал и профрезеровал карман для платы, промазал со всех сторон эпоксидной смолой. Смола пропитала на маленькую глубину, нужно использовать очень жидкую смолу и/или пропитывать под вакуумом. Эта технология до конца не отработана.
На фасаде отфрезеровано углубление 1мм, его я залил эпоксидкой закрашенной синим-жёлтым-чёрным тонером для цветного лазерника, получился тёмно-зелёный цвет, слишком тёмный, нужно бы вдвое уменьшить количество чёрного.
Окончательно всё напшикано лаком из баллончика, каким-то автомобильным, опять же тем, что был на полке. Готовую коробку я покрыл экранирующим составом EMI35, отличная вещь, только адски дорогая: за маленький аэрозольный баллончик почти сорок евро.
Я поторопился и сделал всё в неверном порядке: я сначала лакировал, потом залил фасад цветной эпоксидкой, а потом слова лакировал. Это в корне не верно. Нужно хорошо прошлифовать, пропитывать, сразу, как только чуть схватится пропитка, заливать цветную эпоксидку, ждать полимеризации и допекать в печи, а потом тщательно шлифовать начисто и покрывать лаком. Что ж, я делал в первый раз и сделал выводы!
Нижняя крышка сделана из 2мм фольгированного текстолита, она же является экраном. На неё прикручена плата, и всё вместе прикручено к коробке из фанеры. Относительно коробки хочу заметить, что она очень тесная, я погорячился обжимая её, нужно делать больше!
Для питания корректора использован внешний БП ±24В, корректор потребляет 30 мА каждой полярности, я использовал трансформатор мощность 2,1 Вт, боялся, что будет греться при долгой работе, но нагрев несущественный, мне кажется можно и одноваттный трансформатор использовать. Вот схема, плата, фото собранной платы:
Блок питания упакован в коробочку, которую я напечатал на принтере, выглядит достаточно убого, но её никто видеть не будет, поэтому не беспокоит. В принципе, если чуть озаботится с компоновкой и экранированием блок питания нужно вставлять прямо в корректор.
Результатом я доволен. Играет очень хорошо, звук дерзкий, открытый и совершенно не утомительный даже в наушниках. Но, не смотря на то, что это очень простая конструкция, заняло очень много времени и ещё остались вопросы и, возможно, я попробую сделать версию два, проведя работу над ошибками.
Больше подробностей можно посмотреть на форуме.
| File | File size | Last modified |
|---|---|---|
 STL для печати коробки БП | 79095 kB | 16.04.25 |
| Модель для Micro-Cap | 7 kB | 16.04.25 |
| Файлы P-CAD | 356 kB | 16.04.25 |
| Файлы для Солидворкс 2019 | 3188 kB | 16.04.25 |
