Уменьшение уровня шумов УВ
Перед тем как начать улучшать шумы УВ, наверное, есть смысл разобраться, кто же там главный источник шума ?
В этом нам поможет идеальный усилитель УВ, собранный (в LTSpice) на идеальном ОУ. К выходу УВ мы подключим А-weighting фильтр ( МЭК-А ) для измерения шумов. В качестве референса мы будем использовать хорошую советскую ГВ 6B24.710 с параметрами L=400mH V=0.5mV (315Hz) R=400 Ohm. Модель головки соответствует скорости 19 см/сек.
Методика измерения S/N ratio следующая:
- В режиме работы
.tran подаем сигнал SINE(0 0.72m 315) с V1 и измеряем выходное напряжение на входе фильтра МЭК-А (назовем его
Vref).
- Переводим режим работы в измерение шума и для plot
V(onoise) вычисляем RMS шума (назовем его
Vnrms). Для этого нажимаем клавишу Ctrl + левую кнопку мыши, когда курсор на title(надпись
V(onoise)) окна результатов. При этом выскакивает маленькое окошко, в котором RMS уже посчитано.
Считаем S/N формуле
S/N = 20 * log (
Vref/
Vnrms ) ( Результат - в dBA.)
LTSpice имеет замечательную опцию для резисторов -
noiseless , так что, отключая шумы у различных резисторов (а ОУ у нас не шумит), можно с легкостью определить главного злодея-"шумовика" - и это резистор R2 !!! Вклад остальных резисторов и (забегая вперед) реального ОУ + JFETs намного меньше
( естественно, резисторы и ОУ должны быть хорошего качества).
Вычисляем S/N идеального усилителя - у меня он получился 73 dBA.
Затем делаем резистор R2
noiseless и снова вычисляем S/N - у меня он составляет почти 80 dBA.
Ok, сейчас самое время замерить S/N
практического усилителя (испоьзуется известная схема ОУ + JFET).
Результат - 72 dBA S/N ( как видим, ненамного хуже, чем у идеального усилителя).
Теперь попробуем уменьшить влияние вредного резистора R 2. Способ известный - охлаждение с помощью интегратора с утечкой. Схема интегратора взята из усилителя Агеева (некоторые номиналы изменены, ОУ должен быть достаточно быстрым(не TL082)). При этом собственный интегратор схемы ОУ + JFETs становится ненужен, но появляется разделительный конденсатор (3 пленочных конденсатора по 10мкф).
Применение интегратора не только улучшает S/N на 6 (!) dbA, но значительно уменьшает ВЧ составляющую шума. Недостаток - дорогие и громоздкие пленочные конденсаторы на входе.
Выводы - ИМХО, для катушечного аппарата охлаждение не требуется, а вот для кассетного есть смысл его применить.
Руководствуясь этим примером, Вы легко можете (попробовать) добавить охлаждение к Вашему любимому УВ.