Obr. 1. / Fig. 1
Popsaný záznamový zesilovač je určen pro kazetové magnetofony. V magnetofonu je připojen do obvodu podle obr. 2 v článku "Magnetofony - bloková schémata". V magnetofonu můžete použít např. tento snímací zesilovač. Záznamový zesilovač s limitérem a dynamickým řízením předmagnetizačního proudu umožňuje výrazně kvalitnější záznam než jednoduchý záznamový zesilovač uvedený zde. Rozdíl poznáme především při přebuzení silným signálem. Zvětšení dynamického rozsahu záznamu je dobře patrné na grafech uvedených na závěr.
Obr. 1. / Fig. 1
Zapojení záznamového zesilovače je optimalizováno pro použití pásků Fe. Umožňuje sice záznam i na pásky Cr, ale v tomto případě se pouze upraví velikost záznamového a předmagetizačního proudu. Nezmění se záznamové korekce a neupraví se funkce limiteru, který by zřejmě mohl omezovat až při vyšší úrovni signálu. Zapojení vzniklo již v roce 1984 a od té doby záznamový zesilovač používám ve svém magnetofonu dodnes, posledních několik let však již dost zřídka.
Schéma záznamového zesilovače je na obr. 1. Na schématu je rovněž limiter, oscilátor a obvod dynamické předmagnetizace. Z praktických důvodů je nakreslen pouze jeden kanál a společné obvody, zapojení druhého kanálu je jen naznačeno.
Signál určený pro záznam je přiveden přes korekční článek na dvoustupňový záznamový zesilovač Korekční článek R2 a C3 nepatrně zdůrazňuje kmitočty pod 50 Hz. Vlastní záznamové korekce tvoří článek RLC v emitoru tranzistoru T1. Rezonance obvodu je někde okolo 17 kHz. Nastavením vhodné jakosti obvodu změnou odporu R9, případně i R8 a nastavením rezonančního kmitočtu laděním cívky L1 lze dosáhnout vyrovnanou kmitočtovou charakteristiku do 15 až 16 kHz.
Z výstupu záznamového zesilovače je signál přes článek RC a odlaďovač přiveden na kombinovanou hlavu. Odlaďovač naladíme tak, aby kombinovanou hlavou tekl co největší předmagnetizační proud. Správné naladění je důležité, neboť podstatně zmenšuje zkreslení předmagnetizačního proudu, průnik předmagnetizace do výstupu záznamového zesilovače a tím i možnost vzniku různých záznějů a zmenšuje také zátěž oscilátoru.
Z výstupu záznamového zesilovače je odebírán signál pro obvod dynamické předmagnetizace a limiter. Podrobný popis funkce obvodu dynamické předmagnetizace je v AR-A 10/1986 a proto jen stručně. Signál pro řízení předmagnetizace prochází přes horní propust na detektor. Za detektorem je omezovač s T3, který zkracuje časovou konstantu doběhu při přebuzení. Následuje převodník, který upravuje signál na velikost vhodnou k řízení oscilátoru. Princip obvodu spočívá v tom, že když je zaznamenáván signál s velkým obsahem vysokých kmitočtů, zmenší se poněkud předmagnetizační proud. Dosáhne se tak větší vybuditelnosti pásku na vysokých kmitočtech, pro nízké tóny je úbytek předmagnetizačního proudu nahrazen právě signálem vyššího kmitočtu. Ukázalo se, že tento obvod je plně srovnatelný s obvodem Dolby HX Pro.
Obr. 2. / Fig. 2
Limiter pracuje na principu řízené dolní propusti. Přesahuje-li velikost signálu možnosti záznamu, jsou vyšší kmitočty zeslabeny a tím odstraněno občas se vyskytující zasykávání v nahrávce. Limiter začíná omezovat signál až při vyšší úrovni než je pracovní rozsah obvodu pro řízení předmagnetizace a vhodným způsobem doplňuje jeho funkci. Signál ze vstupu záznamového zesilovače prochází přes kondenzátor C19 a rezistor R24 na vstup pomocného zesilovače s tranzistorem T11. Velikost tohoto signálu je řízena tranzistorem T10. Signál z výstupu je přiveden zpět na vstup záznamového zesilovače. Z hlediska signálu se celý obvod chová jako přibližně jako sériový článek RC, který zatěžuje vstup záznamového zesilovače (obr. 2). Při velkém vstupním napětí se zmenší fiktivní odpor Rf a zvětší fiktivní kapacita Cf. Tranzistor T10 je při malém signálu udržován ve vodivém stavu proudem procházejícím rezistorem R28 a při velkém je zavírán záporným napětím z detektoru. Rezistor R30 a dioda D3 vhodně upravují časové konstanty obvodu. Citlivost obvodu lze upravir změnou odporu rezistoru R28 nebo R29. Je vhodné aby tranzistor T10 měl co největší zesílení.
I při slabém signálu, kdy limiter nepracuje, vzniká malý útlum signálu vyšších kmitočtů přes kondenzátor C21 a vnitřní odpor pomocného zesilovače. Tento úbytek je kompenzován členem RC R1 a C2 ve vstupu záznamového zesilovače. Pro správnou funkci je třeba, aby zdroj signálu měl vnitřní odpor okolo 5 kOhm. Tomu odpovídá odpor trimru 22 kOhm na vstupu a nastavení trimru v okolí střední polohy. Při přebuzení vzniká jisté zkreslení signálu vlivem činnosti limiteru. Je však mnohem menší než to, které by vzniklo při záznamu na pásek.
Protože původní deska s plošnými spoji byla navržena na dnes již historické součástky, myslím že nemá smysl ji zde uvádět. Pokud by se někdo rozhodl si tento záznamový zesilovač postavit, může ho postavit na desku s podstatně menšími rozměry než má moje konstrukce z roku 1984.
K oživení potřebujete nf generátor a nf milivoltmetr, vhodné je také zkontrolovat zapojení osciloskopem. Přepněte magnetofon na záznam, pásek typu Cr a potenciometr "Fine Bias" nastavte na nejmenší odpor. Běžec trimru P5 nastavte ke kladnému napětí nebo vypněte obvod limiteru a dynamické předmagnetizace propojkou. Bez vstupního signálu nastavte nejdříve v bodě MB1 laděním cívky L2 co největší napětí. Nastavujte nejlépe střídavě v obou kanálech. Pak nastavte trimrem P3 v bodě MB1 napětí 65 mV, které odpovídá předmagnetizačnímu proudu 650 µA. Přepněte na typ pásku Fe a trimrem P4 nastavte v bodě MB1 napětí 40 mV. Zaznamenávejte signál s plnou úrovní (např. 1 kHz) a trimr P2 na vstupu záznamového zesilovače (na schématu není zakreslen) nastavujte tak, aby při reprodukci měl signál na výstupu snímacího zesilovače úroveň jako signál z kazety, nahrané v plné úrovni na jiném (pokud možno kvalitním) magnetofonu. Toto nastavení se bude lišit podle kvality použité kazety, zvolte proto vhodný kompromis. Je-li signál při snímání nepatrně silnější, je to méně nápadné, než když je tomu naopak.
Zbývá nastavit obvod dynamické předmagnetizace. Na vstup záznamového zesilovače přivedeme signál o kmitočtu 10 až 14 kHz s takovou amplitudou, aby se rozsvítila LED HX, indikující funkci obvodu dynamické předmagnetizace. Vstupní napětí budeme zvětšovat tak dlouho, dokud se bude zmenšovat napětí na kolektoru T4 a tranzistor nebude zcela otevřen. Pak nastavím trimr P5 tak, aby se předmagnetizační proud zmenšil asi o 5 dB. Zkontrolujte ještě, zda je oscilátor při takto zmenšené předmagnetizaci schopný smazat starý záznam. Naprosto dokonalé smazání není ve většině případů nutné, protože zbytky starého záznamu jsou maskovány novým silným zaznamenávaným signálem. Nebude-li oscilátor dobře mazat, je třeba mu (i celé elektronice řízení předmagnetizace) zvětšit napájecí napětí.
Rozšíření dynamického rozsahu při použití popsaného zapojení dostatečně názorně ukazují grafy na obrázcích 3 až 5.
Obr. 3. Zvětšení dynamického rozsahu při kmitočtu 10 kHz
Fig. 3. Increasing dynamic range at 10 kHz
Obr. 4. Zvětšení dynamického rozsahu při záznamu v úrovni
0 dB
Fig. 4. Increasing dynamic range at 0 dB
record level
Obr. 5. Kmitočtová charakteristika "přes pásek"
při úrovni -20 dB
Fig. 5. Frequency bandwich "through
tape" at -20 dB level
Jaroslav Belza
Záznamový zesilovač byl otištěn v Amatérském Radiu č. 10/1991 na s. 396
Princip dynamické předmagnetizace byl popsán v Amatérském Radiu č. 10/1986
12. 3. 2001