ЗАЩИТА ПРОВОДОВ
Один из основных каналов проникновения помех в усилитель ЗЧ — соединительные провода, в которых возникают разного рода паразитные наводки в помехи. В основном это помехи, создаваемые магнитными полями трансформаторов и проводов питания и емкостными связями между проводами. Поэтому необходимо защищать соединительные провода от воздействия на ни» этих полей.
Существуют три основные способа защиты проводов! экранирование, з«-вемление и соответствующая ориентация проводников.
Воздействие магнитного и электрического полей на проводники, с точки зрения возникновения в них помех, различно. Так, при воздействии магнитного поля напряжение помехи Uп.м, возникающей в проводнике — приемнике, описывается уравнением;
Uпм=jwMl1,
где М — коэффициент взаимной индуктивности двух цепей проводника-источника помех и проводника-приемника помех; I1 — ток в проводнике-источнике, создающем помехи.
Наличие угловой частоты w = 2пF указывает на то, что связь между цепями пропорциональна частоте F. Коэффициент М, а соответственно, и значение магнитной помехи Uм.м можно уменьшить, разнося цепи в пространстве, либо применив в них витую пару проводов, либо путем соответствующей ориентации этих цепей. Применение витых пар в цепях источника помех и приемника помех приводит к тому, что магнитные поля взаимно компенсируются.
При воздействии электрического поля наведенное из-за емкостной связи между проводниками напряжение от проводника-источника в проводнике-приемнике UH.Э равно:
Uнэ = jwRC12U1.
Значение наведенной помехи прямо пропорционально частоте источника помех w = 2пF, сопротивлению R цепи-приемника помехи относительно земли, емкости Си между проводниками и напряжению U1. Так как напряжение U1и частоту F изменить нельзя, то емкостную связь можно уменьшить шунтированием цепи-приемника малым сопротивлением R и уменьшением емкости Си за счет разнесения и ориентации проводников или их экранирования.
Следует отметить, что уменьшение входного сопротивления приемника помехи в случае магнитной связи не снижает наводки, как это имеет место при связи через электрическое поле.
Для защиты сигнальных цепей от электрических помех экранирующую оп-.летку необходимо заземлять в одной точке, чтобы исключить протекание по ней токов наводки, а для экранировки от магнитных полей оплетку необходимо заземлять в двух точках: непосредственно у источника и у приемника. При этом возвратный ток, текущий по оплетке в обратном направлении, будет компенсировать магнитные наводки. Эти противоречивые требования могут быть разрешены, если применить витые пары проводников (в общем экране). При этом экранирующая оплетка не должна использоваться для передачи сигнала и один из ее концов должен быть изолирован от общего провода. Хорошей разводкой слаботочных сигналов (например, связь между магнитной головкой звукоснимателя и входом предусилителя — корректора) можно считать вариант, показанный на рис. 97. Такой способ экранировки проводников почти полностью исключает электрические помехи и на 70 дБ ослабляет магнитные наводки.
Хороший результат дает соединение экранирующей оплетки и общего провода сигнальных цепей в одной точке, причем в такой, чтобы токи помех не могли проходить с экрана на землю через общий провод сигнальной цепи. Эта точка, как видно из рис. 97, находится на общем проводе усилителей (точка А). Во избежание замыкания экранирующих оплеток вне предусмотренной точки их необходимо изолировать.
Рис. 97. Схема соединения головки звукоснимателя с входом предусилителя-корректора
Разводка слаботочных сигналов в экранированной витой паре также хорошо предохраняет эти цепи от электромагнитных наводок, так как любой ток, протекающий через экран, наводит через взаимную индуктивность в обоих внутренних проводниках равные напряжения, взаимно уничтожающие друг друга. Следует отметить, что эффективность экранирования витой пары растет при увеличении числа витков на единицу длины.
В усилителях 34 для общих проводов сигнальных цепей можно применять два вида заземления: последовательное и радиальное (рис. 98). Последовательное соединение общих проводов сигнальных цепей разных узлов представляет собой самый простой и в то же время наиболее нежелательный вариант.
В этом случае появляется перекрестная связь между каскадами в результате протекания возвратных токов через последовательно соединенные полные сопротивления заземляющих проводников, из-за чего потенциалы общего провода в каждом функциональном узле (ФУ) отличны от нуля. Это вызывает проникновение внутренних помех и часто является причиной неустойчивой работы всего устройства. Однако этот вариант простой и поэтому является наиболее распространенным. Для этой системы в ФУ выделяют цепи с очень малым и стабильным потреблением мощности и далее их общие провода включают последовательно. Причем в такой системе наиболее чувствительный каскад (ФУ1) надо располагать как можно ближе к точке первичного заземления, так как она имеет наиболее близкий к нулю потенциал. Общие провода силовых цепей разводят радиально, объединяя их в точке первичного заземления.
Рис. 98. Последовательное (с) и радиальное (б) соединение сигнальной «земли» в одной точке
