Схемотехника современных магнитофонов

Нарисуйте  структурную схему аналогового кассетного моно и стерео магнитофона.

Структурная схема современного типового магнитофона представлена на рисунке. Ее элементы по функциональной значимости можно разделить на электронные и механические. В зависимости от класса той или иной модели состав блоков может изменяться, но общая схема взаимодействия между ними остается постоянной. Например, особенность построения магнитофонных панелей автомобильных аудиосистем и переносных плейеров состоит в том, что они работают только в режиме воспроизведения сигналов и в связи с этим имеют упрощенную структуру электронной части. Следует сразу же указать, что общее управление работой современного магнитофона производится от специализированного контроллера, реализуемого на базе цифрового процессора.

В режиме воспроизведения сигналы воспроизводящей магнитной головки вначале поступают на коммутатор, который может быть как механическим, так и электронным. По сигналу F/R от контроллера системы управления при использовании головки с четырьмя рабочими зазорами осуществляется выбор той или иной пары стереосигналов в зависимости от направления перемещения магнитной ленты. Если применяется головка с двумя зазорами, коммутатор будет механическим и в режиме автореверса должен менять местами выводы «левой» и «правой» обмоток головки для предотвращения инвертирования стереоканалов при ее перемещении.

Двухканальный усилитель воспроизведения (УВ) обладает стандартной амплитудно-частотной характеристикой, для чего снабжен корректирующими цепями, обычно включаемыми в качестве элементов обратной связи каскадов. Кроме того, используются и переключаемые цепи коррекции АЧХ, необходимые при смене типа применяемой магнитной ленты (Normal, СrО₂ или Меtal). Сигнал управления их коммутацией формируется контроллером системы управления при нажатии соответствующей клавиши или автоматически, когда есть соответствующий сенсор типа ленты (сигнал N/C/М).

Стандартная АЧХ усилителя воспроизведения кассетного магнитофона, определяется частотными свойствами воспроизводящей головки и имеет вид, противоположный АЧХ этой головки. Этим достигается результирующая равномерность характеристики тракта воспроизведения в рабочем диапазоне частот. Спад АЧХ УВ в области средних частот составляет 6 дБ на октаву. Переключаемые цепи коррекции для разных типов магнитных лент строятся на базе RC-элементов и дополнительно корректируют вид данной характеристики. Так, для ленты типа Normal постоянная времени подключаемой цепочки равна 120 мкс, а для ленты на основе СгО₂ и Metal - 70 мкс.

После усиления и коррекции низкочастотные колебания стереоканалов поступают на экспандер системы шумопонижения Dolby (и/или динамический ограничитель шума). Иногда перед ним устанавливаются регуляторы уровня воспроизводимых сигналов - переменные резисторы. Включение режима шумопонижения при необходимости производится с клавиатуры управления (сигнал DOLBY). Окончательно сформированные таким образом сигналы левого и правого каналов подаются в низкочастотный тракт для регулировки и усиления. Если экспандер в какой-либо модели отсутствует, выходом описываемого тракта служит выход усилителя воспроизведения.

Схема поиска фонограмм обычно контролирует наличие пауз определенной длительности в выходных сигналах усилителей воспроизведения. При этом лентопротяжный механизм работает в режиме ускоренной перемотки магнитной ленты, а воспроизводящая головка отводится от нее не полностью. Формирующиеся при этом импульсы напряжения MS передаются на вход контроллера системы управления, который их анализирует, подсчитывает и, отсчитав необходимое количество, переводит механизм магнитофонной панели в режим воспроизведения. К сожалению, такой способ поиска имеет свои недостатки: он чувствителен к длительности пауз и уровню шумов (особенно в паузах), которые могут вызывать ложные срабатывания системы.

Запись сигналов может производиться как от различных электронных устройств, входящих вместе с магнитофоном в состав аудиокомплекса (магнитола, музыкальный центр и т.п.), так и от внешних устройств, например микрофона. Сигналы при записи сначала формируются и коммутируются в низкочастотном блоке усиления, а затем подаются на вход записи магнитофона. Здесь они в первую очередь поступают на компрессор системы шумопонижения, после этого - на вход усилителя записи (УЗ) с амплитудно-частотной характеристикой, определяемой корректирующими цепями. Выходное сопротивление УЗ достаточно велико (много больше сопротивления записывающей головки), поэтому он работает в режиме генератора тока.

Стандартная АЧХ УЗ представляет собой снятую при постоянном напряжении сигнала на входе усилителя зависимость тока в записывающей головке от частоты. Характеристика имеет подъемы на низких и высоких частотах. Подъем на низких частотах необходим только для создания предыскажений, а на высоких - еще и для компенсации потерь в записывающей головке и магнитной ленте. Введение частотных предыскажений позволяет уменьшить на этих частотах усиление в тракте воспроизведения, что снижает уровень его собственных шумов. Как и в режиме воспроизведения, АЧХ усилителя записи корректируется с помощью коммутации отдельных RC-цепочек в зависимости от типа применяемой ленты.

Регулировку величины записываемого сигнала осуществляет система автоматической регулировки уровня записи (АРУЗ). В ряде магнитофонов (высокого качества и профессиональных) такие регулировки производятся вручную.

Генератор тока стирания/подмагничивания (ГСП) выполняется обычно в виде транзисторной схемы с трансформатором. Вращением сердечника трансформатора можно регулировать частоту колебаний. Кроме того, частота генерации меняется (управляющий сигнал ВР) при записи аудиоинформации с тюнера (в составе аудиокомплекса) для того, чтобы не допустить возникновения биений. Величина выходного тока генератора зависит от типа используемой ленты и соответственно корректируется.

Сигналы с выходов усилителя записи и генератора тока стирания/подмагничивания (ГСП) суммируются и подаются на обмотку записывающей головки. Для предотвращения попадания на выход УЗ высокочастотного сигнала ГСП в каналах устанавливаются заградительные фильтры-пробки, представляющие собой параллельные LC-контуры, настроенные на частоту генератора.

С выходной обмотки трансформатора ГСП высокочастотные колебания поступают на обмотку стирающей головки.

Модели магнитофонов могут различаться конструкцией лентопротяжного механизма (количеством электродвигателей, числом дек). Наличие раздельных электродвигателей перемотки и вращения ведущего вала существенно снижает коэффициент детонации. Автоматическое переключение режимов записи и воспроизведения с прямого на реверсивный и наоборот очень удобно для потребителя. Его техническая реализация может быть различной - от механического переключения элементов привода до смены направления вращения самого электродвигателя.