Материал: МРБ 1081.(1984).[doc]

Для определения скорости ленты сигналограмму надо откалибровать по длине волны записи. Делают это так. От фонограммы возможно точнее от­резают кусок ленты длиной 10V (V — скорость ленты при записи фонограм­мы). Отрезать ленту нужно под углом 90° и обязательно тщательно размаг­ниченным инструментом (ножницами, лезвием безопасной бритвы, скальпе­лем и т. п.). К обоим концам отрезка с помощью липкой ленты приклеивают ракорды длиной 0,5 — 1,5 м. Подготовленный таким образом отрезок ленты наматывают на катушку (бобышку кассеты), устанавливают ее на любой маг­нитофон, имеющий скорость не выше V, и подсоединяют к его линейному вы­ходу частотомер, переключенный в режим счета импульсов (периодов). Затем включают магнитофон в режим воспроизведения и во время прохождения на­чального ракорда вначале нажимают на кнопку частотомера «Сброс», а за­тем — «Старт» (это надо успеть сделать до начала сигналограммы). Сразу после окончания сигналограммы нажимают на кнопку «Стоп» частотомера и по показаниям прибора определяют число импульсов (периодов), записанных на ней. Разделив это число на 10, находим фактическую частоту записанного сигнала.

Чтобы определить скорость ленты испытуемого магнитофона, на него ста­вят откалиброванную описанным выше способом сигналограмму, подключают к линейному выходу частотомер и по показаниям прибора определяют часто­ту воспроизведенного сигнала. Если она окажется больше найденной при ка­либровке сигналограммы, то скорость ленты в испытуемом магнитофоне выше номинальной, а если меньше — то ниже.

Истинную скорость ленты V_x рассчитывают по формуле V_х = V_Hf_B/f3, где V_H — номинальная скорость ленты; f_В и f_З — соответственно частоты воспроиз­веденного я записанного сигналов.

Отклонение скорости ленты от номинального значения находят по фор­муле

(FMagnt1.gif)

Поясним сказанное примером. Допустим, что в качестве фонограммы ис­пользована измерительная лента для проверки коэффициента детонации ЗЛИТ1.Д.4, которая на скорости 4,76 см/с содержит запись сигнала частотой 3160 Гц с допуском ±1%. При калибровке частотомер в режиме счета им­пульсов показал 3148 периодов. Следовательно, фактическая частота записи f₃ равна 3148 Гц. При воспроизведении этой фонограммы на испытуемом маг­нитофоне оказалось, что частота сигнала равна 3110 Гц. Истинная скорость, ленты в этом случае У_а. = 4,7б!_вДз = 4,76*3110/3148 = 4,70 см/с, а отклонение ее от номинального значения составляет AV= (3110/3148 — 1)-100 = — 1,2%. Знак минус показывает, что скорость ленты меньше номинальной.

Надо отметить, что для проверки каждой из стандартных скоростей лен­ты желательно иметь отдельные фонограммы, записанные на соответствую­щих скоростях. Можно, конечно, пользоваться и одной фонограммой (записан­ной лучше всего на скорости 19,05 см/с), но при этом нужно учитывать, что с уменьшением скорости ленты уменьшается и частота воспроизведенного сиг­нала. А так как стандартные скорости отличаются не точно в целое число раз, то в измерениях появится дополнительная погрешность. Чтобы ее избежать, в расчетные формулы необходимо ввести поправочные коэффициенты. Однако в большинстве радиолюбительских измерений этими погрешностями можно пре­небречь.

Приведенные выше способы измерения скорости ленты используются как в производстве магнитофонов, так и при их проверке. Но для радиолюбите­лей предложены более простые способы, дающие неплохие результаты. Вот некоторые из них.

Первый способ подобен предыдущему, где вместо цифрового частотомера 72

используется звуковой генератор (ЗГ) и осциллограф (ОС). На испытуемом магнитофоне, к лилейному выходу которого подключают один из входов ОС, воспроизводится фонограмма синусоидального сигнала, например, частоты 400 Гц (измерительная лента для проверки и установки уровня записи в кас­сетных магнитофонах и на скоростях 9,53 и 4,76 см/с в катушечных маг­нитофонах или запись этой частоты, сделанная на заведомо исправном маг­нитофоне промышленного изготовления). К другому входу ОС подключают3Г и изменяют его частоту до тех пор, пока на экране ОС не появится изображе­ние неподвижной окружности или эллипса, что свидетельствует о равенстве частот. Фактическую скорость движения ленты в проверяемом магнитофоне находят из выражения V_Пр=V_нf_г/f_с, где V_np — скорость ленты в проверяе­мом магнитофоне, см/с; V_H — номинальная скорость ленты, см/с; f_r и f_c — ча­стоты ЗГ и сигналограммы, Гц.

Другой способ заключается в том, что на испытуемом магнитофоне за­писывают серию из шести сигналов точного времени, передаваемых централь­ным радиовещанием в начале каждого часа. Затем, переведя магнитофон в режим воспроизведения, а его ЛПМ — в положение «Кратковременный оста­нов», медленно продвигают ленту и как можно точнее отмечают на ней ме­ста фонограммы, соответствующие началу первого и шестого сигналов. Затем, немного натянув ленту, металлической линейкой измеряют расстояние между метками и, разделив его на пять, получают значение скорости ленты в прове­ряемом магнитофоне.

Еще один способ весьма прост в исполнении, но позволяет лишь судить о скорости ленты без определения ее числового значения. Он заключается в том, что берут два катушечных магнитофона: испытуемый и заведомо исправ­ный магнитофон промышленного изготовления, желательно выпуска последних лет, имеющий ту же скорость движения ленты. Устанавливают магнитофон на некотором расстоянии один от другого — слева испытуемый, а справа маг­нитофон промышленного изготовления. На подающий узел первого из них ста­вят катушку с лентой (новой или бывшей мало в употреблении), пропускают через зону головок первого магнитофона, потом — через зону головок второго и заправляют в пустую катушку, установленную на приемном узле магнитофо­на промышленного изготовления. Включают на рабочий ход сперва второй, за­тем первый магнитофон и следят за лентой. Если в течение 2 — 3 мин лента между магнитофонами не провиснет, скорость ленты в испытуемом магнито­фоне равна или меньше скорости ленты в магнитофоне промышленного изго­товления. Чтобы определить это, надо поменять магнитофоны местами и по­вторить операции в том же порядке. Если и в этом случае провисания ленты не наблюдается, следует предположить, что скорости движения ленты в обо­их магнитофонах одинаковы. Когда лента при втором испытании начнет про­висать, то это укажет на меньшую скорость ленты в испытуемом магнитофо­не. Если она провисла при первом испытании, значит, скорость ленты в испы­туемом магнитофоне выше скорости в магнитофоне промышленного изготов­ления и второго испытания не требуется. Недостаток этого способа — возмож­ность проверки только катушечных магнитофонов.

Как проверить и в случае необходимости установить ток записи?

Здесь в качестве образцового опять придется взять промышленный магнитофон, ток записи которого примем за номинальный. На промышленном магнитофоне на ленте только того типа, на работу с которой он рассчитан {А4309-6Б или А4205-ЗБ), надо записать с номинальным уровнем частоту 1000 или 400 Гц (в зависимости от скорости ленты). Сделанную запись вос­произвести на том же магнитофоне и по милливольтметру, подключенному к линейному выходу, заметить напряжение. При записи регулятор уровня дол­жен находиться в положении максимального усиления, а установку уровня записи (0 дБ) производят изменением выходного напряжения от ЗГ. Если магнитофон имеет совмещенный регулятор, работающий как при записи, так и яри воспроизведении, он в обоих случаях должен находиться в положении максимального усиления. Однако, когда при воспроизведении наблюдается ог­раничение сигнала, регулятор следует поставить в положение, при котором ограничение отсутствует; и при таком положении производить запись и вос­произведение фонограммы.

Сделанная таким образом образцовая запись и будет служить своего рода измерительной лентой для проверки магнитофонов.

Катушку (кассету) с образцовой записью воспроизводят на проверяемом магнитофоне и по милливольтметру, подключенному к линейному выходу, оп­ределяют, соответствует ли выходное напряжение проверяемого магнитофона налряжению на линейном выходе промышленного. Если оно отличается более чем на ±1,5 дБ, ток записи следует подстроить. Для этого к магнитофону подключают ЗГ, регулятор уровня записи переводят в положение максималь­ного усиления (совмещенный регулятор — в номинальное положение) и про­изводят ряд записей, подавая от ЗГ различное напряжение. Когда будет най­дено выходное напряжение от ЗГ, при котором на линейном выходе разви­вается то же напряжение, что и при воспроизведении образцовой записи, маг­нитофон переводят в режим записи, от ЗГ подают найденное напряжение и устанавливают показания индикатора, соответствующие номинальному уровню записи (0 дБ).

Регулировку магнитофона надо производить на той же ленте, на которой сделана образцовая запись. При этом надо учитывать, что для катушечных магнитофонов, имеющих скорость ленты 19,05 см/с, установка тока записи на этой скорости ведется при частоте 1000 Гц и короткозамкнутом магнитном потоке 320 нВб/м. Во всех остальных случаях частота записи должна быть 400 Гц при короткозамкнутом магнитном потоке 250 нВб/м. Когда магнито­фон имеет несколько скоростей движения ленты, установку тока записи про­изводят только на наибольшей скорости. Если нет возможности сделать об­разцовую запись, ток записи можно установить по коэффициенту нелинейных искажений на линейном выходе, который в этом случае не должен превышать .2%. Для этого на магнитофоне записывают фонограмму с частотой записи 400 Гц и таким уровнем, при котором коэффициент нелинейных искажений был бы не выше 2%. Если магнитофон имеет совмещенный регулятор, то его положение во время записи фонограммы и ее воспроизведения изменяться не долж-но.

Следует иметь в виду, что ток записи зависит и от тока подмагничива-яия. Поэтому, если установку тока записи производят на вновь собранном или долго работающем магнитофоне, головки которого имеют выработку, сна­чала устанавливают ток подмапничивания по наибольшей отдаче ленты, а лишь затем ток записи. Обе эти операции обязательно производят на одной ленте.

Как правильно установить ток подмагничивания?

Оптимизацию тока подмагничивания (см. с. 61) осуществляют для обеспечения рабочего диапазона частот при лентах разного полива, а сам ток подмагничивания изменяется при этом в небольших пределах и повлиять на уровень записи не может.

В соответствии с ГОСТ 21402.0-75 установку тока подмагничивания про­изводят по наибольшей отдаче (максимуму выходного напряжения) ленты на частоте 1 кГц. Однако максимум отдачи на этой частоте определить трудно из-за небольшого его изменения при значительном изменении тока подмагни­чивания и доступно квалифицированным специалистам. Поэтому для бытовой аппаратуры допускается ток подмагничивания устанавливать на частоте 6,3 кГц следующим образом.

Если магнитофон имеет сквозной канал, то установка тока подмагничи­вания заметно .упрощается. В этом случае на вход магнитофона, работаю­щего в режиме записи, от ЗГ подают частоту 6,3 кГц и по милливольтметру, подключенному к линейному выходу, находят максимум выходного напряже­ния при изменении тока подмагничивания. Найдя этот максимум, увеличивают ток подмагничивания до тех пор, пока выходное напряжение не понизится на 3 дБ. Это и будет номинальный ток подмагничивания. Если магнитофон имеет УУ, то нахождение максимума отдачи и номинального тока подмагни­чивания производят путем пробных записей при различном токе иодмагни-чивания, который также надо контролировать с помощью милливольтметра на резисторе сопротивлением 1 — 10 Ом, включенном последовательно с ГЗ или ГУ. Эти измерения и служат для установки номинального тока подмагничи­вания.

И еще одно замечание. Большинство магнитофонов имеют в цепи тока записи LC-фильтр, препятствующий проникновению тока подмагничивания в усилитель. Перед установкой тока подмагничивания этот фильтр обязательно должен быть настроен на частоту ГСП по минимуму напряжения после этом фильтра.

Как проверить, что колебания тока подмагничивания симметричны?

Проверить асимметрию формы колебаний ГСП очень просто, если собрать пробник по схеме, показанной на рис. 39, где PV1 — микроамперметр, рассчитанный на ток 100 — 150 мкА или авометр, включенный на такой же предел измерений. Подключив пробник к выводам ГЗ или ГУ, переводят переключа­тель SB1 из одного положения в другое и следят за показаниями прибора. Если по­казания не изменяются — форма колебаний симметрична. В противном случае произво­дят регулировку ГСП известными способа-Ми. При установке в магнитофоне блока ГЗ или ГУ, проверку производят на обеих го­ловках блока, так как различия между ни­ми иногда могут привести к асимметрии формы сигнала (например, при наличии в одной из головок блока короткозамкнутых витков и т. п.). Если это обнару­жено, блок головок обязательно должен быть заменен.

Рис. 39. Схема пробника для про­верки асимметрии сигнала генера­тора ВЧП

Как проверить коэффициент нелинейных искажений и относительный уровень стирания? Можно ли для этого использовать один и тот же прибор?

Прежде всего надо напомнить, что основным источником вносимых нелинейных искажений является магнитная лента. При записи с высокочастот­ным подмагничиванием искажения определяются только нечетными гармониками, что следует из симметричности кривой намагничивания относительно начала координат (см. рис. 1). При этом основную роль играет третья гармоника, так как более высокие гармоники имеют значительно меньшую амплитуду и их можно не учитывать. Исходя из сказанного, ГОСТ 24863 — 81 требует из­мерения коэффициента нелинейных искажений канала записи-воспроизведения (или сквозного канала) только по третьей гармонике. Добавим, что такая оценка коэффициента нелинейных искажений удобна и тем, что исключает по­грешность измерений из-за четных гармоник, всегда возникающих в усилите» лях напряжения сигнала. Проверять коэффициент нелинейных искажений маг» нктофона удобно на частоте 400 Гц, третья гармоника которой равна 11200 Гц.

Указанный выше ГОСТ предусматривает проверку относительного уров­ня стирания частоты 1000 Гц. Однако в любительской практике вполне воз­можно проверять относительный уровень стирания на частоте 1200 Гц, что практически не отразится на измерениях.

Коэффициент нелинейных искажений и относительный уровень стирания желательно измерять с помощью селективного микровольтметра любого типа, подключив его к линейному выходу магнитофона. Коэффициент нелинейных искажений определяют из формулы Кн.и= (U_r/U_B) 100, где U_r и U_B — выход­ные напряжения, соответствующие коэффициенту третьей гармоники и часто­те 400 Гц.

Относительный уровень стирания находят из выражения A_CT = UcT/U_B, где и_ст и U_B — выходные напряжения, соответствующие воспроизведению стерто­го сигнала и частоты 1200 Гц.

При отсутствии селективного микровольтметра можно самому изготовить полосовой фильтр с крутизной спада АЧХ не менее 18 — 20 дБ на октаву. С помощью такого фильтра, ЗГ и милливольтметра можно оценить коэффи­циент нелинейных искажений и относительный уровень стирания любого маг» нитофона.

Принципиальная электрическая схема возможного варианта такого фильт­ра показана на рис. 40. Устройство выполнено на четырех ОУ, два из которых (DA2 и DA3) использованы в активных полосовых фильтрах, а два других (DA1 и DA4) — в усилителях напряжения. Частота настройки фильтров (И200 Гц) определяется параметрами двойных Т-мостов R8 — R13C5 — С7 и R19 — R24C9 — CL1, включенных в цепи ОС, охватывающих соответственно ОУ DA2 и DA3. Усилитель напряжения на ОУ DA1 используется при измерении относительного уровня стирания, на ОУ DA4 — лри оценке коэффициента не­линейных искажений.

Сигнал с линейного выхода магнитофона подают на вход устройства че­рез разъем X1. Кнопкой SB1 выбирают канал измерений при проверке сте­реофонического магнитофона. В положении переключателей SB2 и SB3, по­казанном на схеме, сигнал от магнитофона поступает непосредственно на выход устройства — разъем Х2, к которому подключен милливольтметр. Иными словами, в этом случае можно измерить .напряжение основного сигнала ча­стотой 400 Гц (при определении коэффициента нелинейных искажений) или 1200 Гц (при измерении относительного уровня стирания).

Чтобы оценить коэффициент нелинейных искажений, включают переклю­чатель SB2. В результате сигнал от магнитофона (частотой 400 Гц, записан­ный на ленте) поступает на вход двухзвенных активных фильтров на ОУ DA2 и DA3. Выделенное им напряжение третьей гармоники усиливается каскадом на ОУ DА4 и подается на выход устройства. Коэффициент усиления этого кас­када подобран (подстроенным резистором R31) таким, что при равенстве ко­эффициента нелинейных искажений заданному значению (3%) напряжение третьей гармоники равно напряжению основного сигнала.

Рис. 40. Схема фильтра для проверки коэффициента нелинейных искажений и относительного уровня стирания

Напряжение стертого сигнала измеряют при нажатом переключателе SB3. В этом случае на вход активного фильтра сигнал поступает через усилитель нэ ОУ DA1. Требуемый коэффициент передачи устройства устанавливают под­строчным резистором R3.

Для питания фильтра необходим двухполярный источник напряжением ±10 В. Его можно собрать по схеме, показанной на рис. 41. Трансформатор питания Т1 наматывают проводом ПЭВ-2 0 18 мм. В обмотке 1 — 2000 и в обмотке II — 130+130 витков. Магнитопровод УШ 16x38.

Рис. 41. Схема блока питания фильтра

Для облегчения налаживания в частотозадающих цепях устройства же-лательно использовать конденсаторы и резисторы с допускаемым отклонением от номинальных значений не более ±5%. Элементы остальных цепей могут быть с отклонением от номиналов ±20%. Конденсаторы С2, С13 устройства и С1 — С4 блока питания — типа К50-6 или К50-12; C1, СЗ и С14 — типа КТ-1; остальные — типа К73-9. Постоянные резисторы могут быть типов МЛТ, МТ или МОН; подстроечные резисторы — типов СПЗ-22, СПЗ-27 или СПЗ-38а.

Налаживание фильтра сводится к настройке частотозадающих цепей и ка­либровке усиления каскадов на ОУ DA1 и DA4. Двойные Т-мосты настраива­ют поочередно, разорвав предварительно соединения в точках а — г (см, рис. 40). На вход моста (точка а или в и общий провод) от ЗГ подают на­пряжение 0,5 В частотой 1200 Гц и подстроечными резисторами Rll (R22)

и R13 (R24) добиваются минимума показаний милливольтметра, подключен­ного к его выходу (точки б «ли г и общий провод). Ослабление напряже­ния частоты 1200 Гц по отношению к частоте 400 Гц каждым из мостов­должно быть не менее 46 дБ. Настроенные мосты включают в цепи ОС, охва­тывающих ОУ DA2 и DA3, и подают на вход устройства (разъем XI) сигнал той же частоты, но напряжением 20 мВ. При включенном переключателе SB2 изменяют сопротивление подстроечного резистора R31, добиваясь того, чтобы на выходе (разъем Х2) напряжение стало равным 660 мВ (U_вых/U_вх = 33). После этого включают переключатель SB3 и, уменьшив входное напряжение до 1 мВ, подстроечным резистором R3 устанавливают выходное напряжение 1850 мВ (U_BЫХ/U_BX=65 дБ). Если частота ЗГ во время налаживания оста­валась неизменной, то откалиброванное таким способом устройство позволит регистрировать коэффициент нелинейных искажений, равный 3%, и относи­тельный уровень стирания — 65 дБ.

Процесс измерения этих параметров магнитофона несложен. При опреде­лении коэффициента нелинейных искажений на вход магнитофона подают но­минальный (для выбранного входа) уровень сигнала частоты 400 Гц и, уста­новив по индикатору номинальный уровень записи (0 дБ), производят запись сигнала на ленту. Затем к линейному выходу подключают фильтр и воспроиз­водят сигналограмму. Запомнив значение выходного напряжения U_B (оно должно быть в пределах 0,25 — 0,5 В), нажимают переключатель SB^!2 и из­меряют напряжение третьей гармоники U_r. Коэффициент нелинейных искаже­ний (в процентах) рассчитывают по формуле Кн.и= (3U_г/U_B) 100.

Поясним примером. Допустим, что напряжение частоты 400 Гц было при¹ воспроизведении 325 мВ, а при включении фильтра оно уменьшилось до 27 мВ. Тогда по приведенной выше формуле Кн.ж^:=3-27/31215 = 0,25%.

Для оценки относительного уровня стирания на магнитную ленту в тече­ние 15 — 20 с записывают сигнал частотой 1200 Гц с номинальным уровнем записи (напряжение на входе должно быть номинальным). Затем часть фоно­граммы (последние 7 — 10 с) стирают. Делают это, отключив ЗГ и установив регулятор уровня записи в положение минимального усиления. Переключив магнитофон в режим воспроизведения, измеряют сначала на линейном выходе уровень сигнала, а затем во время про­хождения стертого участка ленты вклю­чают переключатель SB3 и определяют остаточное напряжение. Если оно равно измеренному перед этим напряжению или меньше его, относительный уровень стирания соответственно равен или мень­ше — 65 дБ.