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.

Рис. 42. Вариант изменения схемы выхода фильтра

Можно и несколько доработать схе­му фильтров, введя в них дополни­тельные переключатели для измерения коэффициента нелинейных искажений 1, 2 и 3% и добавив в переключатель SB3 еще одну группу на переключение (если используется переключатель П2К, то эта группа уже имеется). Допол­нительные переключатели SB4 (рис. 42) используют для коммутации под-строечных резисторов, включенных параллельно резистору R31. Резистор R35 включается при измерении относительного уровня стирания. В этом случае при регулировке фильтров надо установить коэффициент усиления равным 33 при K_н.и = 3%, 50 — при K_н.и = 2% и 100 — при K_н.и = 1%.

При работе с фильтром следует помнить, что погрешность измерений за­висит от точности установки частоты ЗГ. На частоту 400 Гц его надо настраи­вать по максимуму напряжения третьей гармоники, а на частоту 1200 Гц — по минимуму напряжения на выходе фильтра. В обоих случаях фильтр (при включенных соответствующих переключателях) подключают непосредственно к выходу ЗГ.