井冈山FK40-3型电影扩音机电路解析

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井冈山FK40-3型电影扩音机电路解析
& \# k9 }  w, H/ x                      八一电影机械厂生产的井冈山FK40-3型电影扩音机是井冈山103A-X2型电影放映机的配套设备,它还可以与16毫米和35毫米固定式电影放映机配套使用,是部队目前广泛使用的电影还音设备
1 h- p5 {" s3 ]; \4 b1 {" m1 g  为使广大电影放映人员对该机进行正确使用和有效地维护保养及检修,本文从整机特点,各元器件的名称作用、信号流程、线路各主要点的静态值及常见故障的现象和产生原因做较详细的分析阐述,仅供大家在工作中参考
0 X' X! V+ v+ E( L9 F  井冈山FK40-3型电影扩音机整机电路原理图↓

, u; }# F. s8 A1 E5 L% k% ?. I一，主要特点
  井冈山FK40-3型型电影扩音机与解放103一A型电影扩音机比较,电路设计更加合理,元器件排列整齐规范,输出功率增大,功能更多;而且重量轻,操作简便。主要特点有以下十点
   1、功率放大部分:由两只FU-7管组成的准甲乙2类放大电路,代替两只6P3P管组成的甲乙1类放大电路,输出功率由原来的25瓦(量大为32瓦)增加到40瓦(最大可达50w以上,故称为准甲乙2类放大)。栅极采用滑动偏压方式,静态的栅极固定偏压约为负45伏,在阳极供电电压提高到540伏, 帘栅极供电电压提高到400伏的情况下,其阳极耗散功率仍不超出额定值(25瓦)。本电路的特点是采用电压激励、倒相和阻容耦合电路,可获得近于甲乙2类运用的功率输出(称准甲乙2类),因此,电路结构比较简单
   2、高压整流部分:采用倍压整流电路进行整流。因此,变压器次级匝数少,减小了体积,降低了重量。
/ n4 u' E, Q/ G5 M6 H( z   3、光电信号放大级:采用阴极输入方式,以适应硅光电池输出阻抗相匹配。电路比较简单。
( ?- u* v- y; j! y& O" i/ C   4、音调控制部分:采用了反馈式双电位器(高音和低音)控制电路,使用者能更加方便地调整,来实现语言高音,音乐低音的效果。
   5、输出显示由输出指示表代替过荷指示器,使用者更加便于观察和监控。
( D3 {3 b: o, a& N   6、双机音量平衡调整电位器,移装在扩音机后面板上,调整时安全方便。
. b9 U+ z- w; J" v   7、利用推拉式开关电位器的转换,非常方便地实现35毫米和16毫米的放映还音。
* s# b8 j) T8 m& w1 F% |$ _' l7 b   8、增加了监听输出插座,为在放映中监听还音效果提供了方便。
# T# s; X" q; P* N   9、增加了线路输出插座(输出阻抗为600欧姆)可方便地对各扩音节目进行录制。
   10、电源变压器耦与互感相结合式改为互感式,设备的使用更加安全可靠。
二、电路中各元器件的名称作用
1、电子管
! {- G: J4 l$ k6 x. Z该扩音机共采用五只电子管,其中6N1一只,6N2两只,FU-7两只。
0 g" G6 v" q+ {  (1)G1a其中1/2的6N2为光电信号放大管,主要作用是将CZ1与CZ2插口的放映机光电信号输入到G1a阴极,采用阴极输入方式的目的是使之与放映机中硅光电池的输出阻抗相匹配。
  (2)G1b(6N2的1/2)为话简信号放大管,作用是将通过CZ3插口输入到到G1b栅极的徽弱的话筒信号进行放大。
( i2 O2 t  y1 b/ y- v  (3)G2a(6N2的1/2)为混合放大管,作用是将通过CZ4插口输入的拾音器信号和前置放大器G1a和G1b输出的光电信号及话筒信号进行混合放大。前置级以及信号混合级都釆用高μ值的6N2电子管。
8 m6 E. d) Z" O: q4 m' r; x  (4)G2b(6N2的1/2)为电压放大管,作用是将混合级输入的信号继续进行电压放大。
  (5)G3a与G3b(6N1)为推动、倒相管,主要作用是给功率放大管提供一个幅度较大,且幅值相等、相位相反的不失真的信号电压。
  (6)G4、G5(FU-7×2)为准甲乙2类推挽式功率放大管,主要作用是将推动倒相管送来的信号电压进行功率放大,以便使扬声器获得足够大的信号功率而发出声音。
- D. n# a" e# K$ o  h/ J+ K$ |   2、晶体管
该扩音机共采用九只晶体二极管(其中八只做为整流,一只为稳压)
  (1)D1~D4采用的是四只性能相同的2DPH型晶体二极管组成桥式整流电路,从而将电源变压器次级的280伏交流电进行整流,
再经滤波得到一个385伏的直流电压供给G4.G5(FU-7×2)的帘栅极,并分别为G3、G2、G1的阳极提供相应的直流工作电压
  (2)D5、D6采用的是两只2KP5F型晶体二极管组成倍压整流电路,它将电源变压器次级240伏交流电经D5.D6倍压整流后,产生一个630伏的直流高压加给G4、G5的阳极。
  (3)D7为整流二极管,采用的是一只2CZ21A型晶体二极管,主要作用是将输出的信号电压通过R37进行整流,在R35上,取得一个正于地端的直流电压来降低功放管的负偏压。使功放管阳流大为增加,实现滑动偏压方式。
  (4)D8为负压整流二极管,来用的是一只2DP3A型晶体二极管,主要作用是将电源变压器次级34伏交流电进行半波整流后,产生一个45伏的直流负压,供给G4、G5的栅极作柵负压。
# k& d) t: ?& q: C4 b  (5)D9为稳压二极管,主要作用是使R35上保持一个一定量的电压值,以防止大功率输出时经D7整流后电压过高,使G4和G5栅级进入正区。
  3、电阻器
  (1)R1,R2为G1a,的阴极电阻(0.25w150欧姆),主要作用有两个,一是与W1、W2串联后再并联(即R1+W1比R1+W2)而构成的G1a的阴极电阻,以便在静态状态下产生一个阴极高于栅极的偏压:二是防止光电信号因W1或W2调得过偏而造成信号与地短路。
% Q8 |6 W2 x  V/ K1 d- c(2)R3为G1a阳极负载电(025W240K),主要作用是在静态时,给G1a阳极提供一个合适的直流工作电压;而在动态时将G1a阳极输出变化的信号电流转变成变化的信号电压输出;当有信号输入时,为信号源做负载
(3)R4为衰减电阻(0.25W1M),它并接在放映35毫米影片与放映16毫米影片转换开关K2-1上,主要作用是衰减放映35毫米影片时输给G2a混合放大管过强的信号电压;放映16mm影时,K2-1将其短路
$ ]% b7 G) {: I/ X6 j4 ?9 x) R9 x(4)R5为G1b的柵极电阻(0.25W2OK),                                                                        
4 _$ z; i: x' H其作用有三个;一是传递栅偏压;二是为信号源作负载:三是泄放栅流
8 m/ Q( A0 k8 R2 Y$ w' ]6 E  (5)R5为G1b的阳极负载电阻(0.25W240K),作用同R3
  (6)R7为衰减电阻3M,主要作用是衰减G1b送来的过强的话筒信号电压,同时它与G2a的柵极与阴极的极间电容配合而衰减高频自激振荡信号。
  (7)R8为衰减电阻(0.25W240K),主要作用是衰减拾音器输入的过强的信号电压,
   (8)R9为G2a的阴极电阻(0.25WIK),主要作用是为G2a产生自生栅偏压,当有信号输出时,它还做为本级的输出电阻,输入串联负反馈电阻和跨级输出电压、输入串联的负反馈电阻。
  (9)R10为G2a的阳极负载电阻(0.25W24OK),作用与R3相同。
7 V. |& _  \3 A  `2 D. e; c  (10)R11为G2b的栅极电(0.25W510K)作用与R5相同
- w: T2 }, [& ]& k1 Q  (11)R12为G2b的阴极电阻(0.24W300欧姆),作用是产生自生栅偏压
  (12)R13(025W2.4K),R14R15(0.25W30K)与W6(100K)、W7(47K)和(C5一C8、C27、C28)等元件配合,从而组成反馈式高、低音音调控电路
  (13)R16(0.5W51K)、R17(0.5W15K)、R18(0.5W5.1K)、R19(0.5W24K)为串联分压电阻,主要作用是有两个:一是分别为G1、G2、G3的阳极提供适当的直流工作电压;二是与C17,C18、C19、C20，10微法/450V组成串联式退耦电路,用以消除扩音机电路中由于共用一个直流电源在内阻引起寄生正相合而产生的低频自激振荡(汽船声)
& Q% N2 g+ U$ J/ J1 g6 [  (14)R20(0.5W51K)为G2b的阳极负载电阻,作用与R3相同
  (15)R21为G3a柵极电(0.25W100K),作用与R5相同
  (16)R22(0,25W30欧姆),R23(0.25W240欧姆)分别为G3a和G3b的阴极电阻,R22为本级电串联负反电阻和多级电压负反馈电阻R23的作用与R12相同
+ g# u% t: N  ?0 B% {  W9 {5 O- V   (17)R24、R25(W5K)分别为推动、倒相级G3a、G3b的阳极负截电阻,其作用与R3相同
   (18)R26为分压电阻(0.25W240K),它与W8(20K)组成信号分压器,作用是将G3a输出信号电压分出一部分,为倒相级G3b的栅极提供一个合适的信号电压,使其输出电压与G3a输出电压幅值相同、相位相反的信号电压
4 S; \6 s7 k0 p+ u5 V$ V   (19)R27、R28(0.5W51K)分别为推挽功率放大管G4、G5的栅极电阻,以便传递负压整流滤波电路所提供的固定栅偏压
   (20)R29(W1.5K)为负反馈电阻,它与C12井联后再与R22串联,从面组成多级电压串联深度负反馈电路,既减少了放大器造成的失真,又展宽了频带,并提高了放大器的稳定性和音质
' N6 D% u! [/ \& g0 Q   (21)R30,R31为防振电(0.25W20K),R30与R27串联,做为G4栅极电阻的一部分;R30与R31又分别为G4、G5功放管栅极与阴极之间的分布电容组成高频滤波器,以便防止高频自激振荡。
   (22)R32为等效负载电阻(50W33欧姆)它的作用是防止扬声器没有接入,扩音机空载输出而损坏输出变压器;当扬声器头插入CZ5时,R32自动断开,从而起到保护输出变压器的作用。
   (23)R33为限流电阻(0.5W620欧),其作用是限制输出电流的大小,使之与CZ7插口接入的负载达到阻抗匹配。
& k. n9 v& l9 W3 ]   (24)R24为固定栅负压整流滤波泄放电阻(0.25W1OK),它的作用是保护C22。
0 a+ q6 y. O( N/ ~( @   (25)R25为滑动偏压整流负載电阻,(0.25W1K)它的作用是将D7整流信号转换为正于地端电压值来降低G4.G5的栅负压
   (26)R36为次高压整流滤波泄放电阻(O.5W240K), 主要作用是扩音机电源开关关闭后,把电容器C23儲存的电荷尽快泄放掉,以防止电击伤人和维修时损坏仪器。
   (27)R37隔离电阻(0.25W10K),它的作用是将固定栅负压与滑动整流支路隔离。
# Z, d8 o+ p$ x   (28)R38为倍压整流滤波泄放电阻(0.5W510K),作用与R36相同。
    4、电容器
   (1)C1,C2,C3、C4为交连电容器(0.022微法),主要作用是隔断直流成份,传递极间交流信号
* |+ e1 w4 p1 {# ]# T! a   (2)C5(0.01P)、C6(3300P)、C7(1000P)、C8(0.22微法)、C27(100P)、C28(47P)为音调控制电容器,主要作用是与R13、R14、R15与W6,W7等元器件配合,从而获得比较理想的高、低音效果
   (3)C9交连电容器(0.1微法),主要作用是把电压放大级的交流信号传递推动、倒相級并隔断极间直流
9 ^( X( B1 t) @  _0 o5 b- ]# n% h   (4)C10为相位校正电容器(15P),它的主要作用是用来消除由于多级放大器产生相移而引起的寄生高频振荡
& J$ m. I2 D- i3 u9 ?1 d5 {   (5)C11.G2b阴极旁路电容(100微法/10V),主要作用是稳定G2b的栅偏压,旁路交流信号。
2 ~3 Q& u+ t; N. q/ ?, x" o/ z   (6)C12为负反馈相位校正电容器(680P),它与R29并联,成深度负反馈电路,并起到相位校正的作用
/ o0 ~  O3 H1 [2 Z# E4 n4 d   (7)C13、C16为交连电容器(0.22微法),作用与C1相同
   (8)C17、C18、C19、C20为退耦滤波电容器(10微法450V),它们与R16、R17、R18,R19组成串联式去耦电路。起到消除低频自激振荡的作用。
9 G6 ?9 H) X; X$ t* O   (9)C14为隔直流电容器(0.1微法),作用是将较低的倒相级栅负压与推动级阳极电压隔离
( O4 i' i: A/ X4 g1 H2 [   (10)C15(680P)为为消振电容器,作用是进行相位校正,抑制高频振荡。
   (11)C21为滑动偏压滤波电容,主要作用是稳定R34和R35相叠加(反向)后的电压值
" c, C3 s- Z# B1 w8 Z% y4 J   (12)C22为固定栅负压滤波电容器,主要作用是滤除柵负压整流电源交流成份
   (13)C23为次高压滤波电容器(47微法/450V),它与R36并联,滤除次高压桥式整流后的交流成份,从而为G4、G5的帘柵极提供一个比较平稳的直流工作电压
2 ]8 `: d& x; u. h: ^& h* C   (14)C24、C25为倍压整流电容器,它与D5.D6组成倍压整流电路,主要作用是储存经D5和D6整流后的电能,叠加后产生一个直流高压(540V左右)加给G4、G5阳极。
5.电位器
   (1)W1、W2为光电信号输入平衡调节电位器,位于扩音机后面板上,用来调节两台放映机音量尽可能达到一致
   (2)W3为放映音量调节电位器,位于扩音机正面板,它的作用有两个,一是顺时针旋转声音增大;逆时针旋转声音减小,放映中应注意控制该电位器,使观众所到清晰悦耳的声音;二是推入为放映35mm影片使用,拉出为放映16mm影片使用
   (3)W4为话筒音量调节电位器,位于扩音正面板,其作用控制话简音量的大小。
   (4)W5拾音器音量调节电位器,位于扩音机正面板上,其作用除控制拾音器音量大小外,兼做G2a电子管的栅极电阻
9 T6 S6 ?. ?1 C+ r# M( O! L! N, h   (5)W6为低音调节电位器,位于扩音机正面板上,逆时针旋转使低音减弱,顺时针旋转增强低音,在使用中一股遇有音乐时增强低音,对白时减小低音,视具体情况而调整
   (6)W7为高音调调节电位器,位于扩音机正面板上,顺时针旋转增强高音,逆时针旋转使高音减弱,使用中可根据具体情况来调整。
' i1 t% D5 U! ^! c2 h   (7)W8为倒相平衡调节电位器,它固定在扩音机内部接线板的正面,调整它可使上、下臂推挽功率放大管获得幅值相等、相位相反的信号电压。该电位器在扩音机出厂时已调到最佳点,使用中不应随意调整。
   (8)W9为监听音量调节电位器,位于扩音机正面板上,调节方法与W8相同
   (9)W10为交流声平衡电位器,它与W8一同被固定在扩音机内部接线板的正面,调节该电位器可使交流声达到最小
   6,插孔(座)
   (1)CZ1.CZ2为放映机光电信号输入插孔。位于扩音机的后面板上
5 _, d% f2 H7 B9 d1 b( X3 ]   (2)CZ3为话筒倍号输入插孔,位于扩音机的正面板上
& g# H$ y) @3 z, M   (3)CZ4为拾音器信号输人插孔,位于扩音机的正面板上
. c4 w. B* L- ~   (4)CZ5为连接扬声器的输出插孔,位于扩音机的背面
   (5)CZ6为连接监听扬声器输出插孔,位于扩音机的背面。
   (6)CZ7为线路输出插孔,位于扩音机的正面
   (7)CZ8为三脚式电源输入插座,它位于扩音机的背面,市电电压经电源线从此插座引入扩音机,CZ8的其中一脚与扩音机的机壳相接以防机壳带电击人,。该扩音机所用电源电压为50赫,220伏交流电压
! ?& z* k( |( O  h* @( t   7、开关及其它
# |" {9 j# b7 E  h5 x5 }* S   (1)K1为扩音机电源开关,用来控制扩音机总电源
   (2)K2为放映35毫米影片与放16毫米影片转换开关;“推”为放35毫米影片,“拉”为放16毫米影片用
$ p1 w7 G( G& T& u, g' L. P3 \4 y. x   (3)B1为电源变压器,它将市电电压转换为扩音机各部分所需要的电压值, 次级:240伏绕组为D5、D6等组成倍压整流电路提供交流电压;280伏绕组为D1~D4桥式整流提供交流电压;6.4伏绕组为G1、G2(6N2×2)的灯丝提供交流电压;34伏绕组D8为负压整流提供交流电压
- m- z  E. K7 [5 T2 k5 g. y   (4)B2为扩音机输出变压器,主要起传递音频信号和变换阻抗的作用
   (5)BX为电源保险丝,位于扩音机的背面,它采用的是一只2安培玻璃管式保险丝。串接在电源变压器的初级回路中。当扩音机出现短路等故障时,BX熔断,从而保护人身及设备的安全使用中当BX断时,应查明原因后,再更换相同规格的保险丝
   (6)VU为扩音机输出指示表,位于扩音机的正面板,使用中要注意观察表头指针摆动的大小,一般要求表针不超过红色警戒线,否则会引起还音失真
  三、整机电路通路流程
, h+ I; \7 [" i    1、交流通路流程
1 J# _# S6 m  A6 k8 D扳动扩音机电源开关K1,打开扩音机电源。
(1)220伏交流从CZ8的其中一脚一K1－BX(2安培)→B1的初级一CZ8另一脚构成回路,电源变压器(B1)进入工作狀态,次级感应出相应的各电压值。
9 O4 u3 T! F, F; a, j% \$ J. d/ @(2)240伏交流电在正半周时,从其绕组的上端一D5一向C24充电一绕组的下端构成回路,在电阻R38上产生一个上端为正,下端为负的直流电压(其数值与C24上所充电电压数值相同);在负半周时,从其绕组的下端一向C25充电一D6－绕组上端构成回路,在电阻R39上产生一个上端为正,下端为负C24与C25充电电压相叠加的直流电压(其数值等于C24与C25上充电电压之和),实现了倍压整流(540)伏,做为功率放大管G4和G5屏极工作电压。
(3)280伏交流电压加给由整流二极管D1与D4组成的桥式整流电路,其电流从整流电路的正端一R36(向C23充电)→整流电路的负端构成回路,在电阻R36上产生一个上端为正,下端为负的直流电压(400伏)次高压,做为功率放大管G4和G5的帘栅极电压及前级放大管G1、混合放大管G2和推动倒相放大管G3的屏极直流工作电压。
(4)6.4伏交流电(双3.2伏电压串联)直接加给电源指标灯和电子管G3的④、⑤脚,G4与G5①.5脚做为灯丝电压。
/ ^2 W$ G" h+ [1 z& i(5)5.6伏交流电直接加给电子管G1与G2的4.⑤脚做为灯丝电压,该绕组两端之间接有电位器W10,采取中点接地的调整方式,来实现消除因灯丝供电引起的交流声。
+ V$ k& w) E: t5 c/ M7 ~  j3 f  H: R(6)34伏交流电在负半周时,电流从其绕组的下端→R34(向C22充电)→D8→绕组的上端构成回路,形成半波整流,在电阻R34上产生一个下端为正,上端为负的直流电压(负压)实现了负压整流(负45伏),做为功率放大管G4与G5栅极负偏压。
   2、直流通路流程
' ?4 @$ U/ [  Z4 R(1)540伏直流高压从R38上端一输出出变压器(B2)初级的中心抽头→G4、G5高压帽做为屏极直流工作电压→④脚→地→构成回路。由于两只功率放大管的型号相同,各种参数、性能和电路接法与供电条件一致,所以两管的静态阳流也相等,但流经输出变压器初级阳流的方向相反,产生的磁通相互抵消(没有磁通变化),故输出变压器的次级没有感应电压(无输出)。
1 F. k5 `* k: |, _6 P+ u" ]& _(2)400伏次高压从R36上端→G4②、G5②脚做为帘柵极直流工作电压一4脚→地一构成回路。
+ P/ u3 n( ^: i0 X(3)400伏从R36上端一R19→R24－1/2G3a的①脚为屏极直流工作电压→③脚→R22一地构成回路,在R22上产生一个阴极为正、地端为负的直流电压,经柵极电阻R21传递②腳做为栅负压;400伏从R36上端→R1→-R2→1/2G3b的6脚为屏极直流工作电压一8脚→R23→地构成回路,在R23上产生一个阴极为正、地端为负的直流电压,经极电阻W8传递7脚做为栅负压。
(4)400伏从R36上端→R19乛R18→+R20→1/2G2b的6脚,做为屏极直流工作电压一8脚→R12地构成回路在阴极电阻R12上产生一个阴极为正、地端为负的直流电压,经栅极电阻R11传递7脚为栅负压;400伏从R36上端→R19一R18→R17→R10－1/2G2a的①脚,做为屏极直流工作电压→(③脚→R9→地构成回路在阴极电阻R9上产生一个阴极为正. 地端为负的直流电压经柵极电阻W5传递到2脚做为柵负圧。
9 g& \! o' J; G; U+ G! j) p极为正、地端为负的直流电压经栅极电阻W5传递②脚做为栅负压。

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