АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДИКТОФОН

А. Румянцев, Радио №5/1964, ст.32

Автоматический диктофон состоит из универсального усилителя записи и воспроизведения, высокочастот­ного генератора стирания и подмаг­ничивания, специального устройства для автоматического включения и выключения диктофона и ленто­протяжного механизма. В диктофоне применена четырех­дорожечная система записи на лен­ту типа 2 или 6. Скорость движе­ния ленты 4,75 см/сек. Длительность непрерывной записи на всех четы­рех дорожках при емкости кассеты 180 м около четырех часов. Дикто­фон воспроизводит полосу частот в диапазоне от 200 до 4000 гц. Вы­ходное напряжение (на телефоны) 3 в. Питается диктофон от сети пе­ременного тока напряжением 127 или 220 в, а также от батарей напря­жением 12’ в. Средний ток, потреб­ляемый диктофоном, составляет 260 ма. Вес его с выпрямителем око­ло 4,5 кг, размеры 280 х 190х 120 мм.

Принципиальная схема усилителя диктофона. Усилитель диктофона пятикаскадный. Все каскады (рис. 1) выполнены на транзисторах типа П15, с коэффициентом усиления по току В-50—60. В первом каскаде использован малошумящий тран­зистор. Выбрать малошумящий тран­зистор можно с помощью осциллогра­фа ЭО-7. Для этого базу подбирае­мого транзистора следует через кон­денсатор емкостью 5 мкф соединить с плюсовой шиной. В том случае, если первый транзистор Т1 сильно шумит, линия развертки осцилло­графа, на вход которого подано нап­ряжение с коллектора второго тран­зистора, будет сильно размыта (ре­гулятор осциллографа «усиление по вертикали» должен находиться в по­ложении максимального усиления). В усилитель введена система АРУ. Сигнал АРУ снимается с коллектора транзистора Т5 выходного каскада, детектируется диодами Д1 и Д2 и через сопротивление R10 в от­рицательной полярности подается на эмиттер транзистора Т2. Сюда же через сопротивления R10, R11 по­дается напряжение задержки АРУ. При увеличении напряжения на кол­лекторе выходного транзистора Т5 растет отрицательное напряжение па эмиттере транзистора Т2, что сни­жает усиление каскада. Динамиче­ский диапазон звучания одного сло­ва определяется постоянной времени цепочки C15 R8 R10 и составляет около 3,5 дб. Специальной частот­ной коррекции для записи и вос­произведения усилитель не имеет. Его частотная характеристика с си­стемой АРУ линейна в полосе частот от 200 до 4000 гц. При изменении напряжения на входе от 200 мкв до 2 мв чувствительность усилителя по системе АРУ составляет 200 мкв. Нагрузкой выходного каскада слу­жит дроссель Др1, включенный в кол­лекторную цепь транзистора Т5.

Высокочастотный генератор тока стирания и подмагничивания соб­ран по двухтактной схеме на тран­зисторах Т8, Т9 типа П15. Частота генератора 40 кгц. Чтобы высоко­частотное напряжение генератора через сопротивление R23 не прони­кало в детектор АРУ (Д1, Д2), а с потенциометра R₁₈ в выпрямитель Д5, Д4, между конденсатором C16 и C13 включен контур L3C14, настроен­ный на частоту генератора 40 кгц. Неотфильтрованное высокочастот­ное напряжение шунтируется кон­денсатором С13.

Высокочастотное смещение на уни­версальную головку ГУ подается от генератора через конденсатор Cie типа КПК. При настройке ге­нератора емкость этого конденса­тора нужно увеличивать до тех пор, пока сигнал будет записываться без искажений, что легко проверить при периодическом прослушивании или по осциллографу. При напряже­нии питания 12 в генератор потреб­ляет ток 60 ма.

Детали и конструкция. Дроссель Др1 нагрузки выходного каскада намотан на малогабаритный сердеч­ник, собранный из пластин Ш-6, толщина набора 8 мм. Его обмотка содержит 1000 витков провода ПЭЛ 0,1.

Катушка Lз запорного контура на­мотана на трехсекционный каркас, который помещен в ферритовой сер­дечник типа Б 22—0,15. Ее обмотка содержит 3 х 60 витков провода ПЭВ 0,1. Катушка L1 высокочастотного генератора намотана на двухсек­ционный каркас проводом ПЭШО 0,24 по 135 витков в каждой секции и отвод сделан от середины обмотки. Коллекторная катушка L2 намотана на том же каркасе, что и L1, она содержит 2 х 18 витков провода ПЭШО 0,24. Каркас с обеими катуш­ками размещен на ферритовом (мар­ка 1000НМ) сердечнике Ш7х7.

В диктофоне применены универ­сальная и две стирающие головки, собранные из пластин универсаль­ной головки от магнитофона «Мело­дия». Толщина набора пластин уни­версальной головки 1,4 мм, а стира­ющих — по 1,8мм. В зазоре универ­сальной головки используется брон­зовая прокладка, вынутая из разоб­ранной головки от магнитофона «Ме­лодия», толщиной 6 мк, стирающая головка имеет зазор 120 мк. Пласти­ны каждого полукольца головок склеивают клеем БФ-2; предвари­тельно рабочие зазоры, особенно универсальной головки, нужно тща­тельно выровнять на плоскости стекла и стянуть обмоткой из провода ПЭЛ 0,07. После того как клей вы­сохнет (сушить его надо при темпе­ратуре 60—70°С), стягивающую об­мотку снимают и по сечению железа делают миниатюрные каркасы из тонкого текстолита или гетинакса. На каркас универсальной головки наматывают 4500 витков провода ПЭЛ 0,05. После этого головку собирают, в ее зазор вставляют брон­зовую прокладку и оба серпика го­ловки стягивают проводом ПЭЛ 0,07. С внутренней стороны зазора зали­вают 2—3 капли эпоксидной смолы, когда смола затвердеет, стягиваю­щую проволоку, где возможно, нуж­но снять.

Стирающую головку собирают та­ким же способом, ее индуктивность должна составлять 8 мгн. Для сти­рания ненужных записей во время воспроизведения служит дополни­тельная стирающая головка, которая стоит после универсальной головки и включается кнопкой K1.

Все три головки на одной высоте по средней линии их рабочих по­верхностей врезают в латунную плас­тину. Кривизна латунной пластинки выбирается с таким расчетом, чтобы головки хорошо облегались пленкой. С внутренней стороны пластины го­ловки закрепляют эпоксидной смо­лой, после чего весь блок заключают в пермаллоевый экран. По вертикали блок головок передвигается с по­мощью зубчатой рейки, которая при­водится в движение небольшой шес­теренкой, находящейся на оси лимба с размеченными дорожками. Перед головками для уменьшения паразит­ных наводок магнитных полей уста­навливают пермаллоевую пластинку.

Чтобы упростить конструкцию дик­тофона, можно ограничиться двухдо­рожечной записью. В этом случае первый каскад усилителя собирать не нужно, оставшихся четырех кас­кадов вполне достаточно для нор­мальной работы от микрофона ШМД- 42 или МД-42 и универсальной го­ловки для двухдорожечного магни­тофона («Мелодия», «Комета» и др.).

Автоматическое устройство. Уст­ройство для автоматического управ­ления диктофоном состоит из релей­ного каскада и реле времени. В ре­жиме записи это устройство работает следующим образом. Звуковой сиг­нал с выхода микрофона подается на усилитель, далее на регулятор порога срабатывания релейного кас­када R18 и затем детектируется дио­дами Д4, Д5. Когда напряжение на конденсаторе С20 достигнет потен­циала открывания транзистора Т10 релейного каскада, через обмотку реле P1, включенную в коллектор­ную цепь этого транзистора, потечет ток. Реле срабатывает, его контакты 1, 2 замыкают цепь питания электро­магнита (соленоида) прижимного ролика. Так как тонвал беспре­рывно вращается, магнитная лента начинает двигаться мимо головок, и сигнал, поступающий с микрофона, записывается на ленту. Вследствие электрических и инерционных (де­талей рычага ролика, массы якоря электромагнита) задержек прижим­ной ролик срабатывает не сразу, поэтому первая буква произносимого перед микрофоном слова записывает­ся неполностью, особенно, если пер­вые следующие в словах буквы—глу­хие согласные. Чтобы такие искаже­ния возникали только в первой букве целой группы произносимых слов, а не в каждом слове, в схему введено сопротивление R27, которым можно регулировать время выключения ре­лейного каскада в пределах 3—5 сек. Если пауза между словами превы­шает 3—5 сек, конденсатор С21 через дополнительное сопротивление транзистора Т10 постепенно разря­дится, и только после этого реле P1 выключится. Хороший передний фронт сигнала (слова) обеспечивается конденсатором С21.

В режиме воспроизведения, когда диктуется группа слов, нет необхо­димости сохранять в релейном кас­каде задержку: наоборот, реле P1 должно выключаться сразу же по окончании слова, когда за ним сле­дует пауза.

В режиме воспроизведения перек­лючатель рода работ П1 переводят в положение воспроизведения (при этом замыкаются контакты 19, 20 его секции П₁_₆) и включается питание реле времени. Ключ К2 остается в положении автоматического управ­ления (замыкаются его контакты 1, 2 и 3, 4). При замыкании этих кон­тактов конденсатор С23 начинает заряжаться через установочное соп­ротивление R31 и сопротивление Rзо. Когда напряжение на конден­саторе С23 достигнет потенциала от­крывания транзистора Т11, срабаты­вает реле Р₂, его контакты 1, 2 включат электромагнит прижимного ролика и лента начнет продвигаться мимо головок.

В начале воспроизведения первого слова текста срабатывает реле P1 релейного каскада. Контакты этого реле /, 2 замыкаются и держат элект­ромагнит ЭТИ во включенном со­стоянии.. Одновременно замыкаются контакты 3, 4 реле P1. и конденсатор С23 начнет быстро разряжаться через сопротивление R32 (150 ом), и, ког­да он окончательно разрядится, кон­такты 7, 2 реле разомкнутся и оно придет в исходное состояние. Лента же будет продвигаться до тех пор, пока не прекратится сигнал. В паузе релейный каскад выключает­ся, и контакты 7, 2 реле P1 выклю­чают электромагнит прижимного ро­лика ЭМ, а контакты 3, 4 этого же реле включают реле времени (разом­кнут зарядный конденсатор С23)

По окончании выдержки времени срабатывает реле Р₂, и его контакты 7, 2 снова включают электромагнит прижимного ролика, лента начинает продвигаться вперед, и весь цикл по­вторяется сначала.

Для некоторой экономии тока, потребляемого электромагнитом ЭМ, в его цепь включено дополнительное сопротивление R28. При разрядке конденсатора С22 срабатывает элект­ромагнит ЭМ, якорь его удержи­вается током, проходящим через сопротивление R28.

В релейном каскаде использованы реле P1 типа РЭС-9; Р2-РЭС-10 (возвратные пружины в этих реле ослаблены), обмотки реле РЭС-10 включены параллельно.

В качестве электромагнита при­жимного ролика ЭМ используется малогабаритный соленоид контак­тора из промышленной аппаратуры, рассчитанный на напряжение 27 в, он хорошо работает и от 12 в. Чтобы уменьшить демпфирование возду­хом, в осевом магнитопроводе нуж­но просверлить отверстие диаметром около 2 мм. При желании для про­слушивания сделанной записи дик­тофон можно включать кнопкой, а останавливать автоматически в пау­зе между словами. В этом случае реле времени не нужно и схема упрощается. Пусковая кнопка мо­жет быть любой (ручной и ножной), подключают, ее параллельно кон­тактам 7, 2 реле P1

.Лентопротяжный механизм. Лен­топротяжный механизм собран на двух платах. Он объединяет махо­вик с тонвалом, электромагнит (со­леноид) прижимного ролика с самоблокирующимися контактами БК для кнопочного управления (кноп­ки «пуск» и «стоп»), ведущий дви­гатель и генератор стабилизатора оборотов двигателя. Малогабарит­ный ведущий двигатель с магнит­ными полюсами статора на напряжение 27 в использован от про­мышленной аппаратуры, он хорошо работает с транзисторным стабили­затором оборотов от напряжения 7—8 в. В генераторе постоянного тока 11 работает двигатель, подоб­ный ведущему, но еще более ми­ниатюрный. Ведущий двигатель 10 и генератор 11 закреплены на нижней плате. Перед установкой ве­дущий двигатель обертывают карто­ном толщиной 0,6 мм (5—8 слоев), а затем пермаллоевой лентой (так­же 5—8 слоев) с прокладкой из то­го же картона. После чего весь этот экран скрепляют отрезком велоси­педной камеры. Электромагнит 20 и скользящий подшипник из тефло­на для оси маховика устанавливают с нижней стороны верхней платы.

Маховик 12 состоит из двух ла­тунных дисков, между которыми зажата прокладка из листовой ре­зины толщиной 3 мм. После сборки ось маховика устанавливают в ко­нусы токарного станка и прошли- фовывают наждачным кругом до диаметра несколько большего, чем диаметр дисков маховика. Ось маховика в верхней части окан­чивается тонвалом 15, ее вытачи­вают на станке, а затем закаляют и шлифуют до необходимых размеров.

В диктофоне можно применить и двигатель ДКС-8, но на его ось нуж­но надеть насадку такого диаметра, чтобы сохранить число оборотов маховика, а с ним и тонвала неизменным. Тогда линейная ско­рость ленты не изменится и будет по-прежнему равна 4,75 см/сек. Кинематическая схема ленто­протяжного механизма диктофона показана на вкладке. В режимах записи и воспроизведения при по­даче питания на диктофон сразу на­чинает работать ведущий двига­тель 10. Его вращение с помощью насадки фрикциоиио передается на обрезиненную часть маховика 13, вместе с которым начинает вращать­ся тонвал 15, являющийся про­должением оси маховика. Прижим­ной ролик 17 работает несколько необычно. Его ось 19 совершает не поступательное движение параллель­но оси тонвала, а из наклонного положения, образующего с тон­валом угол около 2—3°, становится параллельно его оси и прижимает к нему магнитную ленту. Управляет работой лентопротяжного механиз­ма электромагнит 20. При записи он включается контактами 7, 2 реле релейного каскада, а при вос­произведении—контактами реле вре­мени Р₂.

При ручном управлении работой диктофона электромагнит включает­ся и выключается кнопками «пуск» и «стоп». В этом случае контакты 7 и 2 тумблера К₂ разомкнуты, а кон­такты 3,4 замкнуты. Последние вклю­чают в цепь электромагнита 20 са- моблокирующие контакты БК, за­мыкающиеся при «пуске» диктофона кулачком на оси 19.

Ускоренная перемотка ленты впе­ред и назад осуществляется вторым двигателем 3, который закреплен на конце пластины 5. Эта пластина ручкой 7 может поворачиваться на некоторый угол до соприкосновения обрезиненного ролика 4 на оси дви­гателя 3 с подающей или прием­ной кассетами. Причем, когда дви­гатель 3 приближается к правой кассете, он вращается по часовой стрелке, а когда к левой—против ча­совой стрелки. Когда ролик сопри­касается с кассетами, магнитная лен­та быстро перематывается вперед или назад. Стабилизатор оборотов двигателя собран по схеме составного триода на транзисторах Т6, Т7. Каскад стабилизатора охвачен отрицатель­ной обратной связью Причем на базу транзистора Т6 подаются два напря­жения обратной связи: первое — с коллектора выходного транзистора Т₇ через регулировочное сопротивле­ние R21 и второе — с потенциометра R20, соединенного с выходом гене­ратора. Работает стабилизатор сле­дующим образом. При увеличении питающего напряжения увеличи­вается число, оборотов, двигателя и одновременно растет напряжение об­ратной связи на базе транзистора Те, подаваемое с коллектора транзистора Ту. В результате сопротивление транзистора Т6 падает, управляющее напряжение на базе выходного транзистора уменьшается и число оборотов двигателя падает. При снижении питающего напряжения число оборотов двигателя увеличивается. Аналогичным образом действует в этом случае и вторая обратная
связь, которая задается напряжением генератора. Вторая обратная связь более глубокая, чем первая.

Все регулировки стабилизатора сопротивлениями R20, R21 очень критичны и взаимосвязаны друг с другом, поэтому их производят 2— 3 раза. Критерием достаточной регу­лировки является полная остановка, а затем пуск двигателя одним из соп­ротивлений. Отрегулированный ста­билизатор хорошо работает при из­менении напряжения питания в пре­делах от 9 до 14 в и изменяющихся нагрузках на оси двигателя.

Блок питания. Для питания дик­тофона от сети применяется выпря­митель, рис. 3 встроенный в корпус аппарата. Сглаживающий фильтр выполнен на двух транзисторах типа П13 и П201 (с коэффициентом уси­ления В-40). Выходное напряжение выпрямителя стабилизировано крем­ниевым стабилитроном Д813. Сило­вой трансформатор намотан на коль­цевой ленточный сердечник сече­нием 55 X 45 X 15 мм из холодно­катаной стали типа ХПВ. Обмотка I содержит 2650 витков провода ПЭВ 0,15; обмотка II—2190 витков про­вода ПЭВ 0,15; обмотка III—420 вит­ков провода ПЭВ 0,5. Все витки об­моток трансформатора должны быть равномерно распределены на коль­це сердечника, в противном случае появится паразитное поле рассеи­вания и наводки на универсальную головку, из-за чего выпрямитель придется вынести из корпуса дикто­фона. После сборки выпрямителя на трансформатор необходимо на­деть железный экран.

Диктофон может также питаться от трех батарей для карманного фо­наря и других источников постоян­ного тока напряжением 12 в с соот­ветствующим внутренним сопротив­лением, например от автомобильного аккумулятора. Одного комплекта батарей хватает на 2,5 ч непрерыв­ной работы