Как отыскать причину фона

Фон переменного тока возникает в радиоустройствах, питающихся от сети, и появляется он при плохой фильтрации выпрямленного напряжения, наводках от магнитных полей в низкочастотные цепи, неисправности отдельных деталей и по другим причинам. В транзисторных устройствах фон может возникать большей частью из-за наводки, плохой фильтрации выпрямленного напряжения, тогда как в ламповых причин для появления фона гораздо больше. В этом разделе будут рассмотрены в основном причины возникновения и способы устранения фона в устройствах, собранных на радиолампах.

В случае питания устройств от сети переменного тока частотой 50 Гц и громкоговорителе может прослушиваться фон различной частоты: либо 50 Гц, либо 100 Гц, в зависимости от причины появления фона. Так, фон 50 Гц возникает при неисправности лампы — появлении утечки между катодом и подогревателем, а фон 100 Гц — . при неисправности в фильтре двухполупериодного выпрямителя.

Фон в приемнике. Приступая к поиску причин фона в ламповом радиоприемнике (а также в приемной части телевизора), нужно прежде всего установить, изменяется ли уровень фона при различных положениях ручки регулятора громкости. Если уровень фона при этом не меняется, неисправность следует искать в каскадах, следующих за регулятором громкости. Изменение уровня фона при повороте ручки регулятора громкости свидетельствует о том, что неисправность имеется в каскадах, предшествующих регулятору.

Весьма вероятной причиной фона, возникающего до регулятора громкости, может быть неисправность лампы, в частности лампы детекторного каскада. В ней может быть утечка между катодом и подогревателем, вследствие чего во входную цепь усилителя попадает напряжение с частотой 50 Гц. При замене неисправной лампы в этом каскаде фон исчезает.

Неисправность ламп (замыкание между катодом и подогревателем) и плохая фильтрация напряжения анодно-экранных цепей в усилителе ВЧ, преобразователе и усилителе ПЧ радиоприемника или телевизора также часто бывают причинами фона.

Чтобы найти место возникновения фона, источник которого находится до регулятора громкости, нужно в первую очередь (впрочем, как и в любом другом случае при поиске неисправностей) проверить исправность ламп в каскадах усиления ВЧ и ПЧ. Затем следует определить, не слишком ли велики пульсации напряжения, питающего анодно-экранные цепи каждой из ламп в усилителях ВЧ и ПЧ.

Сделать это можно, присоединив параллельно конденсатору развязки каскада другой конденсатор емкостью-в несколько микрофарад. Уменьшение или исчезновение фона говорит о том, что пульсации напряжения велики. Этот метод может оказаться эффективным при условии, если утечка подсоединяемого конденсатора мала.

Говоря об источниках фона в приемной части телевизоров, следует отметить также, что в некоторых телевизорах, особенно старых выпусков, источником фона может быть дискриминатор. Возникающий по этой причине фон обычно удается устранить, соответствующей регулировкой контура дискриминатора.

Фон в ламповых усилителях НЧ. Если интенсивность фона не изменяется при повороте ручки регулятора громкости, то следует прежде всего проверить радиолампы в каскадах усиления НЧ, заменяя их новыми. Прекращение фона при замене радиоламп говорит о том, что вероятнее всего он вызывался одной из ламп из-за утечки между катодом и ее подогревателем.

Прослушивание фона после замены ламп в усилителе НЧ указывает на иной источник его, не связанный с неисправностью ламп. В этом случае лампы следует вставить на место, устройство включить в сеть и затем после появления фона поочередно вынимать лампы в каскадах усилителя НЧ, следя за тем, исчезает фон или нет.

Иногда фон может возникать непосредственно в цепи выходного трансформатора или громкоговорителя вследствие наводок. Фон, появившийся по этой причине, при вынутой лампе выходного каскада не исчезает.

Если при вынутой лампе выходного каскада фон прекращается, то выходную лампу следует вставить на место и вынуть лампу предоконечного каскада усилителя НЧ. Прослушивание фона в этом случае может объясняться недостаточным сглаживанием пульсаций выпрямленного напряжения, в частности из-за высыхания или недостаточной емкости электролитических конденсаторов в фильтре выпрямителя, а также малой емкости конденсаторов в цепях развязок отдельных каскадов.

Если источником фона являются наводки во входных цепях усилителя НЧ, то убедиться в этом можно, замкнув сетку входной лампы на корпус устройства — фон при этом должен исчезнуть.

Для выяснения причин наводок на входные цепи усилителя нужно посмотреть, не слишком ли близко расположены провода сеточных цепей усилителя НЧ и провода накала ламп, а также не проходят ли входные цепи вблизи- силовогр трансформатора или источников сильных магнитных полей.

Наводки от цепей накала ламп можно обнаружить несложным способом. Включив устройство, надо разомкнуть на 1 — 2 с цепь накала ламп. Вследствие значительной тепловой инерции катодов лампы будут работать еще некоторое время. Резкое снижение фона при этом укажет на то, что он возникает вследствие неудачного монтажа «или неверно выбранной точки заземления накальной обмотки. Если фон не уменьшается, то это может означать, что он вызывается наводками от магнитных полей трансформаторов или дросселей.

Фон, возникающий в первом каскаде усилителя НЧ вследствие наводок, может быть устранен экранировкой сеточных цепей входной лампы и правильным выбором точки заземления накальной обмотки трансформатора; часто для этого бывает достаточно соединить с шасси устройства не один из концов обмотки, а отвод от средней ее точки.

Если накальные цепи устройства монтируются в два провода, то для предотвращения или, во всяком случае, уменьшения наводок из этих цепей оба провода следует свивать в шнур.

Очень часто фон в устройстве исчезает или сильно снижается при шунтировании первичной обмотки силового трансформатора двумя последовательно соединенными конденсаторами емкостью по 5000 — 10000 пФ, среднюю точку которых заземляют.

Конструируя тот или иной аппарат, особенно усилители НЧ или низкочастотные каскады приемника, следует заранее принимать меры, способствующие снижению фона.

Уровень фона в высокочувствительных усилителях низкой частоты, работающих с низкоомным источником входного напряжения, можно снизить, применяя в первых (входных) каскадах триоды или пентоды, подключенные как триоды.

В высококачественных усилителях НЧ в некоторых случаях нити накала первых ламп для снижения фона питают постоянным током.

Важную роль в борьбе с наводками, создаваемыми магнитными полями, играет экранирование отдельных узлов и деталей. Экраны должны защищать узлы и детали от взаимных влияний, а также от внешних воздействий. Следует, однако, помнить, что неудачно выполненный экран может привести к ухудшению работы устройства.

Для экранирования низкочастотных дросселей и сетевых- трансформаторов нужно применять экраны из магнитных материалов.

Длинные узкие щели, допустимые в электростатическом экране, опасны в магнитном, если они направлены вдоль силовых линий. Поэтому отдельные части экрана нужно скреплять друг с другом и с корпусом прибора так, чтобы щели были не длиннее 2 — 5 см.

Все экранирующие перегородки и кожухи устройства должны быть надежно соединены с корпусом прибора. Очень важно избегать длинных соединительных проводов между экраном и корпусом.

Рис. 26. Индикатор для проверки магнитных полей рассеяния

Монтируя то или иное устройство, не следует забывать, что вредна также и излишняя экранировка монтажных проводов. Она часто не только не снижает фона, но, наоборот, способствует увеличению его. Поэтому монтажные провода, за исключением сеточных цепей усилителей НЧ, экранировать не следует.

Кроме сетевых трансформаторов и низкочастотных дросселей в высококачественных усилителях НЧ магнитной экранировке подвергаются также лампы первых каскадов, имеющие стеклянный баллон. С точки зрения уменьшения фона, возникающего из-за наводок магнитных полей, в таких усилителях нежелательно применение трансформатора на входе, так как наводки внешних полей будут в нем довольно значительны даже при тщательной экранировке.

Фон в магнитофонах. Некоторые специфические меры борьбы с фоном приходится применять в магнитофонах. Здесь фон переменного тока возникает из-за недостаточной фильтрации питающего напряжения и неисправности деталей, а также вследствие наводок от магнитных полей.

Наводки от магнитных полей сетевых трансформаторов и электродвигателей на отдельные детали и узлы можно сравнительно легко обнаружить, если воспользоваться индикатором магнитного поля, схема которого показана на рис. 26, а.

Основой индикатора является лампа 6Е1П. Поток электронов, вызывающий свечение ее экрана, под воздействием внешнего магнитного поля отклоняется согласно так называемому, правилу левой руки. Нормально светящийся сектор лампы имеет вид, показанный на рис. 26, б. Если индикатор окажется в магнитном поле, перпендикулярном плоскости экрана, светящийся сектор на экране искривляется либо в одну, либо в другую сторону в зависимости от направления магнитных силовых линий (рис. 26,0 и г). Степень искривления-светящегося сектора -пропорциональна напряженности магнитного поля, что позволяет ориентировочно оценивать ее значение. В олучае же воздействия переменного магнитного поля, светящийся сектор принимает вид, показанный на рис. 26, д. Ширину сектора можно устанавливать изменением сопротивления резистора R2.

Индикатор имеет чувствительность, достаточную для обнаружения магнитных полей рассеяния динамических громкоговорителей и силовых трансформаторов на расстоянии до 10 см. Уменьшив анодное напряжение и подобрав соответственно сопротивление резистора R2, чувствительность индикатора можно несколько повысить, правда за счет снижения яркости свечения.

Подобно трансформаторам на входе усилителя НЧ, воспроизводящая головка магнитофона очень чувствительна к разного рода внешним магнитным полям, создаваемым электродвигателем лентопротяжного механизма, силовым трансформатором усилителя и т. д.

Воздействие внешних магнитных полей на записывающую головку проявляется в виде шумов и фона, записываемых на ферромагнитную ленту и ухудшающих качество воспроизведения.

Уровень шумов и фона можно значительно снизить, экранируя магнитные головки и соединительные провода, а также включая в цепь воспроизводящей головки антифонный виток (катушку). Уменьшение уровня фона достигается также подбором взаимного расположения деталей в усилителе магнитофона и рациональным монтажом всего устройства.

Для соединения магнитных головок с усилителем следует применять-экранированный двухпроводный кабель, причем желательно, чтобы провода его имели возможно меньшее сечение и были свиты между собой (на каждый сантиметр длины кабеля должно приходиться два-три скручивания). На экранирующую оплетку сверху следует надеть изоляционную трубку. Соединять оплетку с шасси усилителя нужно только в одной точке.

Антифонный виток представляет собой петлю из одножильного экранированного кабеля, включенную в разрыв одного из проводов, соединяющих воспроизводящую головку с входом усилителя. При отсутствии в усилителе входного трансформатора петля включается в разрыв провода, соединяющего головку с нулевой шиной усилителя. Антифонный виток размещают относительно источников фона (Двигателя, силового трансформатора и т. д.) внутри лентопротяжного механизма так, чтобы в положении «воспроизведение» при регуляторе, установленном на максимальную громкость, фон был наименьшим. В этом положении виток следует закрепить.

Принимая меры борьбы с фоном, вызываемым магнитными полями, следует иметь в виду, что и постоянное намагничивание различных стальных деталей (головок магнитофонов, экранов и направляющих колонок), создающееся при движении магнитной ленты, может быть источником сильных шумов. Для уменьшения шумов эти детали рекомендуется регулярно размагничивать.

Фон в телевизорах. Причины возникновения фона в приемной части телевизоров те же, что и в обычных приемниках, однако телевизоры имеют и специфические источники фона. В них, как известно, иногда прослушиваются сигналы кадровой синхронизации, воспринимаемые как фон переменного тока с частотой 50 Гц, помехи в виде фона создаются также в усилителе НЧ телевизора блоком разверток и т. п.

В телевизионных приемниках фон чаще всего возникает из-за неисправности некоторых элементов и узлов устройства (например, сглаживающих фильтров выпрямителей, ламп, частотного детектора) и из-за возникновения паразитных связей. Для определения причины появления фона прежде всего отключают антенну. Если после этого фон пропадает, то причиной его появления может быть расстройка или неисправность частотного детектора. Если же фон прослушивается и при отключенной антенне, то причиной его может быть плохое сглаживание выпрямленного напряжения, утечка в одной из ламп между нитью накала и катодом или возникновение паразитной связи.

Чтобы определить, создаются ли наводки, генератором кадровой развертки, надо вынуть его выходную лампу. Прекращение фона указывает, что фон создается именно наводкой от этого генератора.

Так как частота фона, создаваемого генератором, меняется при повороте ручки регулировки частоты кадров, то это также облегчает поиск источника фона. Фон, наводимый генератором развертки в цепях усилителя НЧ, будет прослушиваться и в том случае, если вынуть лампу усилителя ПЧ звукового канала. Исчезновение фона при вынутой лампе генератора свидетельствует об образовании паразитной связи между блоком кадровой развертки и усилителем низкой частоты. Такая связь может возникнуть в случае неисправности оксидного (электролитического) конденсатора одного из развязывающих фильтров или при нарушении контакта в его цепи.

Если проверка показывает, что фон вызывается наводками из цепей развертки, то нужно устранить связи, создаваемые близко расположенными проводами между генератором кадровой развертки и усилителем НЧ. В тех случаях, когда трансформатор блокинг-генератора и-выходной трансформатор кадровой развертки установлены недалеко от частотного детектора и входных цепей усилителя НЧ, между ними нужно поставить электреетатн-ческий экран. Для определения места установки экрана следует взять лист фольги, обернуть его бумагой, чтобы не вызвать случайно короткого замыкания, и установить на шасси так, чтобы фон исчез. Потом в этом месте закрепляют экран и прочно соединяют его с шасси.

Паразитная связь может возникнуть между генератором строчной развертки и усилителем НЧ. Блок строчной развертки следует поэтому всегда защищать экраном, который одновременно предотвращает возникновение помех радиоприему,

Фон, похожий на жужжание, может создаваться в телевизоре высоковольтными цепями. Интенсивность его понижается при уменьшении контрастности изображения и яркости свечения экрана.

Возникновение такого фона в телевизоре объясняется близким взаимным расположением проводов входных цепей усилителя НЧ и высоковольтных проводов, идущих к аноду кинескопа. Для предотвращения этого фона необходимо тщательно экранировать входные цепи и детали усилителя НЧ, надежно соединив все экраны с шасси.

Иногда фон переменного тока может создаваться выходным трансформатором блокинг-генератора кадровой развертки. Тон звучания этих трансформаторов меняется при регулировке частоты кадров. Возникает он вследствие вибрации пластин сердечника при его неплотной сборке.

Вибрация пластин сердечника может наблюдаться и в выходном трансформаторе звукового канала (трансформатор «поет»). Характерным признаком является то, что «поющий» трансформатор воспроизводит преимущественно высшие частоты.

Простой способ устранения фона. В заключение раздела приведем описание простого способа устранения фона в любых условиях, вызываемого потерей емкости у конденсаторов фильтра.

Если установлено, что емкость оксидного конденсатора уменьшилась вследствие высыхания электролита, но заменить его по каким-либо причинам не представляется возможным, фон во многих случаях можно уменьшить, подключив параллельно дросселю фильтра конденсатор емкостью 0,1 — 0,5 мкФ (емкость эта зависит от схемы выпрямителя и подбирается опытным путем по минимуму фона). Дроссель фильтра и подключенный к нему конденсатор образуют параллельный резонансный контур, настройка которого должна соответствовать частоте пульсаций (50 или 100 Гц в зависимости от схемы выпрямителя). Этот способ устранения фона особенно эффективен при постоянной нагрузке выпрямителя.