Интегральный шумоподавитель для магнитофона

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)5 С 11 В 202 о ЛЬл" ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕПЬСТВУ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР,К А ВТОРСКОМУ(54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ШУМОПОДАВИТЕЛЬ ДЛЯМАГНИТОФОНА(57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствамшумопонижения для магнитофонов ., основанным на принципе динамическойфильтрации шумов, и найдет применелие как в самой аппаратуре магнитной1 У ЯО 1539834 записи, так и при изготовлении интегральных микросхем шумоподавителей.Целью изобретения является повышение надежности устройства при работес пониженным напряжением питания.Интегральный шумоподавитель содержитперестраиваемый активный двухзвенный фильтр 1 нижних частот с полевыми транзисторами 4 и 5 в каждом зве-не 2 и 3 и блок 14 управления. Новымв шумоподавителе является введение вкаждое звено идентичного по структуре дополнительного полевого транзистора (транзистора 19 с нагрузкой 22в звене 2 и транзистора 25 с нагрузкой 28 в звене 3), операционного усилителя (соответственно 18 и 24), иновые связи между известными и введенными элементами. 1 ил.И зобретгцие Отцосится к приборостросзшзн), д именс к устройствамшумопснижеция для магнитофонов,обеспеззсвдзсгзззм динамическую фильтрациюшумозз, и может найти применение вкассетззьзх магнитофонах преимущественно переззосцьк моделей, а также приизготовлении интегральных микросхемШумоцоддвителей Для мдгззитофонон и 10другой звукотехцической аппаратуры,Целью изобретения является повы"зецие надежности устройства.Нд чертеже приведена схема шумоПодацителя, 1Интегральный шумоподавнтель дляМЛГЗЗИТОсЗОЗЗд СОдЕржцт ПЕРЕСтраИВдЕМЫйфильтр 1 нижних частот, в частотно"зависимых звеньях 2 и 3 которого вкачестве управляемых напряжением резистозз использованы полевые транзисторы 4 ц 5 МДП-тина, выполненные исоставе интегральной схемы (ИС), а вкачестве реактивных элементов используются конденсаторы б и(эти элементы являются внешними по отношению к ИС и показаны условно за пределами звеньев 2 и 3), усипитель 8напряжения с ограниченным коэффициентом усиления, образованный, например,операционным усилителем 9 и резистором 10, 11 в цепи отрицательной обратной связи, Вход 12 и выход 13 перестраиваемого филыра 1 нижних частот представляют собой соответственновход и выход шумоподавителя в целом.Входной сигнал с вывода 12 на перестраиваемьзй филыр 1 обычно подаетсячерез повторитель напряжения (условнопоказан пунктиром),40В состав шумоподавителя входит также блок 14 управления, имеющий покрайней мере один вход 15 и два управляк)зцих ззьгхода (выходные шины)1 б и 17, причем вход 15 соединен свходом перестраинаемого фильтра 1,д выходы 16 и 17 соедицець с затворами полевых транзисторов 4 и 5 дляподачи управляющих напряжений, изменяющих частоту среза перестраиваемогофильтра 1 и полосу пропускация шумоподавителя в целом.В состав частотнозависимого звена2 дополнительно введены также операционный усилитель 18 и полевой тран 55зистор 19, включенный по схеме исто"кового повторителя напряжения с нагрузкой 20, причем в качестве нагрузки20 условцо изображен генератор токаСтруктура дспслнцтельцсго. зс , .т 1)анзисторд 19 ззгецтззпзд с Г 1г, ргОснОВнОГО полевого трлн.зззстсрсз 4, Инцертирующий вход опердциоцОГО ус и зцтеля 18 соединен сдцоремеНО с ззстоком, подложкой дополцительцсГО поле.вого транзистора 19 и его нлгрузкой20. Неицвертирующнй вход операционного усилителя 18 цепосредстециосоединен с подложкой, д через резисторы 21 и 22 со стоком и истоком полевого транзистора 4, выход усилителя 18подключен к затвору дополнительногополевого транзистора 19 и через резистор 23 - к затвору основного полевоготранзистора 4 звена 2, В частотцозлвисимое звено 3, ззодобно звену 2,дополнительно введены и аналогичнымобразом соединены операциоццый усилитель 24, полевой транзистор 25 снагрузкой 2 Ь (в виде генератора тока)и резисторы 27, 28 и 29. Питающее напряжение положительной и отрицательной полярности подается соответственночерез выводы 30 и 31 относительно общей шины 32.Устройство работает следующим образом,При включении питания на стоках иистоках полевых транзисторов 4, 5и неицвертирующем входе операционного усилителя 9 устанавливаетсянулевое по отношению к общей шине32 напряжение, оно же оказываетсяприложенным и к неинвертирующимвходам дополнительных операционныхусилителей 18 и 24, Так как инвертирующий и неинвертирующий входы Операционного усилителя находятся практически под одним и тем же потенциалом (в силу высокого усиления операционного усилителя и глубокой обрат"ной связи), такое же напряжение устанавливается и на истоках дополнительных полевых транзисторов 19 и 25На выходах операционных усилителей 18 и 24 не связанных с нимизатворах основных и дополнительных полевых транзисторов (4 и 19 для звена 2 и 5 и 25 для звена 3) в ре" зультате устанавливается напряжение (начальное напряжение смещения полевых ранзисторов 4 и 5 перестраиваемого фильтра 1), которое определяет начальную частоту среза шумоподавителя, Знак и величина этого напряжения определяются видом использованных полевых транзисторов (встро 15398345 1 О 15 20 25 30 40 45 50 55 ецн 1 й цли индупрова 1 Й канал) Так, для транзисторов с ицдуцирова- цым (т, е, нормально цепроводящим) каналом р-типа указаное напряжение имеет отридательцый знак, а для транзисторов со встроенным (т.е, нормаль" цо проводящим) каналом р-типа это напряжение оказывается положительцьгм. При таком выполнении шумоподавитель фуцкционирует нормально независимо от того, как - с индудированным или со встроенным каналом - выполнены полевые транзисторы МЛП-типа устройства, поскольку в обоих случаях обеспечивается начальное смещение транзисторов 4 и 5 перестраиваемого фильтра1, а значит, обеспечивается установка его начальной частоты среза и, следовательно, начальной полосы пропускация шумоподавителя в целом,Лальнейшее управление полосой пропускания перестраиваемого фильтра 1 происходит путем изменения управляющего напряжения на затворах полевых транзисторов 4 и 5 относительно цх начального значения. Блок 14 управления вырабатывает это напряжение на управляющих выходах 16 и 17 в зависимости от текущего значения энергетического спектра входного сигнала с учетом психофизиологических особенностей восприятия сложных звуков.При отсутствии сигнала на входе 12 полоса пропускания шумоподавнтеля устанавливается обычно равной 1600+. +800 Гц. В этом случае на выход 13 проходит ограниченная указанной полосой лишь низкочастотная часть шу" мовых компонент.Появление на входе 12 устройста сигналов с достаточно широким амплитудно-частотным спектром вызывает появление на управляющих выходах 16 и 17 блока 14 управления напряжения соответствующей величины, которое, складываясь с начальным напряжением на затворах транзисторов 4 и 5, приводит к соответствующему увеличению проводимостей каналов этих транзисторов, Частота среза перестраиваемого фильтра 1 увеличивается, соответственно расширяется и полоса пропускания шумоподавителя, Предельное значение полосы пропускания обычно достигает 20-30 кГц, При сужении спектра входного сигнала частота среза перестраиваемого фильтра 1 снова возвращается к своему начальному эцачсццю (эа счет уменьшения величины уранляющего напряжения, вы рабатываемого блоком 14 управления), уменьшая полосу пропускация шумоподавителя и поижая таким образом уровеь шума ца его выходе 13.Сравительцо простыми средствами в шумоподанителе осуществлена также лицеаризация .арактеристик полевых транзисторов утем компенсации в них эффекта вцутрсцней обратной связи, являющегося причиной нелинейных искажений, При помощи равных по величине резисторов 21, 22 и 2728 половина переменного напряжения, выделяющегося на каналах полевых транзисторов 4 и 5, постоянно приложена к затворам этих трацэисторов, выполняющим роль нижних затворов, и одновременно через соответствующие усилители 18, 24 и разделительные резисторы 23 ц 29 - к верхним затворам указаццьгх транзисторов. Такое решение, обеспечивая снижение нелинейных искажений до приемлемого уровня, позволяет исключить из схемы разделительные конденсаторы большой емкости и одновременно упростить конструкцию интегральной схемы эа счет сокращения количества ее выводов.Формула изобретенияИнтегральный шумоподавитель для магнитофона, содержащий включенный между его входом и выходом перестраиваемый активный двузвенный фильтр нижних частот с полевыми транзисторами в каждом звене в качестве управляемых резисторов и блок управления полосой пропускания, управляющие выходы которого соединены с затворами полевьг. транзисторов в звеньях, а вход подключен к входу шумоподавителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьшения надежности устройства при работе с пониженным напряжением питания, в каждое звено перестраиваемого фильтра введены дополнительный полевой транзистор и операционный усилитель,инвертирующий вход которого подключен к объединенным истоку, подложке и нагрузке дополнительного полевого транзистора, цеинвертцрующий вход через резисторы подключен к .стоку и истоку основного полевого транэис1539834 Составитель А. ЛисицынТехред М.Моргентал Корректор М.Пожо Редактор И. Рыбченко Заказ 222 Тираж 473 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 тора звена и непосредственно - к егоподложке, а выход операционного усилителя через резистор и непосредственно подключей к затворам соответственно основного и дополнительногполевых транзисторов звена,