2971.pdf

(1171 KB) Pobierz

PROJEKTY

Lampowy wzmacniacz akustyczny 2x30 W

Lampowy wzmacniacz

akustyczny 2x30 W

Lampy w natarciu – można

tak powiedzieć sądząc po

liczbie „lampowych” projektów,

jakie docierają do naszej

redakcji. Montaż wzmacniacza

lampowego jest stosunkowo

prosty, problemem trudnym

do pokonania w warunkach

amatorskich może się

natomiast okazać wykonanie

transformatorów, które zawsze

występują w tego typu

konstrukcjach.

Rekomendacje:

budowę wzmacniacza

polecamy co najmniej średnio

zaawansowanym elektronikom

– miłośnikom lampowego

brzmienia.

Lampa elektronowa królująca

w elektronice połowy dwudzieste-

go wieku, po wynalezieniu w 1948

roku tranzystora zaczęła powoli tra-

cić swoją pozycję. Dzisiaj ponownie

przeżywa swój renesans, a to za

sprawą techniki audio z „wysokiej

półki”. Trwająca od kilku lat moda

na wzmacniacze akustyczne wyso-

kiej jakości wykonywane w technice

lampowej skłoniła autora do pod-

jęcia tego bardzo interesującego te-

matu. Opisany poniżej wzmacniacz

wykorzystuje triody w stopniach ste-

rujących i pentody (tetrody strumie-

niowe) w stopniu końcowym. Przy-

stępując do projektowania wzmac-

niacza przyjęto założenia, że będzie

to wzmacniacz z przeciwsobnym

stopniem końcowym dostarczającym

do obciążenia moc około 30 W

RMS na każdy kanał. Będą w nim

zastosowane łatwo dostępne materia-

ły. Wzmacniacz powinien zapewnić

dobre parametry techniczne, przy

zachowaniu powtarzalności w wa-

runkach amatorskich. Konstrukcja ta

jest przeznaczona dla przynajmniej

średniozaawansowanych elektroni-

ków, posiadających znajomość pod-

staw techniki lampowej oraz odpo-

wiednie zaplecze techniczne (oscy-

loskop, multimetr).

W czasie prac projektowych

i wykonawczych wykorzystane były,

oprócz tradycyjnych, również no-

woczesne metody pomiarowe wspo-

magane komputerowo. Zastosowane

w stopniu końcowym „militarne” te-

trody strumieniowe typu GU50 dzię-

ki swoim dobrym parametrom elek-

trycznym zapewniły wzmacniaczowi

„ciepłe” brzmienie i bardzo głęboki

bas. Z doświadczenia autora wynika

zalecenie zastosowania lamp GU 50

produkcji rosyjskiej. Lampy te są

zdecydowanie lepsze i trwalsze od

lamp innych producentów i bardzo

tanie na rynku wtórnym. Oczywi-

ście nic nie stoi na przeszkodzie,

aby zamiast lamp GU50 zastosować

lampy przeznaczone do wzmac-

niaczy akustycznych np. EL34 lub

KT88. Jest to jednak poważny wy-

datek, co ma szczególne znaczenie

dla młodego konstruktora.

Prezentowany wzmacniacz może

występować jako samodzielny ze-

spół, może też służyć jako element

zestawu akustycznego. Istotnym ar-

gumentem przemawiającym za sa-

modzielnym wykonaniem wzmac-

niacza jest jego cena. Jest ona

kilkakrotnie niższa od podobnych

wykonań fabrycznych.

W początkowym okresie wzmac-

niacze lampowe budowane były

w układzie pojedynczej lampy pra-

cującej w klasie A. Ze względu na

stosunkowo małe moce wyjściowe

i niską sprawność tych wzmacnia-

czy w późniejszym okresie pro-

Lampa elektronowa królująca woczesne metody pomiarowe wspo-

PODSTAWOWE PARAMETRY

• Zasilanie 230 VAC

• Sinusoidalna moc wyjściowa 30 W na

obciążeniu 8 V

• Czułość przy mocy maksymalnej: około

0,6 V

• Pasmo przenoszenia na poziomie 1 dB:

10 Hz...40 kHz przy 1 W mocy wyjściowej

• Zniekształcenia: mniejsze od 1% (przy

mocy wyjściowej 10 W), mniejsze od 2%

(przy mocy wyjściowej 30 W)

12

Elektronika Praktyczna 4/2008

1025021124.437.png

1025021124.448.png

1025021124.459.png

1025021124.470.png

1025021124.001.png

1025021124.012.png

1025021124.023.png

1025021124.034.png

1025021124.045.png

1025021124.056.png

Lampowy wzmacniacz akustyczny 2x30 W

dukowano wzmacniacze przeciw-

sobne, charakteryzujące się więk-

szymi mocami i większą spraw-

nością. Przykładem wzorcowego

rozwiązania może być wzmac-

niacz zaproponowany w 1952 r.

przez Wiliamsona na łamach „Wi-

reless Word”. Układ ten pomimo

upływu lat jest nadal

wykonywany przez

wiele ﬁrm. Ze wzglę-

du na swoje parame-

try należy postrze-

gać go jako pośredni

pomiędzy układem

pentodowym a triodo-

wym.

K o n s t r u k t o -

rzy współczesnych

wzmacniaczy lampo-

wych wysokiej klasy

mając na celu popra-

wienie jakości dźwięku implemen-

tują nowe rozwiązania pochodzące

z techniki tranzystorowej, takie jak:

układy różnicowe, układy kaskodo-

we, źródła prądowe, aktywne ob-

ciążenia, stałoprądowe sprzężenia,

czy też beztransformatorowe układy

wyjściowe. Nie zawsze jednak tego

typu zabiegi przynoszą zamierzony

skutek lub też efekty wiążą się ze

zbyt dużym skomplikowaniem ukła-

du, co przemawia za stosowaniem

„zdrowego” kompromisu. Prawdzi-

wi „koneserzy” wysokiej jakości

dźwięku są wierni wzmacniaczom

historycznie najstarszym, tzn. ta-

kim, w których stopień wyjściowy

stanowi pojedyncza trioda pracują-

ca w klasie A, najlepiej typu 300B

opracowana w latach trzydziestych

ubiegłego wieku w USA. Wzmacnia-

cze te są budowane jako tzw. „mo-

nobloki” – oddzielny wzmacniacz

dla każdego kanału dźwiękowego.

Rys. 1. Schemat elektryczny wzmacniacza

staje podany bezpośrednio na siatkę

pierwszej triody lampy V1. Wzmoc-

niony sygnał z anody poprzez gal-

waniczne połączenie traﬁa do siatki

inwertera zbudowanego na lampie

V2. Rozwiązanie takie pozwala na

rezygnację z kondensatora sprzęga-

jącego oba stopnie wzmocnienia.

Zadaniem inwertera jest dostarcze-

nie do siatek sterujących lamp wyj-

ściowych V3 i V4 sygnałów o tych

samych amplitudach, ale przesunię-

tych w fazie o 180 o . Inwerter jest

wykonany w układzie symetrycznym

o sprzężeniu katodowym. Pomimo

swojej prostoty układ inwertera za-

pewnia bardzo dobre parametry:

posiada identyczną impedancję wyj-

ściową obu gałęzi, charakteryzuje

się małymi zniekształceniami przy

stosunkowo dużym wzmocnieniu

nie wykazując przy tym tendencji

do wzbudzania się. Zastosowanie

zamiast rezystora katodowego źród-

ła prądowego wykonanego na dru-

giej połówce lampy V1 pozwala

na uzyskanie poprawy parametrów

elektrycznych układu.

Wzmacniacz wstępny oraz in-

werter są wykonane na lampach

6N8S (odpowiednik 6SN7). Lampy

te często występują w stopniach ste-

rujących wzmacniaczy akustycznych

wysokiej jakości. Możliwe jest rów-

nież zastosowanie innych np. 6N6P,

6N1P, E188CC lub ECC88. Zasilanie

opisanych stopni odbywa się ze

źródła napięcia około 400 V, wy-

nika to z konieczności zapewnienia

dostatecznej amplitudy napięcia ste-

rującego, a także umożliwia uzyska-

nie dużej liniowości tych stopni.

Wzmocnione i odwrócone w fa-

zie sygnały poprzez kondensatory

C4 i C5 traﬁają do przeciwsobne-

go stopnia końcowego zbudowane-

go w oparciu o lampy V3 i V4. Są

to bardzo dobre militarne tetrody

strumieniowe typu GU50. Lampy te

nie tylko mają dobre parametry, ale

charakteryzują się ciekawym wyglą-

dem, szczególnie po zdjęciu alumi-

niowego kapturka. Stopień końco-

wy jest zasilany napięciem około

425 V. Ze względu na konieczność

precyzyjnej regulacji prądów spo-

czynkowych lamp końcowych i za-

pewnienie braku strat mocy na re-

zystorach katodowych (około kilku

watów w układzie z automatyczną

polaryzacją), został wybrany układ

stałej polaryzacji siatek sterujących

z oddzielnego źródła napięcia ujem-

nego. Uzyskanie prawidłowej sy-

metrii prądów spoczynkowych jest

istotne ze względu na eliminację

przydźwięku 100 Hz oraz uniknięcie

magnesowania się rdzenia transfor-

matora wyjściowego, które powodu-

je wzrost zniekształceń nieliniowych

dla niskich częstotliwości sygnałów,

szczególnie poniżej 100 Hz.

Wzmocniony w stopniu końcowym

sygnał poprzez symetryczny transfor-

mator wyjściowy traﬁa do obciąże-

nia. Zadaniem wyjściowego transfor-

matora, oprócz przeniesienia energii

i złożenia obu „połówek sygnału”,

jest dopasowanie wysokiej impedancji

wyjściowej lamp do niskiej impedan-

cji obciążenia. Transformator wyjścio-

wy to jeden z elementów, od którego

parametrów w dużym stopniu zależy

jakość dźwięku wzmacniacza.

Opis budowy i działania

Każdy kanał opisanego wzmac-

niacza jest zbudowany z trzech nie-

zależnych bloków:

– wzmacniacza wstępnego,

– inwertera fazy,

– przeciwsobnego stopnia końco-

wego.

Oba kanały są zasilane ze

wspólnego zasilacza o dużej wydaj-

ności, co ma szczególnie duże zna-

czenie dla poprawnego odtwarzania

silnych sygnałów.

Schemat elektryczny wzmac-

niacza został pokazany na rys. 1 .

Sygnał akustyczny z wejścia wzmac-

niacza poprzez potencjometr P1 zo-

14

Elektronika Praktyczna 4/2008

1025021124.067.png

1025021124.078.png

1025021124.089.png

1025021124.100.png

1025021124.111.png

1025021124.122.png

1025021124.133.png

1025021124.144.png

1025021124.155.png

1025021124.166.png

1025021124.177.png

1025021124.187.png

1025021124.198.png

1025021124.209.png

1025021124.220.png

1025021124.231.png

1025021124.242.png

1025021124.253.png

1025021124.264.png

1025021124.275.png

1025021124.286.png

1025021124.297.png

1025021124.308.png

1025021124.319.png

1025021124.330.png

1025021124.341.png

1025021124.352.png

1025021124.363.png

1025021124.374.png

1025021124.385.png

1025021124.396.png

1025021124.407.png

1025021124.418.png

1025021124.426.png

1025021124.427.png

1025021124.428.png

1025021124.429.png

1025021124.430.png

1025021124.431.png

1025021124.432.png

1025021124.433.png

1025021124.434.png

1025021124.435.png

1025021124.436.png

1025021124.438.png

1025021124.439.png

1025021124.440.png

1025021124.441.png

1025021124.442.png

1025021124.443.png

1025021124.444.png

1025021124.445.png

1025021124.446.png

1025021124.447.png

1025021124.449.png

1025021124.450.png

1025021124.451.png

1025021124.452.png

1025021124.453.png

1025021124.454.png

1025021124.455.png

1025021124.456.png

1025021124.457.png

1025021124.458.png

1025021124.460.png

1025021124.461.png

1025021124.462.png

1025021124.463.png

1025021124.464.png

1025021124.465.png

1025021124.466.png

1025021124.467.png

1025021124.468.png

1025021124.469.png

1025021124.471.png

1025021124.472.png

1025021124.473.png

1025021124.474.png

1025021124.475.png

1025021124.476.png

1025021124.477.png

1025021124.478.png

1025021124.479.png

1025021124.480.png

1025021124.002.png

1025021124.003.png

1025021124.004.png

1025021124.005.png

1025021124.006.png

1025021124.007.png

1025021124.008.png

1025021124.009.png

1025021124.010.png

1025021124.011.png

1025021124.013.png

1025021124.014.png

1025021124.015.png

1025021124.016.png

1025021124.017.png

1025021124.018.png

1025021124.019.png

1025021124.020.png

1025021124.021.png

1025021124.022.png

1025021124.024.png

1025021124.025.png

1025021124.026.png

1025021124.027.png

1025021124.028.png

1025021124.029.png

1025021124.030.png

1025021124.031.png

1025021124.032.png

1025021124.033.png

1025021124.035.png

1025021124.036.png

1025021124.037.png

1025021124.038.png

1025021124.039.png

1025021124.040.png

1025021124.041.png

1025021124.042.png

1025021124.043.png

1025021124.044.png

1025021124.046.png

1025021124.047.png

Lampowy wzmacniacz akustyczny 2x30 W

nionego startu z „timerem” i prze-

kaźnikiem. Zasilanie stopni steru-

jących odbywa poprzez szeregowe

rezystory blokowane do masy kon-

densatorami. Rozwiązanie takie od-

separowuje od siebie poszczególne

stopnie wzmocnienia zapobiegając

wzbudzeniom, a także poprawia ﬁl-

trację zmniejszając przydźwięk sieci.

Do dalszego obniżenia przydźwięku

przyczynia się żarzenie lamp stopni

sterujących prądem stałym.

Pentoda i trioda w stopniu

końcowym wzmacniacza

Pentody pracujące w stopniach

końcowych cechują się dużą spraw-

nością, wymagają mniejszych na-

pięć sterujących, mają nieznacznie

gorszą liniowość w porównaniu do

triod i stosunkowo dużą impedan-

cję wyjściową. Triody w stopniach

końcowych charakteryzują się nato-

miast mniejszą sprawnością energe-

tyczną i wymagają większych napięć

sterujących, ale mają małe impe-

dancje wyjściowe, co jest korzystne

ze względu na współpracę z obcią-

żeniem o tak złożonej impedancji,

jaką cechuje się układ transformator

– głośnik. Oczywiście szczegółowe

opisanie powyższego zagadnienia

wybiegałoby poza ramy niniejszego

opracowania, dlatego wszystkich od-

syłam do odpowiedniej literatury.

Podstawowe parametry lampy

GU50, których znajomość jest nie-

zbędna przy budowie wzmacniacza

przedstawiono w tab. 2 .

Uzyskanie dobrych parametrów

wzmacniacza jest w dużym stopniu

uzależnione od właściwego doboru

impedancji obciążenia lamp GU50

stanowiących przeciwsobny stopień

końcowy . Zgodnie z danymi uzyska-

nymi z innych rozwiązań wzmac-

niaczy przyjęto dla jednej lampy

Ra=około 2500 V.

Dla układu przeciwsobnego zło-

żonego z dwóch lamp GU50 rezy-

stancja między anodami wynosi Raa

=2xRa, czyli Raa=5000 V. Jeżeli

lampy będą pracowały w konﬁgura-

Rys. 2. Schemat elektryczny zasilacza

Niskie zniekształcenia wzmac-

niacza zapewniają: lokalne ujemne

sprzężenia zwrotne w obwodach ka-

tod wszystkich lamp, ogólne ujem-

ne sprzężenie zwrotne łączące wyj-

ście z katodą lampy stopnia wstęp-

nego oraz ultralinearny stopień wyj-

ściowy. Lampy stopnia końcowego

pracują z przekroczonym napięciem

na siatce drugiej, jednakże w cza-

sie dwuletniej intensywnej eksplo-

atacji wzmacniacza nie zauważono

ujemnych skutków tego rozwiąza-

nia. Bardzo niska cena lamp GU50

w pełni uzasadnia takie rozwiązanie,

szczególnie gdy lampa pracuje przy

niskim napięciu anodowym i do-

datkowo rezystorami R16 i R17 ma

zabezpieczone siatki drugie przed

przeciążeniem. Rezystory w kato-

dach lamp końcowych o wartości

1 V oprócz niewielkiego ujemnego

sprzężenia zwrotnego pozwalają na

pomiar prądu lamp podczas urucha-

miania i regulacji układu (poprzez

pomiar spadku napięcia – 1 mV

odpowiada 1 mA prądu lampy).

Ciekawym, aczkolwiek bardzo

prostym dodatkiem (wykonywanym

opcjonalnie) jest możliwość przełą-

czania układu pracy stopnia końco-

wego z ultralinearnego układu pento-

dowego na układ triodowy, co daje

ciekawe możliwości eksperymentowa-

nia szczególnie przy wyborze odpo-

wiednich kolumn dźwiękowych.

Zasilacz, którego schemat elek-

tryczny przedstawiono na rys. 2

jest wykonany w sposób konwencjo-

nalny. Dostarcza on napięć anodo-

wych, ujemnego napięcia polaryza-

cji stopnia końcowego oraz napięć

żarzenia: zmiennego dla lamp koń-

cowych i stałego dla lamp stopni

wstępnych. Dokładne dane napięć

i wydajności prądowe zasilacza po-

dano w tab. 1 .

Dobrą ﬁltrację oraz „sztywność”

napięcia wyjściowego zapewnia-

ją duże wartości pojemności na

wyjściu układów prostowniczych.

Zasilacz jest zabezpieczony przed

skutkami zwarcia bezpiecznikiem

topikowym. Napięcie anodowe na-

leży załączać z opóźnieniem ok. 1

minuty (wyłącznik W2), co pozwala

na ochronę katod lamp końcowych.

Można też wykonać układ opóź-

Tab. 1 Parametry techniczne zasila-

cza (napięcia podane pod obciąże-

niem)

Wydajność

prądowa

Obwody

Napięcie

Anodowe stopni

sterujących

Tab. 2. Podstawowe parametry lampy

GU50

Napięcie żarzenia – Uż

+385 V 50 mA

Anodowe stopni

końcowych

12,6 V

+425 V 400 mA

Prąd żarzenia – Iż

0,85 A

Polaryzacji stopni

końcowych

Maksymalny prąd anodowy – Ia

max

–90 V

10 mA

160 mA

Żarzenia stopni

sterujących

Maksymalne napięcie anodowe

– Ua max

+6,3 V

2,5 A

1000 V

Żarzenia stopni

końcowych

Maksymalna moc tracona

w anodzie – Pa max

~12,6 V

5 A

40 W

16

Elektronika Praktyczna 4/2008

1025021124.048.png

1025021124.049.png

1025021124.050.png

1025021124.051.png

1025021124.052.png

1025021124.053.png

1025021124.054.png

1025021124.055.png

1025021124.057.png

1025021124.058.png

1025021124.059.png

1025021124.060.png

1025021124.061.png

1025021124.062.png

1025021124.063.png

1025021124.064.png

1025021124.065.png

1025021124.066.png

1025021124.068.png

1025021124.069.png

1025021124.070.png

1025021124.071.png

1025021124.072.png

1025021124.073.png

1025021124.074.png

1025021124.075.png

1025021124.076.png

1025021124.077.png

1025021124.079.png

1025021124.080.png

1025021124.081.png

1025021124.082.png

1025021124.083.png

1025021124.084.png

1025021124.085.png

1025021124.086.png

1025021124.087.png

1025021124.088.png

1025021124.090.png

1025021124.091.png

1025021124.092.png

1025021124.093.png

1025021124.094.png

1025021124.095.png

1025021124.096.png

1025021124.097.png

1025021124.098.png

1025021124.099.png

1025021124.101.png

1025021124.102.png

1025021124.103.png

1025021124.104.png

1025021124.105.png

1025021124.106.png

1025021124.107.png

1025021124.108.png

1025021124.109.png

1025021124.110.png

1025021124.112.png

1025021124.113.png

1025021124.114.png

1025021124.115.png

1025021124.116.png

1025021124.117.png

1025021124.118.png

1025021124.119.png

1025021124.120.png

1025021124.121.png

1025021124.123.png

1025021124.124.png

1025021124.125.png

1025021124.126.png

1025021124.127.png

1025021124.128.png

1025021124.129.png

1025021124.130.png

1025021124.131.png

1025021124.132.png

1025021124.134.png

1025021124.135.png

1025021124.136.png

1025021124.137.png

1025021124.138.png

1025021124.139.png

1025021124.140.png

1025021124.141.png

1025021124.142.png

1025021124.143.png

1025021124.145.png

1025021124.146.png

1025021124.147.png

1025021124.148.png

1025021124.149.png

1025021124.150.png

1025021124.151.png

1025021124.152.png

1025021124.153.png

1025021124.154.png

1025021124.156.png

1025021124.157.png

1025021124.158.png

1025021124.159.png

1025021124.160.png

1025021124.161.png

1025021124.162.png

1025021124.163.png

1025021124.164.png

1025021124.165.png

1025021124.167.png

1025021124.168.png

1025021124.169.png

1025021124.170.png

1025021124.171.png

1025021124.172.png

1025021124.173.png

1025021124.174.png

1025021124.175.png

1025021124.176.png

1025021124.178.png

1025021124.179.png

1025021124.180.png

1025021124.181.png

1025021124.182.png

1025021124.183.png

Lampowy wzmacniacz akustyczny 2x30 W

Pomimo znacznie

mniejszej mocy, trans-

formator wyjściowy bę-

dzie miał podobne do

transformatora sieciowe-

go wymiary zewnętrzne.

Wynika to z konieczno-

ści dobrego przenosze-

nia niskich częstotliwo-

ści oraz zapewnienia

małych zniekształceń

sygnału. Przy zamawianiu transfor-

matora należy uwzględnić fakt, że

jest on przeznaczony do wzmacnia-

cza przeciwsobnego.

w pobliżu zasilacza. Należy uni-

kać zamykania pętli masy, dlatego

szczególnie istotne jest dobre od-

izolowanie od obudowy takich ele-

mentów jak gniazdka i kondensatory

elektrolityczne. Przewody sygnałowe

należy prowadzić w oddaleniu od

przewodów silnoprądowych i trans-

formatorów.

Rys. 3. Cokół lampy a) 6N8S, b) GU50

Montaż, uruchomienie

i regulacja

Montaż i uruchomienie wzmac-

niacza należy wykonywać etapami.

Pracę rozpoczynamy od zasilacza.

Po wykonaniu jego montażu, spraw-

dzeniu poprawności połączeń i zało-

żeniu bezpiecznika sieciowego mo-

żemy podłączyć zasilanie 230 V.

cji triodowej, to wartość ta powinna

być niższa – należałoby w tym celu

wykonać odpowiednie obliczenia.

W opisanym wzmacniaczu trans-

formator został wykonany dla ukła-

du pentodowego, możliwość przełą-

czenia w układ triodowy jest tylko

dodatkową opcją pracy wzmacniacza

i w tym przypadku godzimy się na

nieco większe zniekształcenia przy

uzyskaniu poprawy charakterystyki

fazowej i częstotliwościowej układu.

Opis budowy mechanicznej

i elektrycznej

Obudowę wzmacniacza wykona-

no z blachy aluminiowej o grubości

2 mm w formie „pudełka” – podsta-

wy z nakładaną od góry pokrywą.

Podstawa stanowi element montażo-

wy podzespołów wzmacniacza. Oba

te elementy połączono za pomocą

wkrętów. Taka konstrukcja dzięki

swojej prostocie umożliwia łatwe

wykonanie obudowy, zapewniając

jednocześnie dobre parametry tech-

niczne i mechaniczne, dużą podat-

ność na modyﬁkację oraz estetykę

wykonania. Boczne ściany obudo-

wy mogą być oklejone szlachetnym

drewnem, co podniesie walory es-

tetyczne wzmacniacza. Do obudowy

przymocowano transformatory, pod-

stawki lampowe, łączówki i pozosta-

łe większe elementy elektroniczne.

Montaż elektryczny wzmacniacza

w rozwiązaniu modelowym wykona-

no na płytkach drukowanych. Zale-

ca się jednak montaż przestrzenny

na oddzielnych płytkach montażo-

wych, zachowując zasadę możliwie

jak najkrótszych połączeń. Szcze-

gólną uwagę należy poświęcić pro-

wadzeniu masy, która powinna być

wykonana grubym przewodem i po-

winna być podłączona do obudowy

tylko w jednym miejscu, najlepiej

UWAGA! Ze względu na występowanie w ukła-

dzie wzmacniacza wysokich napięć należy

zachować szczególną ostrożność i przestrzegać

przepisów BHP. Każdorazowo po wyłączeniu

zasilania należy odczekać kilka minut, aż do

całkowitego rozładowania się kondensatorów

elektrolitycznych przed przystąpieniem do

dalszych prac.

Transformator sieciowy

i wyjściowy

Istnieje możliwość wykonania

transformatorów we własnym za-

kresie. W warunkach amatorskich

trudno będzie jednak uzyskać dobre

ich parametry, wskazane jest zatem

zlecenie nawinięcia w specjalistycz-

nym zakładzie. Firmy wykonujące

takie usługi posiadają specjalistycz-

ne oprogramowanie i są w stanie

precyzyjne obliczyć każdy transfor-

mator. Istotne jest dokładne określe-

nie parametrów technicznych, które

posłużą do obliczeń. W rozwiązaniu

modelowym wszystkie transformato-

ry wykonano jako toroidalne. Dane

techniczne transformatora sieciowe-

go przedstawiono w tab. 3 .

Z założeń wynika że transforma-

tor będzie miał z lekkim zapasem

moc około 300 VA. Przy zamawia-

niu transformatora należy podkre-

ślić, że napięcia są podane przy

pełnym obciążeniu.

Dane techniczne transforma-

tora wyjściowego przedstawiono

w tab. 4 .

Napięcia zmierzone przy braku

obciążenia powinny być nieco więk-

sze od napięć podanych w tab. 1.

Następnie przystępujemy do monta-

żu i uruchomienia stopnia sterujące-

go, inwertera oraz stopnia końcowe-

go (na przykładzie jednego kanału).

Po wykonaniu montażu wkładamy

do podstawek lampy V1 i V2, włą-

czamy zasilanie i po nagrzaniu się

lamp mierzymy napięcia stałe wy-

stępujące na elektrodach lamp. Po-

winny być one zgodne z napięciami

podanymi na schemacie elektrycz-

nym wzmacniacza. Ewentualną ko-

rektę napięć przeprowadzamy dobie-

rając rezystory R1 i R3 oznaczone

gwiazdką. Napięcie ujemne dopro-

wadzane do siatek sterujących lamp

końcowych ustawiamy przy pomocy

potencjometrów P2 i P3 na wartość

około 70 V. Wyłączamy zasilanie. Do

wyjścia wzmacniacza (zaciski trans-

formatora wyjściowego) podłączamy

obciążenie 8 V/40 W (np. 20 rezy-

storów 160 V/2 W połączonych rów-

nolegle), oscyloskop i woltomierz na-

pięcia zmiennego. Odłączamy rezy-

stor R9 (gałąź ujemnego sprzężenia

zwrotnego), wkładamy do podstawek

lampy końcowe V3 i V4. Włączamy

zasilanie i po nagrzaniu się lamp

ustawiamy wstępnie przy pomocy

potencjometrów P2 i P3 prądy spo-

czynkowe lamp końcowych na war-

tość około 30 mA dla każdej lampy.

Tab. 4. Dane techniczne transforma-

tora wyjściowego

Maksymalna moc przenoszo-

na – Pwy

Tab. 3. Dane techniczne transforma-

tora sieciowego

Napięcie uzwojenia pierwot-

nego U1

50 W

Dolna częstotliwość sygnału

przy spadku 1 dB – fd

20 Hz

230 V

Górna częstotliwość sygnału

przy spadku 1 dB – fg

Napięcia i prądy uzwojeń wtórnych

30 kHz

U2

330 V/0,6 A

Oporność widziana od strony

anod – Raa

5000 V

U3

100 V/10 mA

U4

12,6 V/5 A

Oporność obciążenia – Ro 4, 8 lub 15 V

Spoczynkowy prąd jednej

lampy – Io

U5

6,3 V/3 A

40 mA

18

Elektronika Praktyczna 4/2008

1025021124.184.png

1025021124.185.png

1025021124.186.png

1025021124.188.png

1025021124.189.png

1025021124.190.png

1025021124.191.png

1025021124.192.png

1025021124.193.png

1025021124.194.png

1025021124.195.png

1025021124.196.png

1025021124.197.png

1025021124.199.png

1025021124.200.png

1025021124.201.png

1025021124.202.png

1025021124.203.png

1025021124.204.png

1025021124.205.png

1025021124.206.png

1025021124.207.png

1025021124.208.png

1025021124.210.png

1025021124.211.png

1025021124.212.png

1025021124.213.png

1025021124.214.png

1025021124.215.png

1025021124.216.png

1025021124.217.png

1025021124.218.png

1025021124.219.png

1025021124.221.png

1025021124.222.png

1025021124.223.png

1025021124.224.png

1025021124.225.png

1025021124.226.png

Lampowy wzmacniacz akustyczny 2x30 W

kraczały 10%. Dodatkowo poprzez

dobór jednego z rezystorów R5 lub

R6 ustawiamy symetrię sygnału ste-

rującego lampy stopnia końcowego.

Na zakończenie należy podłączyć

obwód ujemnego sprzężenia zwrot-

nego (rezystor R9), w przypadku

wzbudzania się wzmacniacza nale-

ży zamienić ze sobą końcówki wyj-

ściowe transformatora głośnikowego

TR2. Tak wykonany i wyregulowany

wzmacniacz jest gotowy do pracy.

Pomiar podstawowych

parametrów elektrycznych

Pomiary podstawowych parametrów

wzmacniacza wykonano wykorzystując

typowy zestaw urządzeń takich jak:

generator m.cz., miernik zniekształ-

ceń nieliniowych, sztuczne obciążenie

8 V/50 W, oscyloskop dwukanałowy

oraz – dzięki uprzejmości Zakładu

Akustyki Wydziału Elektroniki Poli-

techniki Wrocławskiej – system „Au-

dio Precision” – stanowiący wysokiej

jakości stanowisko pomiarowe

„Audio Precision” to specjalistycz-

ny zestaw urządzeń pomiarowych,

które współpracują z komputerem

wyposażonym w odpowiednie, dedy-

kowane oprogramowanie pozwalające

na obróbkę i wizualizację wybranych

parametrów wzmacniacza. W czasie

pomiarów wzmacniacz był obciążony

specjalnym pomiarowym rezystorem

wzorcowym, sterowanie odbywało się

sygnałami z systemu, natomiast wy-

niki pomiarów były zobrazowane na

ekranie komputera. System „Audio

Precision” zastępuje wiele przyrządów

pomiarowych, znacznie przyspiesza

pomiary i pozwala na

uzyskanie bardzo miaro-

dajnych wyników pomia-

rowych. W przypadku opi-

sanego w artykule wzmac-

niacza przedmiotem ba-

dań ze względu na jakość

dźwięku były następujące

parametry:

– sinusoidalna moc wyj-

ściowa wzmacniacza,

– charakterystyka przeno-

szenia dla mocy 1 W,

– zniekształcenia nieli-

niowe.

Badane były oba ka-

nały wzmacniacza w ukła-

dzie pracy pentoda lub

trioda. Wyniki otrzymane

w systemie Audio Preci-

sion zostały przedstawio-

ne w ramce „Podstawowe

parametry”. Pomiary były

Rys. 4. Charakterystyka przenoszenia wzmacniacza dla mocy wyjściowej 1 W bez

dwójnika korekcyjnego R19 – C9, dla układu pentodowego stopnia końcowego

Pomiar wykonujemy mierząc spad-

ki napięć na rezystorach R14, R15.

Następnie do wejścia wzmacniacza

(potencjometr P1) doprowadzamy

z generatora m.cz sygnał o częstotli-

wości 1 kHz i stopniowo zwiększa-

my jego poziom. Sinusoidalna moc

na wyjściu wzmacniacza mierzo-

na na obciążeniu powinna wynosić

około 30 W (16 V na 8 V). Na-

stępnie po upływie około 30 minut

korygujemy (bez wysterowania) prą-

dy spoczynkowe lamp końcowych

na wartość około 35 mA. Ustawio-

ny punkt pracy to klasa AB, przy

której dla małych sygnałów lampa

pracuje w klasie A, czyli wzmacnia

obie połówki sygnału, natomiast dla

większych sygnałów następuje obci-

nanie jednej z połówek. W naszym

wzmacniaczu nie jest to źródłem

zniekształceń, gdyż w układzie prze-

ciwsobnym następuje „złożenie” obu

połówek sygnału w transformatorze

wyjściowym. Bardzo istotną sprawą

mającą wpływ na końcowe parame-

try wzmacniacza jest zastosowanie

w stopniu końcowym lamp parowa-

nych, tzn. o bardzo zbliżonych para-

metrach elektrycznych. Dobór należy

przeprowadzić przy pomocy przy-

rządu do pomiaru lamp np. typu

P508 lub wykorzystując miernik

lamp opisany w EP 10/2005. Należy

tak dobrać lampy, aby różnice ich

podstawowych parametrów nie prze-

Rys. 5. Charakterystyka mocy wyjściowej i zniekształceń w zależności od napięcia wyjścio-

wego bez dwójnika korekcyjengo R19 – C9, dla układu pentodowego stopnia końcowego

Elektronika Praktyczna 4/2008

19

1025021124.227.png

1025021124.228.png

1025021124.229.png

1025021124.230.png

1025021124.232.png

1025021124.233.png

1025021124.234.png

1025021124.235.png

1025021124.236.png

1025021124.237.png

1025021124.238.png

1025021124.239.png

1025021124.240.png

1025021124.241.png

1025021124.243.png

1025021124.244.png

1025021124.245.png

1025021124.246.png

1025021124.247.png

1025021124.248.png

1025021124.249.png

1025021124.250.png

1025021124.251.png

1025021124.252.png

1025021124.254.png

1025021124.255.png

1025021124.256.png

1025021124.257.png

1025021124.258.png

1025021124.259.png

1025021124.260.png

1025021124.261.png

1025021124.262.png

1025021124.263.png

1025021124.265.png

1025021124.266.png

1025021124.267.png

1025021124.268.png

1025021124.269.png

1025021124.270.png

1025021124.271.png

1025021124.272.png

1025021124.273.png

1025021124.274.png

1025021124.276.png

1025021124.277.png

1025021124.278.png

1025021124.279.png

1025021124.280.png

1025021124.281.png

1025021124.282.png

1025021124.283.png

1025021124.284.png

1025021124.285.png

1025021124.287.png

1025021124.288.png

1025021124.289.png

1025021124.290.png

1025021124.291.png

1025021124.292.png

1025021124.293.png

1025021124.294.png

1025021124.295.png

1025021124.296.png

1025021124.298.png

1025021124.299.png

1025021124.300.png

1025021124.301.png

1025021124.302.png

1025021124.303.png

1025021124.304.png

1025021124.305.png

1025021124.306.png

1025021124.307.png

1025021124.309.png

1025021124.310.png

1025021124.311.png

1025021124.312.png

1025021124.313.png

1025021124.314.png

1025021124.315.png

1025021124.316.png

1025021124.317.png

1025021124.318.png

1025021124.320.png

1025021124.321.png

1025021124.322.png

1025021124.323.png

1025021124.324.png

1025021124.325.png

1025021124.326.png

1025021124.327.png

1025021124.328.png

1025021124.329.png

1025021124.331.png

1025021124.332.png

1025021124.333.png

1025021124.334.png

1025021124.335.png

1025021124.336.png

1025021124.337.png

1025021124.338.png

1025021124.339.png

1025021124.340.png

1025021124.342.png

1025021124.343.png

1025021124.344.png

1025021124.345.png

1025021124.346.png

1025021124.347.png

1025021124.348.png

1025021124.349.png

1025021124.350.png

1025021124.351.png

1025021124.353.png

1025021124.354.png

1025021124.355.png

1025021124.356.png

1025021124.357.png

1025021124.358.png

1025021124.359.png

1025021124.360.png

1025021124.361.png

1025021124.362.png

1025021124.364.png

1025021124.365.png

1025021124.366.png

1025021124.367.png

1025021124.368.png

1025021124.369.png

1025021124.370.png

1025021124.371.png

1025021124.372.png

1025021124.373.png

1025021124.375.png

1025021124.376.png

1025021124.377.png

1025021124.378.png

1025021124.379.png

1025021124.380.png

1025021124.381.png

1025021124.382.png

1025021124.383.png

1025021124.384.png

1025021124.386.png

1025021124.387.png

1025021124.388.png

1025021124.389.png

1025021124.390.png

1025021124.391.png

1025021124.392.png

1025021124.393.png

1025021124.394.png

1025021124.395.png

1025021124.397.png

1025021124.398.png

1025021124.399.png

1025021124.400.png

1025021124.401.png

1025021124.402.png

1025021124.403.png

1025021124.404.png

1025021124.405.png

1025021124.406.png

1025021124.408.png

1025021124.409.png

1025021124.410.png

1025021124.411.png

1025021124.412.png

1025021124.413.png

1025021124.414.png

1025021124.415.png

1025021124.416.png

1025021124.417.png

1025021124.419.png

1025021124.420.png

1025021124.421.png

1025021124.422.png

1025021124.423.png

1025021124.424.png

1025021124.425.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Wzmacniacz lampowy CFB (cathode feedback).pdf (3524 KB)
Wzmacniacz lampowy ze sprzężeniem katodowym.pdf (3497 KB)
2082.pdf (547 KB)
1331.pdf (954 KB)
5918.pdf (151 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin