Wzmacniacz_lampowy_dla_nielampowcow_cz1.pdf

(1003 KB) Pobierz

024-027_wzmacniacz_lampowy_dla_nielampowcow_cz1.indd

Wzmacniacz lampowy

dla nielampowców (1)

Dodatkowe materiały

do artykułu

publikujemy na CD-EP

Lampy w ostatnich latach przeżywają swój renesans.

Charakterystyczne, bardzo ciepłe i przyjemne brzmienie wzmacniaczy

lampowych, zaczęto doceniać dopiero wtedy, gdy sklepowe

półki zapełniły urządzenia półprzewodnikowe. Dziś na ﬁrmowy

wzmacniacz lampowy trzeba przeznaczyć spore pieniądze, ale

nie gorszą jakość można uzyskać budując go znacznie taniej we

własnym zakresie.

Rekomendacje:

zamysłem autora było zawarcie w artykule jak najwięcej treści

edukacyjnych, stąd wykonanie wzmacniacza polecamy szczególnie

tym Czytelnikom, którzy chcą się po raz pierwszy zmierzyć

z lampowym żywiołem.

W artykule został opisany

kompletny wzmacniacz lampowy,

świetnie nadający się do wykona-

nia nawet przez mało doświadczo-

nych elektroników. Dla zwiększenia

przejrzystości opisu układ wzmac-

niacza podzielono na trzy bloki:

tor audio, zasilacze oraz włącz-

nik. Zaczniemy od najważniejsze-

go, czyli toru audio. Jego schemat

przedstawiono na rys. 1 .

Tor audio składa się z dwóch

części: stopni napięciowych (ste-

rujących – jest to układ William-

sona) oraz stopnia mocy (końco-

wego). Do potencjometru głośności

(P1) doprowadzony jest sygnał li-

niowy o maksymalnej amplitudzie

775 mV. Jako źródło sygnału do-

skonale nadaje się np. odtwarzacz

DVD. Kable wejściowe powinny

być ekranowane, gdyż nawet małe

zakłócenia zostaną wzmocnione

wiele razy. Rezystor R1 polaryzuje

siatkę triody V1/1, dzięki temu po-

siada ona potencjał zerowy (masy).

Dzieje się tak, gdyż teoretycznie,

prąd w siatce lampy elektronowej

nie płynie, nie ma więc także

spadku napięcia na R1. Przez rezy-

stor R4 przepływa już prąd, przez

co występuje na nim pewien spa-

dek napięcia. Ten właśnie spadek

„podnosi” potencjał katody V1/1

powyżej potencjału masy. Ostatecz-

nie siatka ma niższy potencjał niż

katoda. Taką polaryzację nazywamy

automatyczną. Modulując napięcie

siatki, powodujemy modulację prą-

AVT-5142

W ofercie AVT jest dostępna:

– [AVT–5142A] – płytka drukowana

PODSTAWOWE PARAMETRY

• Płytka wyłącznika o wymiarach 62x37 mm, wzmacniacz montowany „na pająka”

• Konﬁguracja wzmacniacza: układ napięciowy Williamsona

• Stopień mocy: triodowy push-pull, klasa AB1

• Stała polaryzacja lamp mocy

• Logarytmiczny wskaźnik wysterowania

• Maksymalna moc wyjściowa (bez przesterowania wzmacniacza): 2x7 W (Uwej=1,24 Vrms; f=1 kHz, sinus;

THD=1,2%)

• Pasmo przy spadku 3 dB: 32 Hz...18,5 kHz

• Nominalna impedancja obciążenia: zależna od transformatora (w prototypie 3 V )

• Czułość wejściowa dla max mocy (2x7 W): 1,24 Vrms

PROJEKTY POKREWNE wymienione artykuły są w całości dostępne na CD

Tytuł artykułu

Nr EP/EdW Kit

Bufor lampowy

EdW 12/2003 AVT-2690

Przedwzmacniacz lampowy

EdW 8/2004 AVT-2729

Lampowy wzmacniacz słuchawkowy

EdW 1/2005 AVT-2744

Wzmacniacz lampowy z PCL86

EP 2/2005 AVT-455

Stereofoniczny wzmacniacz lampwy

EdW 6-7/2005 AVT-2754

Lampowy wzmacniacz gitarowy

EdW 12/2005 AVT-2772

Wzmacniacz lampowy na ECL86 w układzie SE

EdW 4/2006

Lampowy wzmacniacz akustyczny 2x30 W

EP 4/2008

Lampowy korektor dźwięku

EdW 7/2008

24

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008

449535850.074.png

449535850.085.png

449535850.096.png

449535850.107.png

449535850.001.png

449535850.012.png

449535850.023.png

449535850.027.png

Rys. 1. Schemat ideowy toru audio

Rys. 2. Schemat elektryczny zasilacza anodowego lamp: a) 6H13C, b) 6H8C, c) 6H13C

wertera. Rezystor R6 także pola-

ryzuje siatkę sterującą. Ponownie

zmiana potencjału na siatce po-

woduje zmianę prądu I2. Ponie-

waż rezystancje R7 i R8 są równe,

powstają na nich takie same, tym

razem już nie wzmocnione sygna-

ły. Są one w przeciwfazie. V2/1

i V2/2 to drivery stopnia mocy ze

sprzężeniem katodowym. Ich zada-

niem jest dostosowanie oporu wyj-

ściowego i poziomu sygnału dla

następnego stopnia. V3/1 i V3/2

to symetryczny stopień końcowy.

Ujemne napięcie Up pochodzące

z zasilacza polaryzacji, który bę-

dzie omówiony dalej, obniża po-

tencjał siatki sterującej względem

katody o prawie 100 V. Jest to po-

laryzacja stała. Lampy V3/1 i V3/2

pracują przeciwsobnie, co wy-

nika z faktu, że do ich wejść

są doprowadzone sygnały bę-

dące względem siebie w prze-

ciwfazie. Układ taki nazwano

Push–Pull (jedna trioda „ciąg-

nie”, a druga „pcha”) – dla

prądu stałego lampy są po-

łączone równolegle, a dla

zmiennego szeregowo. Tym

razem obciążeniem anodowym

jest transformator głośnikowy

z dzielonym uzwojeniem pier-

wotnym. Zmiany prądu przez

niego płynące indukują pole

magnetyczne, które z kolei

wytwarza prąd na uzwojeniu

wtórnym. Transformator przekłada

mały opór głośnika na duży opór

roboczy. Warto także wspomnieć,

dlaczego w aplikacji zastosowano

du anodowego (I1), a ten z kolei

wymusza modulację spadku napię-

cia na rezystorze anodowym R3.

Wzmocniony w ten sposób sygnał

akustyczny, zostaje odseparowany

od składowej stałej przez konden-

sator C2 i podany na następny

stopień. Trioda V1/2 to układ in-

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008

25

449535850.028.png

449535850.029.png

449535850.030.png

449535850.031.png

449535850.032.png

449535850.033.png

449535850.034.png

449535850.035.png

449535850.036.png

449535850.037.png

449535850.038.png

449535850.039.png

449535850.040.png

449535850.041.png

449535850.042.png

449535850.043.png

449535850.044.png

449535850.045.png

449535850.046.png

449535850.047.png

449535850.048.png

449535850.049.png

449535850.050.png

449535850.051.png

449535850.052.png

449535850.053.png

449535850.054.png

449535850.055.png

449535850.056.png

449535850.057.png

449535850.058.png

449535850.059.png

449535850.060.png

449535850.061.png

449535850.062.png

449535850.063.png

449535850.064.png

449535850.065.png

449535850.066.png

449535850.067.png

449535850.068.png

449535850.069.png

449535850.070.png

449535850.071.png

449535850.072.png

449535850.073.png

449535850.075.png

449535850.076.png

449535850.077.png

449535850.078.png

449535850.079.png

rezystory R2, R16, R17 przed siat-

kami lamp. Są to ﬁltry aktywne.

Rezystor razem z pojemnością we-

wnętrzną siatka–katoda tworzą ﬁltr

górnozaporowy. Dzięki nim wzmac-

niacz nie wzbudza się na czę-

stotliwościach ponadakustycznych.

Miliamperomierz A1 wraz z diodą

Da i rezystorem Ra to prosty, loga-

rytmiczny wskaźnik wysterowania.

Nie wpływa on znacznie na syg-

nał wyjściowy?

Tab. 1. Parametry poszczególnych uzwojeń i odczepów transformatora sieciowego

Napięcie

zmienne

Komentarz

Uzwojenie dla dwóch oddzielnych zasilaczy anodowych lamp 6H13C

(czterech triod). Napięcie jest bardzo wysokie, ale należy pamiętać, że

spadek na duodiodzie próżniowej może sięgnąć nawet 60 V

260 V 50 mA Uzwojenie dla zasilacza anodowego czterech lamp 6H8C (ośmiu triod)

120 V 20 mA Uzwojenie dla zasilacza polaryzacji dwóch lamp 6H13C (czterech triod)

5 V 3,5 A Uzwojenie dla grzejnika pierwszej lampy 5Ц3C

5 V 3,5 A Uzwojenie dla grzejnika drugiej lampy 5Ц3C

2x3,15 V 8 A Uzwojenie dla grzejnika czterech lamp 6H8C i dwóch lamp 6H13C

Zasilacze

Aby urządzenie spełniało swo-

je zadanie, należy dostarczyć mu

wystarczająco dużo energii. Wbrew

pozorom, zasilacz to również waż-

na część. Źle wykonany zasilacz

może być przyczyną powstawania

zniekształceń sygnału wyjściowego,

co oczywiście jest niedopuszczalne

w lepszym sprzęcie audio. Mówi

się, że zasilacz musi być sztywny,

czyli nawet przy maksymalnym

poborze prądu powinien dawać to

samo, stałe napięcie, co bez ob-

ciążenia. Oczywiście w praktyce

nie jest to możliwe, ponieważ nie

istnieją idealne źródła napięciowe.

Aby jednak skutecznie zwalczyć

ten problemem, stosuje się odpo-

wiednio mocniejszy transformator

sieciowy. Zasilacz posiada w ten

sposób niezbędny zapas energii,

a dzięki niemu różnica napięcia na

wyjściu zasilacza przy maksymal-

nym i minimalnym poborze prądu

staje się nieznaczna.

Napięcie przemienne pocho-

dzące z odczepów transformatora

sieciowego ( rys. 2a ) zostaje pro-

stowane na duodiodzie próżniowej

V4 i ﬁltrowane przez kondensatory

C8...C13 wraz z dławikiem L1. Na

czas ładowania kondensatorów elek-

trolitycznych prąd płynący przez

lampę V4 jest ograniczany przez

rezystor R20. Prąd ten nie może

przekraczać natężenia 230 mA.

Z tego samego powodu nie wol-

no zwiększać pojemności C8, gdyż

drastycznie skróci to żywotność

lampy prostującej. W prototypie,

aby uniknąć powstawania przegło-

sów (czyli sprzęgania ze sobą ka-

nałów), stopnie końcowe obydwu

kanałów posiadały oddzielne zasi-

lacze. Ważne jest, aby lampy pro-

stownicze miały oddzielne uzwo-

jenia żarzenia, w innym wypadku

nóżki obydwu lamp muszą być

połączone równolegle (pierwsza

z pierwszą, druga z drugą itd.). Na

rys. 2b przedstawiono schemat kla-

sycznego zasilacza z prostownikiem

półprzewodnikowym. Kondensato-

ry C14...C17 nie są obowiązkowe.

Na rys. 2c został przedstawiony

zasilacz polaryzacji lamp mocy.

Ma on wytworzyć napięcie ujem-

ne, więc dioda D1 i kondensatory

C23 i C24 muszą być dołączone

„na odwrót”. Rezystorami nastaw-

nymi P2...P5 reguluje się poten-

cjał na konkretnych siatkach lamp

mocy. Rezystory R21...R24 ustalają

opór wejściowy stopni końcowych,

dlatego ich wartości powinny być

duże. W każdym z zasilaczy nale-

ży zastosować minimum trzy kon-

densatory małej pojemności (około

100 nF), tak jak to przedstawiono

na schematach (C11...C13, C20...

C22, C25...C27). Skutecznie wspo-

magają one ﬁltrację, ponieważ ni-

welują stosunkowo dużą indukcyj-

ność własną kondensatorów elek-

trolitycznych. Warto też stosować

takie kondensatory bezpośrednio

przy stopniach napięciowych (np.

przy kondensatorach C1 i C5). Ze

względu na bardzo rozbudowa-

ne zasilanie urządzenia, odradzam

własnoręczne nawijanie transfor-

matora sieciowego. Gdyby jednak

ktoś chciał wykonać ten krok, to

w tab. 1 zostały przedstawione pa-

rametry poszczególnych odczepów.

Włącznik

Aby wzmacniacz wyglądał no-

wocześniej, został wyposażony we

włącznik stykowy, którego sche-

mat jest przedstawiony na rys. 3 .

Włącznik powinien posiadać od-

dzielny transformator sieciowy ma-

łej mocy. Takie rozwiązanie zabez-

pieczy drogi transformator zasilają-

cy układ lampowy przed ewentu-

alnymi uszkodzeniami. Układ IC1

stabilizuje odﬁltrowane przez C32

napięcie pochodzące z prostownika

M2 i obniża je do wartości 5 V.

Kondensator C33 jest obowiązko-

wy, ponieważ stabilizator mógłby

bez niego się wzbudzić. Układ

IC2 pracuje w konﬁguracji mul-

tiwibratora monostabilnego. Stan

niski na nóżce 2 powoduje wy-

Nazwa 6H13C to po polsku 6N13S (zamienni-

kiem jest lampa 6AS7)

Nazwa 6H8C to po polsku 6N8S (zamienni-

kiem jest lampa 6SN7)

Nazwa 5Ц3C to po polsku 5C3S

Rys. 3. Schemat ideowy włącznika stykowego

26

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008

Wydajność

prądowa

2x210 V 320 mA

449535850.080.png

449535850.081.png

449535850.082.png

449535850.083.png

449535850.084.png

449535850.086.png

449535850.087.png

449535850.088.png

449535850.089.png

449535850.090.png

449535850.091.png

449535850.092.png

449535850.093.png

449535850.094.png

449535850.095.png

449535850.097.png

449535850.098.png

449535850.099.png

449535850.100.png

449535850.101.png

449535850.102.png

449535850.103.png

449535850.104.png

449535850.105.png

449535850.106.png

449535850.108.png

449535850.109.png

449535850.110.png

449535850.111.png

449535850.112.png

449535850.113.png

449535850.114.png

449535850.115.png

449535850.116.png

skręcać ją z płyt wiórowych, któ-

re są tanie, wytrzymałe i łatwo

dostępne. Silnik prądu stałego

przedstawiony na rysunku to sta-

ra część samochodowa pochodząca

ze złomu. Silnik taki posiada czte-

ry metalowe wyprowadzenia: dwa

dla zasilania oraz dwa połączone

z wewnętrznym stykiem. Styk ten

będzie zwierany podczas obracania

się karkasu – w ten sposób licz-

nik będzie zliczać na bieżąco na-

winięte zwoje. ( UWAGA! Czasami

wewnętrzny styk jest podłączony

z jednej strony do bolców zasila-

nia – przy zamknięciu obwodu na-

pięcie 12 V traﬁa na układ zlicza-

jący i może go uszkodzić. Przed

podłączeniem do elektronicznego

licznika należy się upewnić, że

styk jest całkowicie odseparowany

od zasilania silnika!). Przykładowy

schemat licznika przedstawiono na

rys. 5, nie będziemy go jednak do-

kładnie omawiać.

Za miesiąc c.d. – konstrukcja,

montaż i pomiary

Tomasz Orłowski

sov@o2.pl

Rys. 4. Budowa nawijarki

generowanie stanu wysokiego na

wyjściu (nóżka 3) o czasie trwa-

nia T=1,1*R26*C35. IC3 to prze-

rzutnik typu T. Steruje on tran-

zystorem Q1, który z kolei zwiera

lub rozwiera obwody przekaźnika.

Dioda D2 zabezpiecza tranzystor

Q1 przed SEM cewki przekaźnika.

Ponieważ po włączeniu zasilania

układ IC3 generuje losowy stan na

swoim wyjściu, należy wyzerować

go po jakimś czasie. Dzięki rezy-

storowi Rr i kondensatorowi Cr

wzmacniacz po włączeniu do sieci

będzie zawsze wstępnie wyłączony.

Elementy indukcyjne

O wysokich cenach wzmac-

niaczy lampowych decydują nie

same lampy, a takie elementy jak

transformatory i dławiki. Zakup

niezbędnych w aplikacji transfor-

matorów głośnikowych to czasem

wydatek nawet ponad 400 złotych!

Na szczęście można w dość pro-

sty sposób rozwiązać ten problem,

samemu nawijając wszelkie ele-

menty indukcyjne. Warto do tego

wyposażyć się w prostą nawijarkę,

której budowę mechaniczną przed-

stawiłem na rys. 4 . Najlepiej po-

UWAGA!

W urządzeniach lampowych występują

wysokie napięcia stwarzające nie-

bezpieczeństwo dla zdrowia i życia.

Zawsze należy pracować z „jedną ręką

w kieszeni”, czyli nie dotykać urządze-

nia dwoma rękami jednocześnie.

Rys. 5. Schemat licznika nawijarki transformatorów

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 8/2008

27

449535850.117.png

449535850.002.png

449535850.003.png

449535850.004.png

449535850.005.png

449535850.006.png

449535850.007.png

449535850.008.png

449535850.009.png

449535850.010.png

449535850.011.png

449535850.013.png

449535850.014.png

449535850.015.png

449535850.016.png

449535850.017.png

449535850.018.png

449535850.019.png

449535850.020.png

449535850.021.png

449535850.022.png

449535850.024.png

449535850.025.png

449535850.026.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Cyfrowy_miernik_uniwersalny_4,5_cyfry.pdf (706 KB)
Cyfrowy_miernik_pojemnosci(1).pdf (1976 KB)
Cyfrowy_miernik_pojemnosci.pdf (666 KB)
Cyfrowy_licznik_tasmy_do_magnetofonu.pdf (935 KB)
Cyfrowa_wersja_555.pdf (597 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin