Стерео усилвател 2 х 7W

    Внимание!

    Посочените схеми работят с опасни за здравето и живота напрежения! Да се съблюдават правилата за безопасно боравене! Ако не сте квалифициран специалист, ползвайте помощта на професионалист!


    Основата на схемата е триод-пентода PCL82. Схемата е тествана с класическо трансформаторно захранване (от лампово радио) и с преработено компютърно захранване на 250 V.

    Преди монтаж е препоръчително да се оживи схемата на експериментална платка. Хубаво е да се ползва шунтиращ елемент - лампа с нажежаема жичка или мощен резистор успоредно на захранването за разреждане на филтровите кондензатори. Пентодите и триодите работят в режим клас А.  При схема с общ катоден резистор усилването намалява, алтернатива са отделни катодни резистори за всеки пентод. Катодните кондензатори на пентода могат да се изключат.

    По този начин се ограничава брума, фоновия шум, както и усилването на схемата. Схемата е непретенциозна по отношение на съгласуващите (изходни) трансформатори. На практика може да се ползва всеки изходен трансформатор със среден извод в първичната намотка от лампов телевизор, грамофон или радио. Има известна несиметрия между анодните токове на пентодите, породена от несиметрията на двете половини на първичната на прехвърлящия трансформатор. При изпитаната схема разликата в анодните токове е 3-4 mA, т.е. импедансите на двете половини не са равни (180 към 240 в случая).

    Симетрирането може да се направи чрез фин подбор на катодното съпротивление посредством достатъчно мощен реостат и поставянето на съответен резистор.

    Вместо входния резистор може да се сложи потенциометър под 1k за силата на звука. Нискоомният входен резистор предотвратява самовъзбуждането на схемата. Друг метод против самовъзбуждане или генерации е свързването на кондензатор 1-5 nF в паралел на изходния трансформатор.

    Всички решетъчни резистори могат да са от 680 kΩ до 2 MΩ.


    Връзката между драйверното и фазоинверсното стъпало е директна, като

    Uк инвертор = Ua драйвер + Uпреднапр. инвертор

    където Uk инвертор е напрежението на катода на инвертора, Ua драйвер е напрежението на анода на драйвера, Uпреднапр. инвертор е стойността на необходимото преднапрежение на фазоинверсното стъпало.

    За озвучително тяло е подходящо широколентово (full range) тяло със заграждащ филтър за подтискане на средните честоти или двулентово ОТ с голяма чувствителност и мощност 10 W. Стойността на посочените анодни токове е ориентировъчна.

    Повечето части могат да се набавят от стар лампов телевизор (или 2 такива) или радио. Например цокли, проводници, кондензатори, мощни резистори, изходни, захранващи трансформатори и т.н. В случая е ползвана и кутия от неизползваем касетен
дек "Соньо" , в която има монтирани необходимите ключове и е лесна за обработка. Ако разполагате с 2 стари радиоприемника или телевизори с работещи крайни стъпала си заслужава да ги ползвате без никакви промени.

    АТХ компютърни захранвания също могат да се ползват за захранване.

    Цоклите са монтирани към горния капак на устройството. За да се избегне късо съединение между металната кутия и пиновете на лампите отворите трябва да се направят прецизно. Схемата е с обемен монтаж и свързване тип Звезда, т.нар. Star Grounding.

    Впечатление прави:
        - добре изразени ниски и високи честоти;
        - малкия брой елементи при такава мощност;
        - устойчивостта на претоварвания по ток и напрежение;
        - симетрията между каналите и то без въвеждане на баланс чрез потенциометър;
        - различният звук на ламповата схема в сравнение с транзисторните.
 

    *** Допълнение:

    Първоначално направеното устройство беше щателно тествано. Някои недостатъци бяха забелязани и незабавно бяха предприети мерки по отстраняването им :). Оригиналният изходен трансформатор от лампова апаратура е проектиран за работа в клас А с подмагнитващ ток. M и I ламелите в заводския дизайн бяха подредени за работа в клас А и имаха немагнитен прозорец от хартия. Т.е. между m и I ламелите имаше поставен слой хартия. Трансформаторите бяха разглобени и пренаредени за работа в клас АБ с посочената схема.

    Определено преподредбата на ламелите без магнитен прозорец стана осезаема на слух. Ниските честоти станаха по-силни и звуковата картина стана по-балансирана и приятна. Не толкова писклива и натоварваща.

    Схемата на предусилвателя и фазоинвертора беше променена по схема от списание "Радио и Телевизия", 1963 г., бр. 2, стр. 55 [8]. Първоначално използваната схема е некоректна по отношение на катодния резистор на предусилвателния триод. Този резистор осигурява преднапрежение с амплитуда от порядъка на 0,4V, което е твърде малко. Но първоначално беше избрана именно такава стойност от гледна точка на режима на фазоинвертора. Много трудно се намира баланса между стойностите на резисторите тъй като предусилвателя и фазоинвертора са директно куплирани. На слух тази промяна в схемата не е осезаема.

    Беше въведена и глобална обратна връзка по напрежение. На слух тази добавка е силно осезаема в положителна посока. Схемата позволява употребата на 100% ОВ, без резистора във веригата за ОВ, но разбира се усилването на цялата схема намалява.

    Бяха премахнати и входните резистори към маса, тъй като те намаляват входното съпротивление на схемата. А именно високото входно съпротивление на ламповите схеми е важно.

    Цялата схема е захранвана от модифицирано импулсно захранване от настолен компютър. Към импуслния трансформатор е добавена вторична намотка за необходимото напрежение. Импулсният трансформатор работи на честота 200 kHz. Високоволтовата вторична съдържа няколко десетки навивки. Като нежелан ефект вследствие относително високия брой навивки се наблюдава модулиране на вторичното напрежение с честота 50 Hz.

    Т.е. със импулсно захранване и филтрова група за ВЧ ток има наличие на НЧ съставяща. Към усилвателя е добавена филтрова група от Г образен RC филтър за изглаждане на НЧ (100 Hz след схема "Грец") колебания на захранващото напрежение. Това подобрение почти елиминира брума във високоговорителя. Предусилвателите и фазоинверторите са най-чувствителни към пулсации на захранващото напрежение. В посочената извадка от "Нискочестотни усилватели", Г. Ковачев [3] може да се видят допустимите стойности на пулсациите:

U% = (U~ / U=) . 100

където U% - коефициент на пулсациите в проценти; U= - постоянно напрежение във волтове; U~ - напрежене на пулсациите (ефективна стойност във волтове).

Консуматор на постоянно напрежение Допустими пулсации, %
 Мощно противотактно крайно стъпало 0,5 - 3,0
 Мощно еднотактно крайно стъпало 0,1 - 0,5
 Междинни предусилвателни стъпала 0,01 - 0,1
 Първо предусилвателно стъпало 0,001 - 0,0001
 Отопление на предусилвателни лампи  
   а) директно отопление 0,1
   б) индиректно отопление ( с постоянен ток ) 0,5

    Така реализирания усилвател не притежава внушителни звукови качества. :) Може би привикването към безупречните модерни усилватели ни прави твърде критични. Навярно в комбинация с китара устройството може да изпъкне с някакви желани ефекти.
 

    Използвана литература:

    1. "Електроннолампови усилватели и генератори"
    2. И. Балтаджиев, Г. Караиванов, "Радиотехника"
    3. Г. Ковачев, "Нискочестотни усилватели"
    4. Торопкин М.В., "Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками"
    5. Гершунский Б.С., "Расчёт основных электронных и полупроводниковых схем в примерах", изд. Киевского университета
    6. Климов Д.А., "Ламповье усилители Методика расчета и конструирование"
    7. Адаменко М.В., "Секреты ламповых усилителей низкой частоты"
    8. Списание "Радио Телевизия Електроника": 1963/02, 1964/09, 1965/04, 1966/08, 1967/10
    9. PCL82/UCL82/ECL82 datasheet Philips

Мартин Киров,
Плевен, 13 ноември 2014 година, доп. 20 юни 2016 година