Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec
Odsłon: 16174


Dwukanałowy wzmacniacz akustyczny

inż. W. Moszczakow
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 12, Listopad 1962r. Nr 11
Budowa coraz doskonalszych urządzeń elektroakustycznych jest jedną z intensywnie rozwijających się gałęzi działalności radioamatorskiej. Podstawową częścią zestawu elektroakustycznego jest dobry wzmacniacz. W urządzeniach najwyższej klasy stosuje się często wzmacniacze dwukanałowe, umożliwiające obniżenie do minimum zniekształceń intermodulacyjnych oraz upraszczające budowę i regulację zespołów głośnikowych. Poniżej podajemy tłumaczenie opisu doskonałego dwukanałowego wzmacniacza akustycznego, który był opublikowany w radzieckim miesięczniku "Radio" nr 5/1961r.

   Pasmo częstotliwości akustycznych opisywanego wzmacniacza zawiera się w zakresie 30Hz÷15kHz. Współczynnik zawartości harmonicznych jest równy 0.5% przy częstotliwości 1000Hz, a na krańcach pasma nie przekracza 2%. Moc wyjściowa kanału większych częstotliwości akustycznych wynosi 2VA, a kanału mniejszych częstotliwości - 4VA. Czułość wzmacniacza - 150mV. Przydźwięk sieci jest co najmniej o 50dB niższy od poziomu napięcia znamionowego kanału mniejszych częstotliwości. Współczynnik zniekształceń intermodulacyjnych kanału większych częstotliwości nie przekracza 1,5%.
   Pierwszy stopień wzmacniacza jest wspólny dla obu kanałów. Na wejściu znajduje się potencjometr służący do regulacji wzmocnienia całego wzmacniacza. Zastosowano potencjometr o niewielkiej oporności (10kΩ), co zmniejsza wpływ niepożądanych pól elektromagnetycznych na obwód siatkowy lampy. Niewielką oporność wejściową wzmacniacza należy brać pod uwagę przy doborze źródeł audycji. W przypadku, np. adaptera krystalicznego należy zastosować potencjometr o większej oporności (0,3MΩ÷1MΩ).
   Na wejściu kanału mniejszych częstotliwości znajduje się filtr utworzony z oporników R5 i R6 oraz kondensatora C5 i C6. Przebiegi o większych częstotliwościach przedostają się do kanału wzmocnienia tych częstotliwości poprzez kondensatory o niewielkiej pojemności (C15 i C16).
   Kanał większych częstotliwości (na rysunku 1 - dolny) ma dwa stopnie wzmocnienia. Potencjometr R24 służy do regulacji wzmacniania większych częstotliwości składowych audycji. Zakres regulacji wynosi ±15dB przy częstotliwości 15kHz.
   W celu dodatkowego stłumienia składowych audycji o mniejszych częstotliwościach, zastosowano obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego poprzez kondensator C21 i opornik R27. Zmniejszenie zniekształceń nieliniowych kanału większych częstotliwości uzyskuje się dzięki zastosowaniu ujemnego sprzężenia zwrotnego z wyjścia tego kanału na jego wejście. Napięcie ujemnego sprzężenia zwrotnego pobierane z wyjścia transformatora Tr2 jest doprowadzane do katody lampy poprzez opornik R28 włączony w szereg z tym uzwojeniem. Dodatkowe ujemne sprzężenie zwrotne (prądowe) uzyskuje się na oporniku R31. Transformator wyjściowy tego kanału (Tr2) zasila zespół składający się z 5 głośników wysokotonowych zasilanych poprze kondensator C20. Głośniki te przeznaczone są do odtwarzania częstotliwości w zakresie od 5kHz do 15kHz. Drugą grupę stanowią trzy głośniki średniotonowe, przyłączone bezpośrednio do części wtórnego uzwojenia transformatora. Pokrywają one zakres częstotliwości od 1 do 7kHz.

   Można zastosować inny zespół głośników, tym bardziej, że dzięki silnemu ujemnemu sprzężeniu zwrotnemu dopuszczalne są pewne odchylenia w dopasowaniu opornościowym obciążenia do wyjścia wzmacniacza.
   Kanał mniejszych częstotliwości zawiera trzy stopnie wzmocnienia, przy czym ostatni stopień jest przeciwsobny. Potencjometr R8 służy do regulacji wzmocnienia tego kanału, przy czym zakres regulacji wynosi ±18dB przy częstotliwości 50Hz.
   Pierwszy stopień wzmocnienia (Lampa L2) ma obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego poprzez kondensator C9. Drugi stopień tego kanału jest odwracaczem fazy. Ponieważ siatka sterująca tego stopnia jest połączona bezpośrednio z anodą poprzedniego stopnia, to ujemne napięcia tej lampy określone jest różnicą napięć na anodzie poprzedniego stopnia i katodzie tego stopnia. Przy prawidłowym doborze punktu pracy napięcie to wynosi 1,2V.


Rys. 1. Schemat ideowy wzmacniacza

   Stopień wyjściowy pracuje w układzie ultralinearnym z transformatorem. Cały kanał wzmocnienia mniejszych częstotliwości akustycznych jest objęty ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Napięcie tego sprzężenia jest doprowadzone od opornika R22 poprzez opornik R33 do opornika R14. Przez zmianą wartości opornika R33 można zmieniać głębokość sprzężenia zwrotnego. Należy podkreślić, że napięcia ujemnych sprzężeń zwrotnych, pobierane z wyjścia transformatora Tr1 dla kanału mniejszych częstotliwości i dla kanału większych częstotliwości, mają przeciwne fazy. Wynika to z różnej liczby stopni wzmocnienia w poszczególnych kanałach.
   Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza (kanałów) jest przedstawiona na rysunku 2.


Rys. 2. Charakterystyka częstotliwościowa kanałów

   Do zasilania wzmacniacza służy osobno zmontowany zasilacz, którego schemat pokazano na rysunku 3. Opornik R9 ogranicza prąd ładowania kondensatora C1 w momencie włączenia. Zbyt duża wartość tego prądu mogłaby uszkodzić diody prostownicze.


Rys. 3. Schemat ideowy zasilacza

   Pierwszą lampę wzmacniacza L1 najlepiej jest żarzyć prądem stałym z osobnego układu pokazanego na rysunku 3. Można jednak żarzyć ją także prądem zmiennym z osobnego uzwojenia, o napięciu obniżonym do 5V.
   Rdzeń transformatora Tr2 jest typu płaszczowego o przekroju 16×30mm i szczelinie powietrznej 0,1mm. Uzwojenie pierwotne ma 1000 zwojów przewodu o średnicy 0,18mm. Sekcja III uzwojenia wtórnego na 30, a sekcja II - 20 zwojów przewodu 0,59mm w emalii.
   Transformator Tr1 ma rdzeń o przekroju 22×30mm. Sekcja Ia i Id transformatora mają po 1140 zwojów, a Ib i Ic po 860 zwojów przewodu o średnicy 0,16mm. Wtórne uzwojenie transformatora ma 140 zwojów przewodu o średnicy 0,64mm. Sposób rozmieszczenia uzwojeń tego transformatora jest pokazany na rysunku 4.


Rys. 4. Rozmieszczenie uzwojeń transformatora Tr1

   Transformator Tr3 prostownika ma rdzeń płaszczowy o przekroju 32×50mm. Dane uzwojeń są następujące: Ia - 280 zwojów przewodu o średnicy 0,59mm; Ib - 380 zwojów przewodu o średnicy 0,74mm; uzwojenie II - 700 zwojów przewodu 0,31mm; uzwojenie III - 19 zwojów przewodu 1,2mm; uzwojenie IV - 19 zwojów przewodu 0,59mm.
   Dławik Dł ma rdzeń płaszczowy o przekroju 26×30mm, a jego uzwojenie ma 2200 zwojów przewodu 0,31mm.

   Wzmacniacz jest zmontowany na płycie izolacyjnej o grubości 1,5÷2mm i rozmiarach 284×196mm (rysunek 5). Rozmieszczenie poszczególnych części jest pokazane na rysunkach 6 i 7.


Rys. 5. Szkic płyty montażowej


Rys. 6. Widok zmontowanego wzmacniacza


Rys. 7. Schemat montażowy wzmacniacza

   Jeżeli wzmacniacz będzie wykonany ściśle według podanych schematów, przy zachowaniu ogólnych zasad montażu tego rodzaju urządzeń, to uruchomienie jego nie powinno nastręczać większych trudności. Montaż wzmacniacza zaprojektowano tak, aby uniknąć szkodliwych sprzężeń. Samowzbudzenie wzmacniacza może występować głównie z powodu zbyt małej pojemności kondensatora C19 lub niewłaściwego połączenia obwodów ujemnego sprzężenia zwrotnego. W tym ostatnim przypadku należy zmienić miejscami połączenia do uzwojenia wtórnego transformatora Tr1 lub uzwojenia I transformatora Tr2.
   Przed przyłączeniem głośników należy sprawdzić, czy każda z grup głośników jest połączona prawidłowo, tj. czy membrany głośników poruszają się w jednakowej fazie. Należy także dobrać właściwe przyłączenie grup głośników do wyjść poszczególnych kanałów tak, aby uzyskać dobre brzmienie całego zespołu. Na rysunku 8 przedstawiono jeden z wariantów zespołu głośnikowego, który może być zastosowany do opisanego wzmacniacza.


Rys. 8. Szkic obudowy zespołu głośnikowego

OD REDAKCJI

   Odpowiednikiem lampy radzieckiej 6П14П jest krajowa lampa EL84. Lampa radziecka 6H2П nie ma odpowiednika, ale może być zastąpiona lampą ECC83 przy nieznacznych zmianach wartości oporników katodowych. Dane głośników są następujące:

   Zamiast głośników radzieckich można zastosować następujący zestaw głośników krajowych wytwórni "Tonsil":

   Można zastosować także inny zespół głośników krajowych lub importowanych, zwracając uwagę na zachowanie właściwego dopasowania opornościowego. W razie potrzeby należy zaprojektować inaczej uzwojenia wtórne transformatorów Tr1 i Tr2.
   Zaletą wzmacniaczy dwukanałowych jest także możliwość zastosowania transformatorów wyjściowych zaprojektowanych i wykonanych z mniejszą precyzją niż jest to konieczne w przypadku jednokanałowego wzmacniacza Hi-Fi tej samej klasy. Wynika to z zastosowania dwóch transformatorów, z których każdy odtwarza węższe wybrane pasmo. W opisanym wzmacniaczu może być zastosowany jako Tr2 transformator wyjściowy od odbiornika "Bolero" lub "Tatry". Tr1 należy wykonać we własnym zakresie, lecz z powodzeniem można zastosować inny rdzeń zmieniając odpowiednio liczbę zwojów.
   Prostownik może być dowolnego typu - lampowy lub lepiej selenowy, albo z krajowych diod.

Materiał udostępnił Grzegorz Makarewicz, 'gsmok'