Uniwersalny wzmacniacz głośnikowy


Uniwersalny wzmacniacz głośnikowy

Autor: inż. Zbigniew Faust
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 21, Grudzień 1971r., Nr 12
(na podstawie "Funktechnik" nr 22/1960r.)

   Opisany tu wzmacniacz odznacza się dobrymi parametrami i może mieć bardzo szerokie zastosowanie. Pięć różnych wejść umożliwia dołączenie do niego praktycznie wszystkich źródeł sygnału, z którymi ma do czynienia radioamator, a sięgająca do 10W moc wyjściowa pozwala na nagłośnienie większych pomieszczeń.

Dane techniczne

  • Wejścia: mikrofonowe, z odbiornika radiofonicznego, z przystawki UKF, z magnetofonu oraz gramofonu elektrycznego.
  • Przełącznik: mowa - muzyka.
  • Regulacja barwy dźwięku: w zakresie 32dB, oddzielna dla niskich i wysokich tonów.
  • Pasmo przenoszenia: 20Hz÷20kHz ±2dB.
  • Moc wyjściowa: znamionowa 6W, maksymalna 10W.
  • Współczynnik zniekształceń nieliniowych poniżej 0,5%.
  • Zasilanie z sieci 220V/50Hz.

Opis konstrukcji

   Jak widać na schemacie ideowym (rys. 1), uniwersalny wzmacniacz głośnikowy składa się z czterech kanałów wejściowych, dwustopniowego wzmacniacza wstępnego wraz z układem korekcji barwy dźwięku, stopnia odwracającego fazę, stopnia końcowego w układzie przeciwsobnym klasy AB oraz zasilacza sieciowego.


Rys. 1. Schemat ideowy uniwersalnego wzmacniacza głośnikowego
(Uwaga: rysunek ze schematem jest duży więc można go skopiować np. do programu graficznego i obejrzeć szczegóły)

   Pierwszy kanał wejściowy składa się z jednostopniowego wzmacniacza mikrofonowego z lampą L1 i jest przystosowany do przyłączenia mikrofonu dynamicznego (np. typu AMD-106 lub AMD-111 produkcji krajowej). Aby zmniejszyć poziom szumów tego stopnia, napięcie anodowe jest dodatkowo filtrowane prze R3C5. Z obwodu anodowego lampy L1 wzmocnione napięcie mikrofonowe przechodzi przez kondensator sprzęgający C9 do regulatora siły dźwięku R9.

   Drugi kanał wejściowy wraz z lampą L2a ma dwa gniazda wejściowe przeznaczone do przyłączenia odbiornika radiofonicznego i przystawki UKF. Do gniazda We3 zostają doprowadzone napięcia zasilające przystawkę UKF. Sygnał z diody detekcyjnej radioodbiornika po wzmocnieniu przez lampę L2a zostaje doprowadzony do regulatora siły dźwięku R11. Impedancja wejściowa drugiego kanału wynosi około 50kΩ.

   Trzeci i czwarty kanał nie zawierają stopni wzmacniających. Sygnał z magnetofonu lub gramofonu elektrycznego przedostaje się przez kondensatory sprzęgające wprost do regulatorów siły dźwięku R12 i R13.

   Regulatory siły dźwięku poszczególnych kanałów wejściowych są przyłączone poprzez filtry RC do dwustopniowego wzmacniacza wstępnego z lampami L2b i L3a. Filtry RC (100pF, 510kΩ) mają za zadanie zapobiegać sprzężeniom między kanałami. Przełącznik "mowa - muzyka", oznaczony symbolem W1, w położeniu "otwarte" tłumi niskie tony o około 10dB. Dwustopniowy wzmacniacz wstępny zawiera ponadto układ korekcji barwy dźwięku. Za pomocą potencjometru R26 można regulować wzmocnienie tonów wysokich w zakresie od -16dB do +16dB, a potencjometrem R24 tony niskie w tym samym zakresie.

  Następnym członem wzmacniacza jest stopień odwracający fazę (lampa L3b). Zastosowano układ katodyny, w którym napięcie na oporniku R37 jest w fazie z napięciem wejściowym, podczas gdy napięcie na oporniku R34 w obwodzie anodowym jest przesunięte w fazie o 180º. Potencjometr R35 służy do zrównania wartości oporu obciążenia anodowego i oporu katodowego (R37).

   Stopień końcowy wzmacniacza (lampy L4 i L5) wykonano w układzie przeciwsobnym klasy AB. W obwodzie siatki sterującej każdej z lamp umieszczono antyparazytowe oporniki R41, R42. Wartość oporników upływowych nie powinna być większa od podanej: 0,75MΩ. Aby można było ustawić jednakową wartość prądu anodowego w obu lampach końcowych, w układzie zostały zastosowane oporniki katodowe o regulowanym oporze (potencjometry R43, R44). Dla uzyskania dobrego odtwarzania niskich tonów zaleca się stosować kondensatory katodowe o pojemności nie mniejszej niż 100μF. Wtórne uzwojenie transformatora głośnikowego Tr1 jest połączone gałęzią sprzężenia zwrotnego (opornik R32) z obwodem katodowym lampy L3a. Takie rozwiązanie zapewnia zmniejszenie współczynnika zniekształceń nieliniowych wzmacniacza do wymaganej wartości.

   Zasilacz sieciowy składa się z prostownika pełnookresowego oraz filtru. Cztery diody półprzewodnikowe D1÷D4 połączone w układzie mostkowym prostują napięcie zmienne z wtórnego uzwojenia transformatora sieciowego Tr2. Filtr prostownika zawiera dławik oraz dwa kondensatory elektrolityczne. Do zasilania włókien żarzenia lamp wzmacniacza służy oddzielne uzwojenie na transformatorze sieciowym. Równolegle do uzwojenia żarzeniowego jest włączony potencjometr R40, którego suwak połączono z masą. Przesuwając suwak osiąga się minimum poziomu przydźwięku sieci we wzmacniaczu.

Spis elementów

Oporniki

  • R1, R5, R19, R33 - 1MΩ/0,25W, masowy OWS
  • R2, R20 - 51kΩ/0,5W, masowy OWS
  • R3, R37 - 0,1MΩ/0,5W, masowy OWS
  • R4 - 0,3MΩ/0,25W, masowy OWS
  • R6 - 2kΩ/0,25W, masowy OWS
  • R7 - 1,5MΩ/0,25W, masowy OWS
  • R8, R22 - 1,6kΩ.0,25W
  • R9, R11, R12, R13 - potencjometr 1MΩ/0,5W/C, masowy PA-101
  • R10 - 0,15MΩ/0,5W, masowy OWS
  • R14, R15, R16, R17 - 0,51MΩ/0,25W, masowy OWS
  • R18 - 5,1MΩ.0,25W, masowy OWS
  • R21, R31 - 0,2MΩ/0,5W, masowy OWS
  • R23, R25 - 0,1MΩ/0,125W, masowy OWS
  • R24, R26 - potencjometr 1MΩ/0,5W/A, masowy PA-101
  • R27 - 10kΩ/0,125W, masowy OWS
  • R28 - 10MΩ/0,25W, masowy OWS
  • R30 - 10kΩ/0,5W, masowy OWS
  • R32 - 5,1kΩ/0,125W, masowy OWS
  • R34 - 68kΩ/0,5W, masowy OWS
  • R35 - potencjometr 50kΩ/0,25W/A, nastawny PR-104
  • R36 - 2,2kΩ/0,25W, masowy OWS
  • R38, R39 - 0,75MΩ/0,25W, masowy OWS
  • R40 - potencjometr 270Ω/2W, drutowy DP-101
  • R41, R42 - 1kΩ/0,125W, masowy OWS
  • R43, R44 - potencjometr 270Ω/2W, drutowy DP-101
  • R45, R46 - 100Ω/0,25W, masowy OWS

Kondensatory

  • C1 - 0,01μF/400V, styrofleksowy KSF
  • C2, C3, C4, C10 - 0,047μF/400V, styrofleksowy KSF
  • C5 - 50μF/350V, elektrolityczny KEN
  • C6, C19 - 0,25μF/400V, papierowy KBG-M1
  • C7 - 20μF/25V, elektrolityczny KES
  • C8 - 0,02μF/200V, papierowy KBG
  • C9, C15, C18, C23, C24 - 0,02μF/400V, styrofleksowy KSF
  • C11÷C14 - 100pF/250V, styrofleksowy KSF
  • C16 - 1000pF/250V, styrofleksowy KSF
  • C17 - 32μF/350V, elektrolityczny KEN
  • C20, C25 - 2400pF/250V, styrofleksowy KSF
  • C21 - 20pF/500V, ceramiczny KCP
  • C22 - 160pF/500V, ceramiczny KCR
  • C26 - 50μF/25V, elektrolityczny KES
  • C27÷C29 - 0,1μF/400V, styrofleksowy KSF
  • C30, C31 - 100μF/15V, elektrolityczny KES
  • C32 - 0,5μF/600V, papierowy KBG-MP
  • C33, C34 - 4700pF/1000V, papierowy KP
  • C35, C36 - 50μF/450V, elektrolityczny KEN

Lampy

  • L1 - EF86
  • L2, L3 - ECC83
  • L4, L5 - EL84

Diody

  • D1÷D4 - półprzewodnikowe DZG7 lub prostowniki selenowe typu SPS-6B-250-C-100

Transformatory

  • Tr1 - wyjściowy T4-C-4247-072-1 stosowany we wzmacniaczu stereofonicznym typu W600
  • Tr2 - sieciowy typu TS-6071-6076 stosowany w radioodbiorniku "Carmen-Stereo". Może być także wykonany samodzielnie. Rdzeń o ø11,5cm2, na który należy nawinąć następujące uzwojenia:
    • pierwotne - 800 zwojów drutu ø0,4mm w emalii
    • wtórne anodowe - 840 zwojów drutu ø0,35mm w emalii
    • wtórne żarzeniowe - 28 zwojów drutu ø1,1mm w emalii.

Inne

  • Dł1 - dławik filtru zasilacza typu C-4245-212 od odbiornika TV "Turkus", "Szmaragd"
  • Gł - głośnik dynamiczny, szerokopasmowy GDS-30/10 lub kolumna głośnikowa, stosowana do wzmacniacza stereofonicznego typu W-600.

Montaż

   Wzmacniacz montuje się na chassis o rozmiarach 360×220×50mm, wykonanym z blachy aluminiowej o grubości 2mm lub stalowej o grubości 1mm. Na części chassis, zwróconej ku przedniej stronie wzmacniacza, umieszcza się lampy elektronowe, w drugim rzędzie transformatory, dławik i kondensatory elektrolityczne (rys. 2).


Rys. 2. Szkic montażowy chassis wzmacniacza

Między tymi elementami można umieścić potencjometry R40, R43, R44 wymagające jednorazowego ustawienia podczas uruchamiania układu. Natomiast regulatory siły głosu R9, R11, R12, R13 i barwy dźwięku R24, R26, wyłączniki W1, W2 oraz gniazda wejściowe powinny znaleźć się na płycie czołowej wzmacniacza. Szczególną uwagę należy zwrócić na wykonanie układu korekcji barwy dźwięku, który montuje się na płytce bakelitowej o długości 100mm i szerokości 20mm (rys. 3), umieszczonej między potencjometrami R24, R26. Elementy układu korekcji powinny być wlutowane możliwie ściśle na płytce, a doprowadzenia do kondensatorów C18, C24 wykonane przewodem w ekranie.


Rys. 3. Sposób zmontowania układu korekcji barwy dźwięku

   Połączenia między poszczególnymi elementami wzmacniacza, czyli okablowanie wzmacniacza wykonuje się od wewnętrznej strony chassis. Większość oporników i kondensatorów można przymocować na listwie bakelitowej o szerokości 60mm i długości 300÷350mm, przykręconej do chassis na odstępnikach. Rozmieszczenie elementów oraz wszystkie połączenia należy wykonać zgodnie z ogólnymi zasadami montażu wzmacniaczy, aby uniknąć sprzężeń wywołujących szumy i gwizdy podczas pracy wzmacniacza. Wzmacniacz może być umieszczony w obudowie, której zaprojektowanie pozostawia się uznaniu konstruktorów.

   Zestaw głośnikowy powinien stanowić oddzielną całość, połączoną ze wzmacniaczem za pomocą kabla. Można wykorzystać jedną z kolumn głośnikowych od wzmacniacza stereofonicznego typu W-600 produkcji krajowej, lub wykonać samodzielnie opierając się na rozwiązaniu konstrukcyjnym takiej kolumny. 

Udostępnił Grzegorz 'gsmok' Makarewicz