带有声音音量控制的 Hi-Fi 20W 放大器

作者: Stanisław Głowacki
Radioamator i Krótkofalowiec, 15 年,1965 年 12 月r.,第 12 号

   人耳在整个可听频率范围内的灵敏度并不相同。 它在大约 1kHz 到 3kHz 的频率范围内表现出最大灵敏度,并且这种特性发生得越强,耳朵感知的声音强度就越弱。 当以低音量聆听音乐时,耳朵的这种非线性频率响应会降低感知到的声音体验。 在高声级下,耳朵灵敏度的差异会减小,接收更准确。 综上所述,重放广播音量的调整应该与扩音器的频率特性的调整有关。

   在低音量级别,即放大器的放大率较低时,应相对于中音强调低音和高音,或者应将 1 ÷ 3kHz 的中音与低音和高音相关联, 而且越多,它就越小。 放大器的功率输出。 因此,无论输出功率如何,都可以实现放大器特性的这种变化,即耳朵将在声音完全平衡的情况下感知发射。

   图1显示了满足上述条件的高质量放大器的示意图。 20W 输出功率可让您放大大房间或驱动大音柱。


图 1. 20W 功率放大器示意图

   ECC85电子管放大器的第一级是电压放大器,带阴极跟随器,控制负反馈电路的低阻四极。 四重奏的频率响应在 1 到 5kHz 的范围内具有平坦的最大值,因此这些频率处的负反馈最强。 反向电压 Uzw 被馈送到与控制放大器的电压 Uo 相关的音量控制电位器的另一端。 反馈电压沉积在电位器的电阻和信号源Uo的内阻Ro上,如图2所示。


图 2. 参数化音量控制系统

   根据音量电位器滑块的位置,提供给电子管栅极的反馈电压部分的幅值发生变化,即负反馈发生变化。 在电位器滑块的极端位置——电阻为160Ω——负反馈最强,通过十字的范围内的频率增益最小。 这种情况对应于极低的声级。 通过将电位器设置在电压Uo的方向(到输入端),放大器对电压Uo的放大倍数增加,同时四路电路实现的负反馈减小,放大器的传递特性变为 甚至。 由于这个系统,放大器输出的功率越低,低音(低于 1kHz)和高音(高于 3kHz)被放大的越多,因为在这些频率下,负反馈比中音弱。

   上述电路能够在不使用机械耦合电位器(贝多芬接收器)的情况下同时调整放大器增益和频率特性。

   然后将上述第一级放大级的输出电压馈送到低音和高音电平控制电路; 该电路提供了在 600Hz 分离频率下±20dB 范围内的电平调整的可能性。

   电平控制器的输出电压然后由一个三极管 V2 系统(ECC85)重新放大;该管的第二个三极管用作反相器,以推挽方式驱动两个末级管 6L6。为扬声器供电的放大器的输出电压也用于实现负反馈,包括放大器的最后3级,即电压增益级、反相级和功率级。在反馈电路中,再次使用了音量控制电路中使用的交叉。在最后阶段,反馈深度是恒定的,取决于管 V2 的第一个三极管阴极的电阻值(在 200 Ω 图中)。对于小输出变压器比,该电阻器的值可能会过高并导致输出功率级的激励。然后应减小电阻器的值,​​例如到 150Ω。该负反馈电路的任务是减少放大器最后阶段出现的失真,并额外增加声带末端的频率响应。

   放大器的功率级内置于一个简单的电路中,功率电子管屏蔽栅由变压器的抽头供电。 仅使用分段阳极绕组。 次级绕组缠绕在阳极绕组的两半之间(图 3)。


图 3 输出变压器的绕线方式

   变压器数据:

  • 灯阳极之间的输出电阻:6kΩ,
  • 变压器负载电阻:8Ω,
  • 电源变压器铁芯:来自“Aga”接收器,
  • 阳极绕组:4 × 700 绕组线 ø 0.25mm,
  • 次级绕组:100 绕组线 ø 0.85mm。

   尽管简化了变压器结构,但其频率响应在 30Hz 至 20kHz 范围内是平坦的。

   变压器的组装必须没有间隙。 放大器输出级的输出功率超过20W,在实际应用中已经足够了。 末级用EL36电子管代替6L6时,输出功率约50W(适当改变变压比)。 在变压器的次级侧,高音扬声器由一个 0.1μF 的电容器供电,以保护它们免受低音范围内放大器产生的高功率损坏。 低音扬声器电路中的低电阻扼流圈可防止较高频率的电压进入它们。

   为了使放大器工作不受电源电压变化的影响,使用了电子阳极稳压。 与整个放大器的成本相比,这种类型的稳定器的附加系统的成本微不足道,总计约为 PLN 150,而使用它的好处却高得不成比例。 实现了输出电压的平滑调节,整流电压的纹波减小,当然,输出电压恒定,不受供电网络中负载变化和电压波动的影响。 通过下面描述的稳定器系统 - 图 4 - 可以实现输出电压在 2V 内的变化,负载变化从 0 到 70mA。 此数量级的电压变化,电源电压波动在 ± 10% 以内。


图 4. 稳压器

   即使是非常复杂的 AM 或 FM 接收器,该稳定器的输出也可用于提供额外电源,因为该稳定器的允许负载电流约为 100mA。

   6L6真空管为串联稳压管,内阻由两级直流放大器调节。 由于负载变化或市电电压变化引起的稳压器输出电压的变化,由带有ECC85双三极管的直流放大器放大。 ECC85电子管的输出电压沿电子管6L6的内阻变化和其两端电压降的变化抵消直流放大器控制电压变化的方向驱动电子管6L6。 这样,电路本身旨在保持恒定的输出电压。

   应该注意的是,在这种类型的系统中——即使是最复杂的系统——输出电压总是会发生变化。 这些变化的幅度与直流放大器的增益成反比。

   稳定器的参考电压由 75V 离子稳定器提供。 稳定的负电压还用于极化放大器功率管的栅极。 栅极的电位电压调节可以轻松改变所用管的类型,例如 EL36或其他,以及最简单和最佳的管子工作点选择。

   由于功率管的控制和屏蔽栅的电压是电子稳定的,所以有极低的电源嗡嗡声和输出功率的不易察觉的变化。

   电源变压器数据:

  • 阳极绕组:2×300V,
  • 负压绕组:100V,电流消耗20mA,
  • 变压器铁芯直径:16 cm2,
  • 功放管发热绕组:6.3V,3A,
  • 电子稳压管加热绕组:6.3V,3A。

(补充文章:Radioamator i Krótkofalowiec 1966/11)

内容提供者:Grzegorz Makarewicz, 'gsmok'