分类:Radioamator i Krótkofalowiec
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高品质 2x10W 立体声再现套装
Michał Gołębiowski, Radioamator i Krótkofalowiec 1970/05
(描述涉及与杂志编辑部合作制作并经过设计师实际测试的模型)

  尽管晶体管技术进步很快,但无线电爱好者仍然经常制造配备电子管的电声设备。 这是有道理的,因为半导体元件的成本仍然很高,而且启动晶体管器件通常比对应的管更困难和麻烦,并且需要对问题有很好的了解和丰富的实践经验。

  本描述针对已经在电声设备的构造方面已经取得一些成就并且希望以相对便宜的成本获得更高质量的再现装置的无线电业余爱好者。

立体声放大器的技术数据

立体声放大器的工作原理

  放大电路可分为两部分:

  1. 输入级塑造频率响应并获得适当的输入电阻和电压放大,
  2. 输出放大器(功率级)。

  前置放大器的原理图如图1所示。虚线之间只显示了一个通道:要获得完整的图,这部分图应该重复。


图 1. 前置放大器示意图(通道“A”)。

  放大器有 5 个输入:用于收音机、麦克风、磁性拾音器、水晶拾音器和辅助输入。输入和反馈电路的切换由 4 节 5 位 Pk1 开关 - A 和 B 完成。

  每个前置放大器通道都有两个电压级,带有低麦克风效应的 EF86 五极管。频率响应校正元件位于第一级,连接在管子的阳极和栅极之间。由于反馈强,管控的栅极电路获得低电阻,显着降低了干扰电压。与相应输入串联的 R1 ÷ R5 电阻器可根据给定的传感器类型进行调整。这些元件的值是根据放大器与各种电声换能器一起工作的适应性来选择的。

  第二级是为最大放大而构建的。音调控制系统后的输出电压约等于200mV。音调控制系统使用耦合线性电位器 P2 A 和 B 以及 P2 A 和 B。由于它们的特性,频率特性的线性变化是作为电位器旋转的函数获得的。

  平衡控制(立体声平衡)是通过反向耦合的线性电位器 P1 A 和 B 实现的,这使得均衡两个通道的增益成为可能,而不会改变两个通道提供的总功率。

  增益控制由双对数电位器 P4 A 和 B 完成。

  该放大器还配备了两个用于塑造频率响应的滤波器:由 Pk2 A 和 B 开关打开的“噪声”和“纹波”。通过更改这些滤波器中包含的整形元素的 RLC 元素的值,您可以影响特性的形状(图 5)。

  Pk3 A 和 B 开关允许在立体声系统中操作两个通道,以及在适当位置更改通道或将它们并联以进行单声道接收。

  由前置放大器引起的非线性失真在正常工作条件下不超过 0.15%。相应的频率特性如图 6 所示。

  功率级(图 2)是 AB 类推挽放大器,其中 ECL86 管的五极管系统在超线性系统中运行。


图 2. 输出放大器示意图(通道“A”)。

从输出变压器的抽头为功率管的屏蔽栅供电会引入负反馈。这减少了非线性失真并降低了放大器的内阻。

  两个通道共用的ECC83管用作电压放大器,ECL86管的三极管部分构成一个反相器。输入级和反相器之间的耦合是直接的,以减少最低频率下的相移误差,从而提高放大器的稳定性。

  整个放大器被一个强大的负反馈回路覆盖,从变压器输出到ECC83管的阴极。这种耦合将非线性失真降低到大约 1%,并将放大器的输出电阻设置为大约 0.2 Ω。

  在构建放大器时,必须特别注意输出变压器的正确构建。由于负反馈效应,它们的传输频率应高达 100kHz 左右,因此具有较低的漏电感。变压器的绕线方法如图3所示。


图 3. 输出变压器。 绕组用 DNE 型线缠绕。
a - 绕线图,b - 绕线方法

    节段的个别布置,其始末应对称,类似节段的匝数,尤其是次级绕组,应严格相同。为了满足这个条件,变压器应该非常小心地完成,并且应该在翻转体的情况下完成绕组 - 如图3所示。 最好是这些部分的层数为偶数,然后输出定位在身体的外壁。如果无法获得完整的层数,则最后一个不完整的层会延伸到绕组的整个长度,或者最好决定按比例改变匝数,选择不同的线径。或使用不同的内核。

  输出变压器最好缠绕在横截面为 9-12 cm2 的磁芯上(例如来自“Tatry”接收器的电源变压器)。各层应使用冷凝器纸巾绝缘,部分应使用双层油布。

  无反馈输出放大器的灵敏度约为8mV,反馈环路闭合后为200mV。

  电源(图4)工作在传统的半波整流电路中,在265V的整流电压下提供150mA的平均电流。灯丝绕组应能承受高达 4A 的负载。它被电位器 P6 短路(消除电源嗡嗡声)。


图 4. 放大器电源示意图。

  电源变压器缠绕在“Symphony”接收器的磁芯上。 也可以使用具有至少 12 cm2 的中心柱横截面的另一芯。 扼流圈可以使用来自“Stolica”接收器的扬声器变压器或横截面约为 4 cm2 的类似扬声器变压器制成。 绕组应使用 DNE Ø0.45mm 线大量缠绕,直到主体充满为止。 为了增加安全系数,您可以使用两个 DK61 二极管串联,并与大约 1MΩ/0.5W 的电阻并联,而不是单独的 DK62 二极管。


图 5. 整形滤波器的特性。
a - 纹波滤波器,b - 噪声滤波器


图 6. 作为频率函数的输入电压的依赖性。
1 - “收音机”输入,2 - “磁性适配器”输入


图 7. 作为输出功率函数的放大器非线性失真特性。
(谐波百分比)

图 8. 作为频率函数的放大器非线性失真特性(注:Rload = 7.5Ω)。

图 9. 音调控制的频率特性。

 放大器设计细节

  带有电源的放大器放置在尺寸为 640x210x350mm 的木制外壳中(来自“Arkona”接收器的盒子)。以下控制元件安装在前面板上:Pk1 A 和 B 开关(来自“Opal”电视机的开关)、Pk2 A 和 B、Pk3 A 和 B 开关(来自“Lazuryt”电视机的开关)、增益和音调控制、平衡以及两个通道的扬声器输出和激活指示灯。后墙上有输入插座、接地端子和电源保险丝。

  放大器的组件以三个组件的形式制成,即:

  放大器和子组件的一般视图如图 1 和图 2 所示。 10, 11 和 12. 照片中可见的电子调谐指示器(“魔眼”)旨在指示 FM 解码器的操作,该解码器可以作为所述放大器的附件安装,或者也可以工作.作为图 13 所示电路中立体声信号的指示器。


图 10. 放大器的一般视图。


图 11. 放大器内部 - 底视图。


图 12. 放大器内部 - 后视图。


图 13. 立体声信号指示器。

  指示器的工作方式是,如果相同的信号来自通道 A 和 B,则指示器屏幕的发光部分不会改变其表面,否则发光表面会发生变化。

  为了避免干扰信号的影响,前置放大器被放置在一个单独的铝板箱体中,其中还放置了第一级放大级(ECC83电子管)。前置放大器的外壳连接到放大器的前面板。

  低噪音和嗡嗡声是通过仔细周到的组装实现的,即将各个元件连接到公共接地棒,连接到电源附近的机箱,以及使用尽可能短的连接。由于频率响应宽,屏蔽电缆的使用应限制在必要的最低限度内。

  输出放大器(功率放大器)和电源直接安装在机箱上。电源变压器被磁屏蔽并放置,以便其杂散场对前置放大器的第一级的影响尽可能小。

放大器启动

  准备放大器运行时,请执行以下步骤:

  1. 检查整个设备的正确组装。
  2. 启动电源,即检查额定负载下的正确电压(+ 265V、150mA 和 6.3V AC、4A)。
  3. 启动功率放大器。操作如下:扬声器变压器的输出端用7.5Ω负载电阻闭合,前置放大器控制断开。如果放大器将在过声频率处振荡,则应相应地选择元件 C22 和 C29。如果振荡发生在亚声频率,则应增加去耦滤波器中 C21、C26 的电容。断开终端电阻不应导致输出变压器过压。但是,如果出现这种现象,则应减小阻尼电阻器 R48 的值。然后通过调节电位器P5来确定ECL86电子管五极管部分阳极电流的对称性。
    R37 和 R38 电阻器应高度稳定,容差为 5%。这些电阻的值应在组装前测量,较大的应代替 R38。当 ECL86 三极管的最终阳极电阻之间的差异为 3% 时,可实现最佳工作条件。因此,电阻器 R39 和 R40 也应正确选择。
    一个正常工作的功率放大器应该为7.5Ω的负载提供不小于10W的功率,200mV的正弦信号控制在40Hz÷16000Hz的频率范围内,没有明显的非线性失真和寄生振荡。
  4. 启动前置放大器。它包括检查特征点电压的正确性,检查音调、平衡和增益调节器的操作。将功率放大器连接到 7.5Ω 负载电阻并在全放大时检查噪声和电源嗡嗡声。

扬声器外壳

  放大器与两组扬声器配合使用。 每个外壳有两个 GD20 / 5F 或 GD31-21 / 5 扬声器和两个 GDW6.5 / 1.5 扬声器。 扬声器与斜率为 12dB/oct 的分离滤波器的连接如图 14 所示。滤波器的截止频率约为 4000Hz。 线圈电感 L = 0.4mH,电容 C = 4μF。 在没有芯线的骨架上,如图 14 所示,缠绕了 125 匝 DNE 线Ø1.4mm。 使用分离滤波器可以处理高声功率,而不会过度失真并具有更好的平均效率。


图 14. L 线圈体的扬声器连接布局和尺寸。

  扬声器和滤波器放置在尺寸为 750x350x230mm 的两腔外壳中。 使用这种类型的外壳可确保使用中音扬声器再现宽频带。 外壳由 10 毫米厚的刨花板制成。 从外面看,它覆盖着一层“skay”,里面衬着一层2厘米厚的矿棉。

  整个结构非常小心,精确地安装了结构元件,用木螺钉在许多地方拧紧它们,并用 Epidian 5 环氧树脂浇注接头。 边缘和角落还用销钉和条带进行了加固。 孔(洞)由直径70mm、长180mm的圆形胶木管制成。 扬声器的位置和外壳最重要的尺寸如图 15 所示。


图 15. 扬声器外壳。

  低音扬声器从外壳内部用螺钉固定在金属上,高音扬声器放置在“浅”处,这样就不会在外壳的厚壁中形成通道,也用螺钉连接到金属上。

  扬声器系统的彻底检查是困难的,并且只能在电声实验室中进行。 因此,您必须将自己限制在以下尝试中:

  A. Witort 在“Elektroakustyka dla wszystkich”一书中描述了两室住房。

立体声放大器一个通道的电子元件清单

电阻器

除非另有说明,所有电阻器均为 MŁT 型 0.5W 5%。

R1, 21 - 0,5MΩ
R2, 5, 15, 18÷20, 35, 50 - 1MΩ
R3 - 56kΩ
R4, 26, 30 - 68kΩ
R6, 12, 22, 25 - 0,1MΩ
R7 - 0,15MΩ
R8, 9 - 0,56MΩ
R10 - 5,6MΩ
R11, 13 - 0,22MΩ
R14, 51 - 2,2kΩ
R16 - 33kΩ
R17 - 27kΩ
R23 - 1,2kΩ
R24 - 0,39MΩ
R27 - 6,8kΩ
R28 - 10kΩ
R29, 34, 44, 47 - 120Ω
R31 - 0,2MΩ 2%
R32, 42, 43, 48 - 1kΩ
R33 - 3,9kΩ 2%
R36 - 150kΩ 1W 2%
R37, 38 - 68kΩ 1W 2%
R39, 40 - 470kΩ 2%
R41 - 12kΩ 1W
R45, 46 - 220Ω 1W
R49 - 5Ω 2W (绕线电阻)
R52 - 470kΩ 1W

电容器

C1 - 150pF/100V
C2 - 560pF/100V
C3 - 220pF/100V
C4 - 2200pF/100V
C5, 7, 14 - 0,1μF/250W KSF
C6 - 25μF/12V
C8 - 8μF/350V
C9 - 4700pF/25V
C10 - 3300pF/25V
C11 - 6200pF/25V
C12 - 820pF/100V
C13 - 25μF/12V
C15 - 0,1μF/250V
C16 - 560pF/100V
C17 - 8200pF/25V
C18 - 2200pF/25V
C19 - 0,02μF/25V
C20, 21 - 5μF/350V
C23 - 0,1μF/250V
C24 - 0,022μF/250V KSF
C25 - 0,022μF/250V
C26 - 5μF/350V
C27, 28 - 50μF/25V
C29 - 430pF/500V
C30, 34 - 0,022μF/630V
C32, 33 - 100μF/450V
C34 - 0,1μF/100V

电位器

P1, 2, 3 - PA-102 - 500kΩ A 1W
P4 - PA-102 - 500kΩ C 1W
P5 - DG 101T - 27Ω 1W
P6 - DG 101T - 470Ω 1W

电子管

L1, L2 - EF86
L3 - ECC83
L4, L5 - ECL86
L10 - EM84

半导体二极管

D1, D2 - DK62

其他项目

B1 - 保险丝 1A
B2 - 保险丝 0,3A

文学

电子管爱好者可以使用的材料:Grzegorz 'gsmok' Makarewicz