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Cómo un transformador de salida causa distorsión - Parte 1

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Categoría: Audio USA

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Cómo un transformador de salida causa distorsión
En dos partes - Parte 1
Audio, February, 1957, Vol. 41, No. 2 (Successor to RADIO, Est. 1917).
(Audio, febrero de 1957, vol. 41, N ° 2 (Sucesor de RADIO, Est. 1917).)
Norman H. Crowhurst

El funcionamiento de los transformadores de audio ha estado rodeado durante mucho tiempo de un aura de misterio. Este artículo distingue las diferentes formas de distorsión que puede producir un transformador de salida y proporciona algunos métodos de medición sencillos.

   El uso de transformadores de audio se ha depreciado durante mucho tiempo debido a que causan distorsión. De hecho, el transformador de salida parece ser casi el único superviviente de la especie y se han hecho muchos intentos para prescindir incluso de esto. Se han diseñado algunos amplificadores para prescindir del transformador de salida, aparentemente con la creencia de que el transformador de salida es la principal causa restante de distorsión.

   Un análisis cuidadoso generalmente mostrará que los tubos introducen más distorsión de la que tendría el transformador de salida y que un amplificador bien diseñado que usa el transformador de salida convencional puede lograr un orden de distorsión mucho menor de lo que es posible sin uno.

   Parece que se pasan por alto algunos hechos simples sobre los transformadores: cuando la curvatura del tubo causa distorsión, distorsiona todas las frecuencias; pero la distorsión que causa un transformador debido a la no linealidad de su corriente de magnetización se concentra en el extremo de baja frecuencia. El peor transformador fabricado no distorsionará las frecuencias medias y la forma en que se distorsiona tanto en las frecuencias más bajas como en las más altas es una de las cosas que aclararemos en este artículo.

   Pero, seguramente, alguien dirá, ¿un transformador puede causar distorsión en frecuencias medias? "Recuerdo haber reemplazado un transformador, y el reemplazo no da tanta potencia sin distorsión como lo hizo el original". ¿No prueba esto que el transformador se distorsiona en la frecuencia media? Para comprender la causa de esta experiencia, consideremos el efecto de la eficiencia del transformador en el rendimiento del amplificador.

La importancia de la eficiencia

   Los amplificadores están clasificados para dar una salida máxima determinada, determinada por el rendimiento de los tubos de salida. Sin embargo, la potencia de salida siempre se mide en el lado secundario del transformador de salida, como se muestra en la Fig.1.

Fig. 1. El método habitual para medir la potencia de salida consiste en calcular los vatios disipados en una resistencia de carga conectada al secundario del transformador de salida. Si bien esta es la potencia de salida disponible, los tubos de salida en realidad entregan un poco más que esto.

   Un buen transformador de salida tiene probablemente un 95% de eficiencia. Esto significa que, si el amplificador da una salida de 50 vatios, medidos en el lado secundario del transformador, debe haber una salida de casi 53 vatios entregada al lado primario desde los tubos de salida. Los tubos de salida tienen que dar una salida de casi 53 vatios para que podamos medir unos buenos 50 vatios.

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El "88-50": un amplificador de 50 vatios de baja distorsión

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El "88-50": un amplificador de 50 vatios de baja distorsión
Audio, January, 1958, Vol. 42, No. 1 (Successor to RADIO, Est. 1917).
(Audio, enero de 1958, vol. 42, N ° 1 (Sucesor de RADIO, Est. 1917).)
W. I. HEATH and G. R. WOODVILLE

Con una distorsión armónica de menos del 0,5% en la mayor parte del espectro de audio, este amplificador de 50 vatios es de construcción comparativamente simple y solo requiere un cuidado normal en el cableado.

   Para los amplificadores de audio de potencia media, el tubo de salida KT66 se hizo muy conocido con el amplificador Williamson, y su reputación de confiabilidad lo ha hecho muy buscado en los amplificadores de alta fidelidad "listos para usar", así como en los de construcción casera. kits.

   Del mismo establo sigue ahora un nuevo tubo, el KT88, un pentodo con una disipación de placa a pantalla más alta de 40 vatios y una conductancia mutua más alta de 11 mA por voltio (11.000 microohmios).

   El KT88 hace posible el uso de técnicas de circuitos familiares para construir amplificadores de audio que brinden la mayor potencia de salida necesaria para manejar los "picos" en la reproducción de alta fidelidad en el hogar o para equipos de megafonía. Esta salida más alta se puede obtener sin utilizar una tensión de placa superior a la disponible en los componentes estándar. El KT88 logra esto en virtud de su impedancia de placa más baja. Por ejemplo, con polarización catódica, se pueden obtener 30 vatios de potencia de salida con un suministro de placa de solo 375 voltios, en comparación con los 425 voltios requeridos por el KT66. La potencia máxima que se puede obtener con polarización catódica de un par de KT88 es un poco más de 50 vatios con una tensión de alimentación de 500 voltios. Este artículo describe el diseño y la construcción de dicho amplificador; un segundo artículo dará detalles similares de un preamplificador coincidente. Se muestran juntos en la Fig.1.

Fig. 1. Vista externa del amplificador y preamplificador descrito por el autor. Esta entrega cubre solo el amplificador de potencia de 50 vatios.

   El amplificador completo, el "88-50" ha sido diseñado para brindar un alto rendimiento y una gama completa de instalaciones de entrada y control sin redes complicadas o componentes inusuales. Por lo tanto, es razonablemente económico de construir. Con su preamplificador, se reproducirá desde cualquier fuente de programa, como sintonizador de radio, captador de fonógrafo magnético o de cristal, micrófono o directamente desde un cabezal de reproducción de cinta magnética. Un interruptor giratorio selecciona el circuito de entrada requerido y al mismo tiempo ajusta la sensibilidad y la corrección de frecuencia a la característica de reproducción requerida. El preamplificador está separado del amplificador de potencia y está conectado a él mediante un cable flexible. Sus controles incluyen un control de sonoridad, un control de presencia y un control de pendiente de agudos, todos ellos continuamente variables con una posición plana alrededor de la mitad. Un interruptor de oblea preselecciona la frecuencia en la que opera el control de pendiente de agudos. Para evitar uno de los mayores gremlins de los aparatos de alta fidelidad, se incorpora en el preamplificador un filtro de ruido que utiliza un circuito atractivo y simple.

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Un amplificador usando nuevas 6CZ5

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Un amplificador usando nuevas 6CZ5
Nathan Grossman
AUDIO, JULY, 1958, VOL. 42, No. 7 (Successor to RADIO, Est. 1917)
(AUDIO, JULIO DE 1958, VOL. 42, No. 7 (Sucesor de RADIO, Est. 1917))

La mayoría de los experimentadores tienen suficiente equipo en el departamento de "excedentes" para construir este amplificador simple que ofrece un buen rendimiento en un paquete pequeño.

   El 6CZ5, un nuevo tubo de potencia en miniatura RCA, es muy prometedor para el arte de la amplificación de potencia de audio. Este tubo no debe confundirse con el 6AQ5 o el 6BQ5 inglés, ambos se asemejan en construcción y propósito. No es intercambiable con ellos.

Tiene el mismo filamento, placa y pantalla, y características de carga que el 6V6, del cual el 6AQ5 es del tipo miniatura, y cuesta aproximadamente lo mismo. Sin embargo, las otras características son diferentes y proporcionan una mejora considerable con respecto a los últimos tipos. La polarización negativa en la cuadrícula de señal y la transconductancia son aproximadamente un 15 por ciento mayores y la salida de potencia aproximadamente un 20 por ciento mayor para un voltaje de placa de 250. En funcionamiento push-pull, el 6CZ5 se asemeja al 6L6 en que genera un bajo porcentaje de armónicos impares y se puede operar como un pentodo con un voltaje de placa de 350. En esta última circunstancia y con 280 voltios en la pantalla, una polarización de -23,5 voltios en la rejilla de señal y una carga placa a placa de 7500 ohmios , dos 6CZ5 están clasificados por el fabricante para ofrecer 21,5 vatios de potencia de audio y con solo el 1 por ciento de distorsión armónica.

Esto se suma a menores requisitos de suministro, menor distorsión, menor costo general y mayor potencia de salida. Para probar un par de 6CZ5, el escritor construyó un amplificador a partir de piezas en la caja de basura, incluido un transformador de salida fornido que se fabricó hace unos 20 años. Para evitar gastos en la obtención de una buena regulación de voltaje, el escritor usó un purgador grande y trabajó el amplificador a medio camino entre el pentodo recomendado y la operación del tetrodo de voltaje de placa inferior. Con 325 voltios de la placa al cátodo, los resultados fueron mejores de lo esperado. El voltaje de la placa no varió de la potencia de salida mínima a la máxima, y ​​la variación total del voltaje de la pantalla fue solo del 3,5 por ciento.

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Amplificador acústico amateur "Melodia"

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Amplificador acústico amateur "Melodia"
Lech Krzymowski
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 20, Wrzesień 1970r., Nr 9
(Radioaficionado, año 20, septiembre de 1970, No. 9)

   El amplificador, cuyo esquema se muestra en la Figura 1, no es una revelación ni una novedad, pero por los resultados obtenidos puede ser de interés para los aficionados a la buena música y los entusiastas de las pequeñas bandas musicales.

   El uso de unidades tales como un sistema mezclador de 3 canales y un interruptor de llave para cambiar las características de frecuencia del amplificador con un ajuste suave simultáneo en el rango de frecuencias extremas de la banda acústica da buenos resultados, lo cual se encontró usando la grabadora de cinta ZK-120. y un tocadiscos. Los resultados fueron incomparables con las capacidades de los sistemas promedio, incluso la producción en fábrica. También fue positivo el intento de utilizar el amplificador por parte de la pequeña banda de música.

Fig. 1. Diagrama esquemático del amplificador acústico "Melodia"
(El dibujo es grande, por lo que puede copiarlo, por ejemplo, a un programa de gráficos y ver los detalles.)

   El diagrama de bloques del amplificador en la Figura 2 explica el propósito de cada etapa del circuito.

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Nosotros estamos construyendo un amplificador estéreo

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Categoría: Radioamator i Krótkofalowiec

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Nosotros estamos construyendo un amplificador estéreo
Zbigniew Faust
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 22, Maj 1972r., Nr 5
(Radioaficionado y radioaficionado, año 22, mayo de 1972, No. 5)
(Elaborado sobre la base de "Funktechnik" no. 23, 24/1965 y no. 2/1966)

   A continuación se ofrece una descripción de la construcción de un amplificador estéreo destinado a cooperar con un tocadiscos estéreo. El amplificador tiene dos canales: izquierdo y derecho. Cada canal consta de una etapa de entrada, controles de volumen y balance y una etapa de salida. En la etapa de entrada, se preamplifican las señales débiles del tocadiscos, así como la corrección de las características de frecuencia de las grabaciones reproducidas a partir de discos de gramófono mediante el aumento o descenso apropiado de los graves y agudos. El sistema de control de volumen le permite cambiar continuamente la fuerza del sonido de las grabaciones, mientras que el control de balance le permite ecualizar el volumen de reproducción de ambos canales. La etapa de salida no es diferente de una etapa de amplificador mono similar.

Teniendo en cuenta el diseño, el amplificador se ha dividido en 3 partes:

1. sistema de corrección de tono (preamplificador),
2. amplificador de salida de potencia de dos etapas,
3. sistema de suministro de potencia.

Los elementos individuales del sistema están montados en placas de baquelita separadas, gracias a lo cual experimentar con el sistema es muy fácil.

Parámetros técnicos básicos:

• Potencia de salida: max 2 × 4W
• Sensibilidad: alrededor de 100 mV
• Respuesta de frecuencia: 5Hz ÷ 20kHz (-3dB)
• Distorsiones no lineales: menos del 5%
• Fuente de alimentación: 220V / 50Hz
• Consumo de energía: alrededor de 80 W.

CORRECCIÓN DE TONO DE SONIDO

El circuito incluye dos niveles de amplificación de voltaje en cada canal y un sistema de control de tono, por separado para tonos bajos y altos.

El diagrama esquemático del sistema se presenta en la Fig. 1. Ambos canales del amplificador son iguales y, por lo tanto, basta con describir solo uno de ellos. La entrada del tocadiscos estéreo pasa a través del conector de entrada estandarizado [We] y el condensador de acoplamiento C1 al controlador de nivel de sonido R1, y luego a través del condensador C2 a la rejilla de control de tubos L1a. La resistencia de fuga de la red es de 1 MΩ. Hay una resistencia R6 en el circuito del cátodo del tubo de electrones para generar la tensión de polarización de la red, bloqueada por el condensador C4. La señal amplificada en el circuito del ánodo se alimenta a través de la resistencia R4 y el condensador C6 al sistema de control de tono. Para que los agudos no se debiliten demasiado, el condensador C5 pasa por alto la resistencia R4. En la primera etapa de amplificación, hay además una retroalimentación entre el ánodo y la rejilla del tubo L1a (resistencia R5). Debido a este acoplamiento, se obtienen una característica de transmisión más lineal y un menor coeficiente de distorsión no lineal.

Fig. 1. Diagrama esquemático del sistema de corrección de tono

El sistema de control de tono consta de dos circuitos RC. El primer circuito incluye elementos R7R8R9C7C8 para ajuste de graves, y el segundo circuito (C9R11C10) permite cambiar la respuesta de agudos. La resistencia R10 desacopla el circuito de control de graves del circuito de control de agudos.

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Amplificador estéreo

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Categoría: Młody Technik

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Amplificador estéreo
Młody Technik 1972/09 (Joven técnico 1972/09)
MSc. Franciszek Lesiak

   La construcción amateur de un amplificador estéreo de alta calidad es muy difícil y requiere muchos conocimientos teóricos, habilidades prácticas y considerables recursos financieros. Por ello, ofrecemos a aquellos que estén interesados en hacer un amplificador simplificado de alta calidad, no necesariamente HI-FI, pero con mejores parámetros que los amplificadores descritos hasta ahora en la revista "Young Technician".

   El dispositivo se caracteriza por una potencia de salida significativa suficiente para amplificar una habitación grande, p. una sala común, club, etc., una amplia banda de frecuencias transmitidas y un bajo coeficiente de distorsiones no lineales.

   El equipo de audio consta de un amplificador y dos altavoces. Datos básicos del amplificador:

• 2 x 10 W de potencia de salida con una distorsión del 1,5%,
• Respuesta de frecuencia 30 ÷ 15.000 Hz,
• Sensibilidad 0.2V,
• Ajuste de tono:
  • ± 10 dB a 50 Hz,
  • ± 10 dB a 10 kHz,
• Dimensiones 440 × 230 × 110 mm.

   El diagrama esquemático del amplificador se muestra en la Fig. 1. Cada canal del sistema contiene un amplificador de potencia de tres etapas en un circuito push-pull construido sobre tubos EL84, y también un sistema de control de ganancia y tono.

Fig. 1. Diagrama esquemático del amplificador

   La señal de entrada de una de las dos tomas de entrada pasa a través de un interruptor Pr al potenciómetro P1 utilizado para ajustar el volumen, y luego a la rejilla del tubo L1, que es la primera etapa de amplificación de voltaje. Ambos cátodos del tubo L1 están conectados a los cables del potenciómetro P4, cuyo deslizador se conecta al condensador C21.

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Montaje del amplificador de válvulas de baja frecuencia más simple (I)

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Montaje del amplificador de válvulas de baja frecuencia más simple (I)
Radioamator i Krótkofalowiec 1961/05. Autor: K.W.
(Un rincón para principiantes radioaficionados)

   A pesar del progreso constante en la producción y aplicación de elementos semiconductores como diodos y transistores, el tubo de electrones sigue siendo un componente esencial de la mayoría de los dispositivos de ingeniería de radio. Como sabemos, el tubo de electrones, inventado hace unos cincuenta años, creó grandes perspectivas de desarrollo para la ingeniería de radio y se convirtió en la base de su extraordinaria carrera. El conocimiento de la construcción y principios de funcionamiento del tubo de vacío es el primer paso de "iniciación" de cada técnico de radio y por tanto también es válido para radioaficionados principiantes. Estableceremos nuestro conocimiento de los tubos de electrones de la manera más simple, es decir, ensamblando y probando manualmente un amplificador de baja frecuencia de un solo tubo. Este amplificador se puede utilizar como receptor detector y, a pesar de su sencillez, resulta muy útil, por ejemplo, si necesita escuchar una emisión con un mayor número de auriculares (2 - 6 pares).

   El diagrama esquemático del amplificador se presenta en la Fig. 1 en dos variantes, que difieren en la forma de alimentar la señal desde el detector al circuito amplificador. En el primer caso (Fig. 1a), se utiliza un transformador de acoplamiento de baja frecuencia con una relación adecuadamente seleccionada. Este sistema debe utilizarse cuando la señal obtenida del receptor detector es muy débil y queremos obtener la mayor ganancia posible. Aquí no se proporciona control de volumen (ganancia). Sin embargo, el uso del amplificador en el circuito mostrado en la figura 1b es aconsejable cuando el receptor reproduce programas a un volumen relativamente alto; este amplificador tiene un diseño ligeramente más simple y, al mismo tiempo, le permite ajustar el volumen. Sin embargo, debemos recordar que la ganancia que proporciona este sistema es menor que la máxima que proporciona el mismo tubo de electrones acoplado al detector mediante un transformador. Por supuesto, en ambos casos la señal acústica de la salida del receptor detector está conectada al mismo electrodo, la llamada "rejilla de control" del tubo de vacío.

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Juego de reproducción estéreo de alta calidad 2x10W

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Categoría: Radioamator i Krótkofalowiec

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Juego de reproducción estéreo de alta calidad 2x10W
Michał Gołębiowski, Radioamator i Krótkofalowiec 1970/05
(La descripción se refiere a un modelo realizado en cooperación con la oficina editorial de la revista y prácticamente probado por el diseñador.)

  A pesar del rápido progreso de la tecnología de transistores, los radioaficionados siguen fabricando con bastante frecuencia dispositivos electroacústicos equipados con tubos de electrones. Esto se justifica debido al costo aún elevado de los elementos semiconductores y al hecho de que el arranque de los dispositivos de transistores es generalmente más difícil y problemático que sus homólogos de tubo y requiere un buen conocimiento del tema y una amplia experiencia práctica.

  Esta descripción está dirigida a los radioaficionados que ya tienen algunos logros en la construcción de dispositivos electroacústicos y les gustaría obtener un equipo de reproducción de mayor calidad a un costo relativamente económico.

Datos técnicos del amplificador estéreo

• Potencia máxima de salida con distorsiones no lineales en la banda 40Hz ÷ 16000Hz y R_load = 7.5Ω menos del 1% (señal sinusoidal): 2x10W.
• Características de frecuencia (banda 1.5dB): 30Hz ÷ 20000Hz.
• Ajuste del tono de sonido en relación a la frecuencia de 100Hz:
  a 60Hz: + 6dB ÷ -12dB
  a 12kHz: + 6dB ÷ -15dB
• Atenuación de diafonía entre los canales en la banda 30 ÷ 16000Hz: ≥ 40dB.
• Control de balance estéreo: ± 6dB.
• Resistencia de entrada:
    entrada de "adaptador magnético" - 100kΩ
    entrada "adaptador de cristal" - 100kΩ
    entrada "micrófono" - 80kΩ
    entrada "radio" - 1MΩ
    entrada "adicional" - 0,5MΩ.
• Voltaje de entrada para potencia de salida máxima en f = 1000Hz y R_load = 7.5Ω:
    entrada "adaptador magnético" - 5mV
    entrada "adaptador de cristal" - 70mV
    entrada "micrófono" - 4mV
    entrada "radio" - 330mV
    entrada "adicional" - 150mV.
• Relación señal-ruido a máxima potencia de salida: ≥50dB.
• Cambio en el voltaje de salida cuando la carga está desconectada: ≤1dB.
• Red eléctrica: 220V, 50Hz, consumo máximo de energía 55W.
• Los demás parámetros se presentan en forma de características apropiadas en las Figuras 5, 6, 7, 8 y 9.

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Sobre la durabilidad de los tubos de electrones

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Categoría: Radioamator i Krótkofalowiec

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Sobre la durabilidad de los tubos de electrones
(Radioamator i Krótkofalowiec 1970/02)

   Actualmente, hay más de tres millones de televisores registrados en Polonia. Se trata casi exclusivamente de receptores basados en tubos de electrones y se puede suponer que en un futuro próximo los tubos de electrones no serán reemplazados por completo por transistores. Tomando un promedio de 15 tubos de electrones en un televisor y agregándoles tubos de electrones que operan en receptores de radio y grabadoras, obtendrá aproximadamente 70 millones de tubos de electrones usados sistemáticamente en estos dispositivos. Debido a su gran número, el tiempo de "vida" del tubo de electrones es interesante. Las fábricas suelen garantizar el tiempo de funcionamiento de este tipo de tubos de electrones de mil a varios miles de horas. Esto no significa, por supuesto, que un tubo de electrones (operado en condiciones adecuadas) no pueda "terminar" antes de que transcurra este tiempo, o trabajar durante un número mucho mayor de horas.

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