Amplificador Hi-Fi de 20 W con control de volumen sofométrico
Autor: Stanisław Głowacki
Radioamator i Krótkofalowiec, año 15, diciembre de 1965r., No 12
El oído humano no es igualmente sensible en todo el rango de frecuencias audibles. Muestra la máxima sensibilidad para frecuencias que van desde aproximadamente 1 kHz a 3 kHz, y esta propiedad se produce cuanto más fuerte, más débil es la intensidad del sonido percibido por el oído. Esta respuesta de frecuencia no lineal del oído reduce la experiencia de sonido percibida cuando se escucha música a niveles de volumen bajos. A niveles de sonido altos, las diferencias en la sensibilidad del oído disminuyen y la recepción es más precisa. De lo anterior se desprende que el ajuste del volumen de las emisiones reproducidas debe estar relacionado con el ajuste de las características de frecuencia del amplificador de altavoz.
A un nivel de volumen bajo, es decir, con una amplificación más baja del amplificador, los tonos bajos y los tonos altos deben enfatizarse en relación con los tonos medios, o los tonos medios de 1 ÷ 3 kHz deben amortiguarse en relación con los tonos bajos y altos, y mucho más, cuanto más pequeño es. potencia de salida del amplificador. Como resultado, es posible lograr tales cambios en las características del amplificador que el oído percibirá la emisión con el equilibrio completo de sonidos, independientemente de la potencia de salida.
La figura 1 muestra un esquema de un amplificador de alta calidad que cumple las condiciones anteriores. La potencia de salida de 20 W le permite amplificar habitaciones grandes o impulsar una gran columna de sonido.
Fig. 1. Diagrama esquemático del amplificador de potencia de 20W
La primera etapa del amplificador con el tubo de electrones ECC85 es un amplificador de voltaje con un seguidor de cátodo que controla el cuádruple de baja resistencia del circuito de retroalimentación negativa. La respuesta de frecuencia del cuádruple tiene un máximo plano en el rango de 1 a 5 kHz, por lo que la retroalimentación negativa en estas frecuencias es la más fuerte. El voltaje inverso Uzw se alimenta al extremo opuesto del potenciómetro de control de volumen en relación con el voltaje Uo que controla el amplificador. El voltaje de retroalimentación se deposita sobre la resistencia del potenciómetro y la resistencia interna Ro de la fuente de señal Uo, como se muestra en la Fig.2.
Fig. 2. Sistema de control de volumen paramétrico
Dependiendo de la posición del control deslizante del potenciómetro de volumen, la magnitud de la parte del voltaje de retroalimentación suministrada a la rejilla del tubo cambia, es decir, cambia la retroalimentación negativa. En la posición extrema del control deslizante del potenciómetro, con una resistencia de 160 Ω, la retroalimentación negativa es la más fuerte y la ganancia de frecuencia en el rango que pasa a través de la cruz es la más pequeña. Esta situación corresponde al nivel de sonido extremadamente bajo. Al colocar el potenciómetro en la dirección del voltaje Uo (a la entrada), la amplificación del amplificador para el voltaje Uo aumenta y, al mismo tiempo, la retroalimentación negativa realizada por el circuito cuádruple disminuye y la característica de transferencia del amplificador se vuelve incluso. Gracias a este sistema, cuanto menor es la potencia de salida del amplificador, relativamente más se amplifican los tonos bajos (por debajo de 1kHz) y altos (por encima de 3kHz), porque en estas frecuencias la retroalimentación negativa es más débil que para los tonos medios.
El circuito descrito anteriormente permite el ajuste simultáneo de la ganancia del amplificador y las características de frecuencia sin el uso de potenciómetros acoplados mecánicamente (receptor Beethoven).
La tensión de salida de la primera etapa de amplificación descrita anteriormente se alimenta luego a un circuito de control de nivel de graves y agudos; este circuito proporciona la posibilidad de ajuste de nivel dentro de ± 20dB a la frecuencia de separación de 600Hz.
El voltaje de salida del controlador de nivel se vuelve a amplificar luego mediante un sistema de triodo V2 (ECC85); el segundo triodo de este tubo funciona como un inversor de fase para impulsar los dos tubos de la etapa final 6L6 en una disposición push-pull. El voltaje de salida del amplificador que alimenta el altavoz también se usa para realizar una retroalimentación negativa que incluye las últimas 3 etapas del amplificador, es decir, una etapa de ganancia de voltaje, una etapa de inversión de fase y una etapa de potencia. En el circuito de retroalimentación, se volvió a utilizar una cruz utilizada en el circuito de control de volumen. En la etapa final, la profundidad de retroalimentación es constante y depende del valor de la resistencia en el cátodo del primer triodo del tubo V2 (en el diagrama de 200 Ω). Con una relación de transformador de salida pequeña, el valor de esta resistencia puede resultar demasiado alto y provocar la excitación de la etapa de potencia de salida. Entonces el valor de la resistencia debe reducirse, p. Ej. a 150Ω. La tarea de este circuito de retroalimentación negativa es reducir las distorsiones que surgen en las últimas etapas del amplificador y, además, aumentar la respuesta de frecuencia en los extremos de la banda acústica.
La etapa de potencia del amplificador está construida en un circuito simple, sin que las rejillas de blindaje del tubo de electrones de potencia se suministren desde las tomas del transformador. Solo se utilizó devanado de ánodo seccionado. El devanado secundario se enrolla entre las mitades del devanado del ánodo (Fig. 3).
Fig. 3. La forma de enrollar y conectar el transformador de salida
Datos del transformador:
- resistencia de salida entre los ánodos de las lámparas: 6kΩ,
- resistencia de carga del transformador: 8Ω,
- núcleo del transformador de red: del receptor "Aga",
- devanado de ánodo: 4 × 700 devanados alambre ø 0.25mm,
- devanado secundario: 100 devanados alambre ø 0,85mm.
A pesar de la simplificación de la estructura del transformador, su respuesta de frecuencia es plana en el rango de 30 Hz a 20 kHz.
El transformador debe ensamblarse sin un hueco. La potencia de salida de la etapa de salida del amplificador supera los 20 W, lo que en la práctica es suficiente. Cuando se utilizan tubos de electrones EL36 en la etapa final, en lugar de 6L6, la potencia de salida es de aproximadamente 50 W (con una relación de transformación modificada adecuadamente). En el lado secundario del transformador, los tweeters son alimentados por un capacitor de 0.1μF para protegerlos de ser dañados por la alta potencia generada por el amplificador en el rango de graves. Un estrangulador de baja resistencia en el circuito de los woofers evita que entren en ellos voltajes a frecuencias más altas.
Para que el amplificador funcione independientemente de los cambios de voltaje de la red, se utilizó la estabilización de voltaje del ánodo electrónico. El costo de un sistema adicional, que es este tipo de estabilizador, en relación con el costo de todo el amplificador es insignificante y asciende a alrededor de 150 PLN, mientras que el beneficio de usarlo es desproporcionadamente alto. Se logra una regulación suave de la tensión de salida, se reduce la ondulación de la tensión rectificada y, por supuesto, una tensión de salida constante, independiente de los cambios de carga y las fluctuaciones de tensión en la red de suministro. Mediante el sistema estabilizador que se describe a continuación - Fig. 4 - es posible lograr cambios en el voltaje de salida dentro de 2V, con un cambio de carga de 0 a 70mA. Cambios de voltaje de este orden con fluctuaciones de voltaje de red dentro de ± 10%.
Fig. 4. Estabilizador de voltaje
La salida de este estabilizador se puede utilizar para suministrar energía adicional incluso a un receptor de AM o FM muy complejo, porque la corriente de carga permitida del estabilizador es de aproximadamente 100 mA.
El tubo de vacío 6L6 es un tubo estabilizador en serie, cuya resistencia interna está regulada por un amplificador de CC de dos etapas. El voltaje de salida cambiado del estabilizador debido a un cambio en la carga o un cambio en el voltaje de la red se amplifica mediante un amplificador de CC con un duotriodo ECC85. El voltaje de salida del tubo de electrones ECC85 impulsa el tubo de electrones 6L6 en una dirección tal que los cambios en su resistencia interna y la caída de voltaje a través de él contrarrestan los cambios en el voltaje de control del amplificador de CC. De esta manera, el circuito en sí tiene como objetivo mantener una tensión de salida constante.
Cabe señalar que en sistemas de este tipo, incluso los más complejos, siempre habrá un cambio en el voltaje de salida. La magnitud de estos cambios es inversamente proporcional a la ganancia del amplificador de CC.
El voltaje de referencia para el estabilizador lo proporciona el estabilizador de iones de 75 V. El voltaje negativo estabilizado también sirve para polarizar las rejillas de los tubos de potencia del amplificador. La regulación potenciométrica de la tensión de las rejillas permite cambiar fácilmente el tipo de tubos utilizados, p. Ej. a EL36 u otro, y la mejor y más sencilla selección del punto de funcionamiento de los tubos.
Dado que los voltajes de las rejillas de control y blindaje de los tubos de potencia están estabilizados electrónicamente, hay un zumbido de red extremadamente bajo y cambios imperceptibles en la potencia de salida.
Datos del transformador de red:
- devanado de ánodo: 2 × 300V,
- bobinado de voltaje negativo: 100 V, consumo de corriente 20 mA,
- diámetro del núcleo del transformador: 16 cm2,
- bobinado de la calefacción del tubo amplificador: 6.3V, 3A,
- bobinado de los tubos estabilizadores electrónicos calentamiento: 6.3V, 3A.
(Complemento del artículo: Radioamator i Krótkofalowiec 1966/11)
El contenido fue proporcionado por: Grzegorz Makarewicz, 'gsmok'