Strona główna

Wzmacniacze z dodatnim i ujemnym sprzężeniem zwrotnym (Audio 1961/04)

Szczegóły

Kategoria: Audio USA

Odsłon: 5334

Wzmacniacze z dodatnim i ujemnym sprzężeniem zwrotnym
(Tytuł oryginału: Amplifiers with Positive and Negative Feedback)
CHARLES P. BOEGLI (Product Planning Manager, Bendix Corporation, Cincinnati, Ohio)
Audio, April 1961, Vol 45, No. 4

Wbrew powszechnemu przekonaniu, autor odkrył, że inwerter fazy ze sprzężoniem katodowym (ang. “long-tailed pair”) wprowadza znaczną ilość zniekształceń. Włączając ten stopień w pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego, pozwala na stworzenie wzmacniacza o niezwykle małych zniekształceniach. .

   Kilka lat temu autor opublikował dwa artykuły¹ na temat projektowania i budowy wzmacniaczy audio wykorzystujących globalne ujemne sprzężenie zwrotne z wewnętrznym/lokalnym dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Wzmacniacze te skonstruowało wielu czytelników i generalnym efektem była satysfakcja.

   Zainteresowani szczegółami tych wzmacniaczy powinni zapoznać się z oryginalnymi artykułami. W związku z układami wiązało się kilka trudności wśród których głównymi były:

1. Transformator wyjściowy nie został zaprojektowany do sposobu, w jaki był wykorzystywany.
2. Uzwojenie wtórne transformatora wyjściowego było na niewielkim dodatnim stałym potencjale w odniesieniu do masy.
3. Inwerter fazy (pierwszy stopień wzmacniacza) nie był włączony w pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego, co powodowało, że z punktu widzenia wyjścia zniekształcenia wprowadzane przez ten stopień wydawały się nie być zmniejszone.

   W obu wzmacniaczach zastosowano zwykłe transformatory wyjściowe z uzwojeniami wtórnymi połączonymi w nietypowy sposób. Wyjścia głośnikowe podłączono do odczepów 0- i 16-omowych uzwojenia wtórnego, a odczep 4-omowy był uziemiony (dla prądu przemiennego), tak że wyjście zbalansowane było pobierane z transformatora przeznaczonego do pracy w układzie niezbalansowanym. Transformator wyjściowy został dokładnie określony, a ci, którzy byli na tyle nierozważni, aby skonstruować swoje wzmacniacze z innymi transformatorami, zwykle płacili karę niestabilności lub oscylacji. Przez pewien czas powód, dla którego jeden transformator działał dobrze, a drugi nie, pozostawał tajemnicą, ale sądzono, że przyczyną mogą być niezrównoważone pojemności między każdym końcem uzwojenia a masą.

   Stu procentowe ujemne sprzężenie zwrotne uzyskano podłączając końce uzwojenia wtórnego bezpośrednio do katod lamp sterujących. Wewnętrzne dodatnie pozytywne sprzężenie zwrotne było przekazywane z każdej anody lampy sterującej do siatki drugiego stopnia. Przedpięcie (bias) lamp sterujących uzyskano poprzez wstawienie rezystora z bocznikiem między środkowy odczep (czyli 4-omowy odczep) uzwojenia wtórnego transformatora wyjściowego a masę, tak aby całe uzwojenie wtórne miało potencjał stały równy przedpięciu katod układu sterującego. Jeśli wyjście głośnikowe zostało zwarte do obudowy wzmacniacza, polaryzacja była zaburzona i zwykle występowały oscylacje. Niemniej jednak linie głośnikowe zazwyczaj nie są uziemione, a to nie okazało się bardzo dużym mankamentem.

Czytaj więcej: Wzmacniacze z dodatnim i ujemnym sprzężeniem zwrotnym (Audio 1961/04)

Układ Push-Pull w HiFi (Audio 1959/4)

Szczegóły

Kategoria: Audio USA

Odsłon: 7311

Układ Push-Pull w HiFi
Autor: MANNIE HOROWITZ
AUDIO (USA), KWIECIEŃ, 1959, TOM. 43, Nr 4 (Następca RADIO, Szac. 1917).

Wzmacniacz push-pull został powszechnie uznany jako optymalny układ zapewniający odpowiednią moc wyjściową przy minimalnych zniekształceniach – o ile lampy są używane w odpowiednich warunkach. Autor artykułu sprawia, że działanie tego typu wzmacniacza staje się bardziej zrozumiałe.

   Przeciwsobny stopień mocy zwany dalej stopniem typu push-pull można badać pod wieloma kątami. Ciekawa i pouczająca jest teoretyczna dyskusja na temat właściwości zbiorczych charakterystyk lamp elektronowych. Przegląd praktycznych zastosowań różnych układów i sterowników typu push-pull jest ważnym atutem biblioteki każdego fana audio.

   W niniejszym opisie zostanie omówionych kilka udoskonaleń w układach push-pull. Te udoskonalenia są często projektowane i implementowane we wzmacniaczu w sposób intuicyjny, a nie naukowy. Poważny entuzjasta hi-fi może jednak docenić znaczenie naukowej analizy, a nie wyłącznie instynktownej motywacji.

Analiza Graficzna

   Typowy, samopolaryzujący się, triodowy wzmacniacz wyjściowy push-pull przedstawiony jest na Rys. 1. Wszystko, o czym piszemy w kontekście triody, odnosi się również do pentody – i to nawet w większym stopniu ze względu na większą krzywiznę charakterystyk tej lampy elektronowej.

Czytaj więcej: Układ Push-Pull w HiFi (Audio 1959/4)

Obliczanie uzwojeń transformatorów akustycznych

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 8327

Obliczanie uzwojeń transformatorów akustycznych
inż. Zbigniew Kowalski
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 11, Październik 1961r. Nr 10

   Obliczanie transformatorów może być dokonane przy różnych założeniach, np. uzyskanie najmniejszego ciężaru, najniższych kosztów itd. Opisany poniżej sposób obliczania dotyczy uzyskania największej sprawności układu (rys. 1) zawierającego wzmacniacz, transformator i głośnik.

Dla wytworzenia niezbędnego ciśnienia dźwięku p konieczne jest doprowadzenie określonej mocy N_g do głośnika. Ze względu na straty w transformatorze, wzmacniacz powinien dostarczać do transformatora moc N_t>N_g, przy czym Nz=U_z^.I_z, gdzie U_z i I_z oznaczają odpowiednio napięcie i natężenie prądu zasilania wzmacniacza.

Rys. 1. Schemat blokowy układu wyjściowego

Poruszam tu zagadnienie takiego zaprojektowania transformatora, przy którym uzyska się największą sprawność energetyczną części elektrycznej układu, a więc – maksymalny stosunek N_g:N_z, a nie największą sprawność samego transformatora dla prądów zmiennych. Ma to duże znaczenie szczególnie w układach tranzystorowych małej mocy, zasilanych z baterii o małej pojemności.

Czytaj więcej: Obliczanie uzwojeń transformatorów akustycznych

W jaki sposób można przedłużyć trwałość lamp bateryjnych

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 4169

W jaki sposób można przedłużyć trwałość lamp bateryjnych
J. Pastor, Radioamator i Krótkofalowiec, Rok XI, marzec 1961

   Mając często trudności z nabyciem lamp do odbiornika bateryjnego typu "Pionier" zastanawiałem się jakby to przedłużyć "żywotność" tych lamp. Nasunęła mi się myśl, że gdyby podnieść napięcie żarzenia tych już zużytych, a pracujących w normalnych warunkach lamp o około 0,4V, to ich praca powinna się poprawić. Tak więc nic już nie tracąc, ze względu na zużyte lampy, zamiast 1,4 żarzenia zastosowałem napięcie 1,8V, a napięcie anodowe utrzymałem bez zmiany. Lampy te zaczęły pracować znów jak prawie nowe na zakresach wszystkich fal.
   Po 360 godzinach znów zwiększyłem napięcie żarzenia do około 2,4V i praca ponownie się polepszyła na około 320 godzin, a więc łącznie praca lamp przedłużyła się o około 680 godzin, czyli o jedną szóstą normy gwarancyjnej. Do żarzenia lamp stosowałem ogniwa suche, łącząc dwa szeregowo ze sobą - jedno ogniwo nowe o napięciu 1,4V i drugie - zużyte, które miało napięcie 0,8V. Do tych ogniw przyłączałem szeregowo opornik drutowy 5Ω.

Transformator sieciowy (RiK 1962/11)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 4878

Transformator sieciowy
K.W
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 12, Listopad 1962r. Nr 11

   Transformator sieciowy jest jednym z najdroższych i najbardziej kłopotliwych elementów składowych niemal każdej aparatury elektronicznej, zasilanej prądem z sieci elektroenergetycznej. Duża ilość kierowanych do Redakcji zapytań dotyczących wykonania transformatora sieciowego świadczy, że temat ten wciąż przysparza Czytelnikom sporo kłopotów i że stale jest aktualnym problemem. Dlatego też, zgodnie z zapowiedzią w poprzednim artykule, zapoznamy wszystkich początkujących radioamatorów ze sposobem samodzielnego obliczenia i wykonania transformatora sieciowego. Oczywiście opisane tu metody obliczeniowe zostały uproszczone do maksimum, co chyba każdy powita z zadowoleniem.
   Jak wiadomo, transformator sieciowy składa się z rdzenia złożonego ze specjalnie kształtowanych blach oraz uzwojeń. Uzwojenia wykonywane z miedzianego drutu nawojowego w emalii, nawijane na korpusie (szpuli) dopasowanym rozmiarami do danego rdzenia.
   Na rysunku 1 pokazany jest wygląd zewnętrzny jednego z takich transformatorów sieciowych oraz jego schemat ideowy.

Rys. 1. Schemat ideowy i wygląd zewnętrzny transformatora sieciowego

   Jeżeli transformator załączymy do źródła prądu zmiennego (rysunek 2), wówczas w jego uzwojeniu pierwotnym popłynie prąd magnesujący rdzeń. Oczywiście indukowany zmiennym prądem strumień magnetyczny jest również zmienny. Ponieważ na tym rdzeniu jest nawinięte także wtórne uzwojenie, zmienny strumień magnetyczny będzie w nim indukował zmienną siłę elektromotoryczną.

Czytaj więcej: Transformator sieciowy (RiK 1962/11)

Dwukanałowy wzmacniacz akustyczny (RiK 1962/11)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 15927

Dwukanałowy wzmacniacz akustyczny
inż. W. Moszczakow
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 12, Listopad 1962r. Nr 11
Budowa coraz doskonalszych urządzeń elektroakustycznych jest jedną z intensywnie rozwijających się gałęzi działalności radioamatorskiej. Podstawową częścią zestawu elektroakustycznego jest dobry wzmacniacz. W urządzeniach najwyższej klasy stosuje się często wzmacniacze dwukanałowe, umożliwiające obniżenie do minimum zniekształceń intermodulacyjnych oraz upraszczające budowę i regulację zespołów głośnikowych. Poniżej podajemy tłumaczenie opisu doskonałego dwukanałowego wzmacniacza akustycznego, który był opublikowany w radzieckim miesięczniku "Radio" nr 5/1961r.

   Pasmo częstotliwości akustycznych opisywanego wzmacniacza zawiera się w zakresie 30Hz÷15kHz. Współczynnik zawartości harmonicznych jest równy 0.5% przy częstotliwości 1000Hz, a na krańcach pasma nie przekracza 2%. Moc wyjściowa kanału większych częstotliwości akustycznych wynosi 2VA, a kanału mniejszych częstotliwości - 4VA. Czułość wzmacniacza - 150mV. Przydźwięk sieci jest co najmniej o 50dB niższy od poziomu napięcia znamionowego kanału mniejszych częstotliwości. Współczynnik zniekształceń intermodulacyjnych kanału większych częstotliwości nie przekracza 1,5%.
   Pierwszy stopień wzmacniacza jest wspólny dla obu kanałów. Na wejściu znajduje się potencjometr służący do regulacji wzmocnienia całego wzmacniacza. Zastosowano potencjometr o niewielkiej oporności (10kΩ), co zmniejsza wpływ niepożądanych pól elektromagnetycznych na obwód siatkowy lampy. Niewielką oporność wejściową wzmacniacza należy brać pod uwagę przy doborze źródeł audycji. W przypadku, np. adaptera krystalicznego należy zastosować potencjometr o większej oporności (0,3MΩ÷1MΩ).
   Na wejściu kanału mniejszych częstotliwości znajduje się filtr utworzony z oporników R₅ i R₆ oraz kondensatora C₅ i C₆. Przebiegi o większych częstotliwościach przedostają się do kanału wzmocnienia tych częstotliwości poprzez kondensatory o niewielkiej pojemności (C₁₅ i C₁₆).
   Kanał większych częstotliwości (na rysunku 1 - dolny) ma dwa stopnie wzmocnienia. Potencjometr R₂₄ służy do regulacji wzmacniania większych częstotliwości składowych audycji. Zakres regulacji wynosi ±15dB przy częstotliwości 15kHz.
   W celu dodatkowego stłumienia składowych audycji o mniejszych częstotliwościach, zastosowano obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego poprzez kondensator C₂₁ i opornik R₂₇. Zmniejszenie zniekształceń nieliniowych kanału większych częstotliwości uzyskuje się dzięki zastosowaniu ujemnego sprzężenia zwrotnego z wyjścia tego kanału na jego wejście. Napięcie ujemnego sprzężenia zwrotnego pobierane z wyjścia transformatora Tr2 jest doprowadzane do katody lampy poprzez opornik R₂₈ włączony w szereg z tym uzwojeniem. Dodatkowe ujemne sprzężenie zwrotne (prądowe) uzyskuje się na oporniku R₃₁. Transformator wyjściowy tego kanału (Tr2) zasila zespół składający się z 5 głośników wysokotonowych zasilanych poprze kondensator C₂₀. Głośniki te przeznaczone są do odtwarzania częstotliwości w zakresie od 5kHz do 15kHz. Drugą grupę stanowią trzy głośniki średniotonowe, przyłączone bezpośrednio do części wtórnego uzwojenia transformatora. Pokrywają one zakres częstotliwości od 1 do 7kHz.

Czytaj więcej: Dwukanałowy wzmacniacz akustyczny (RiK 1962/11)

Prosty wzmacniacz przeciwsobny 6W (RiK 1962/08)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 6300

Prosty wzmacniacz przeciwsobny 6W
inż. Andrzej Depczyk
Radioamator i krótkofalowiec, Rok 12 Sierpień 1962r. Nr 8
Poniższy opis dotyczy układu, którego model został zbudowany na nasze zlecenie i praktycznie wypróbowany przez konstruktora.

   Ostatnio można zauważyć tendencję do stosowania w układach elektronicznych - lamp wielosystemowych, najczęściej podwójnych i potrójnych. Taką lampą dwusystemową jest lampa typu ECL82. Składa się ona z pentody mocy, o mocy admisyjnej 7W i z triody wzmacniającej. Lampa ta jest przeznaczona w zasadzie do telewizyjnych układów odchylających, jednak w technice małej częstotliwości daje również doskonałe wyniki.
   W opisanym wzmacniaczu m.cz. zastosowano dwie takie lampy. Trzecia lampa typu EC92 pracuje jako wzmacniacz wstępny w układzie regulatora charakterystyki częstotliwościowej, czyli mówiąc inaczej - w układzie regulatora barwy dźwięku.
   Koszt budowy opisanego wzmacniacza jest niewielki, wynosi około 600 złotych, same zaś wskaźniki jakościowe układu są nadspodziewanie dobre.
   Charakterystyka częstotliwościowa jest liniowa w zakresie 20Hz÷20kHz, a współczynnik zawartości harmonicznych przy mocy wyjściowej 6W - mniejszy od 2%.
   Napięcie szumów wynosi około 0,001 napięcia wyjściowego przy pełnym wysterowaniu. Przy bardzo starannym wykonaniu transformatora wyjściowego i przy zastosowaniu lamp końcowych importowanych (np. "Mullard"), uzyskuje się większą moc wyjściową - do 8W.
   Na rysunku 1 przedstawiony jest układ blokowy wzmacniacza.

Rys. 1. Układ blokowy wzmacniacza

   Pierwszy stopień stanowi tzw. wzmacniacz wstępny z korekcją charakterystyki częstotliwościowej (osobno dla bardzo niskich i dla wysokich tonów). W pierwszym stopniu pracuje trioda EC92, wybrana ze względu na małe rozmiary i stosunkowo duży współczynnik amplifikacji.
   Drugi stopień składa się z dwóch triod (po jednej z każdej z lamp ECL82); triody te pracują w układzie odwracacza fazy, którego zadaniem jest przesunięcie w fazie o 180⁰ napięć sterujących stopień mocy.
   Trzeci stopień - to przeciwsobny wzmacniacz mocy na pentodowej części lamp ECL82.
   Na schemacie blokowym pokazany jest także zasilacz, który dostarcza zmienne napięcie 6,3V do żarzenia lamp oraz wygładzone napięcie stałe, zasilające obwody anodowe.
   Przejdę teraz do omówienia działania poszczególnych stopni urządzenia.
   Zasilacz składa się z transformatora dostarczającego napięcia zmienne o odpowiedniej wartości, prostownika zamieniającego prąd zmienny na tzw. prąd jednokierunkowy oraz filtru eliminującego tętnienia sieci. Transformator dostarcza napięcia zmienne 6,3V (żarzenie lamp) i 220V (zasilanie prostownika). Prostownik pracuje w układzie Graetz'a. Zasada działania prostownika w takim układzie przedstawiona jest na rysunku 2a i 2b.

Czytaj więcej: Prosty wzmacniacz przeciwsobny 6W (RiK 1962/08)

Przystawka stereofoniczna do odtwarzania nagrań z płyt gramofonowych (RiK 1961/12)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 5460

Przystawka stereofoniczna do odtwarzania nagrań z płyt gramofonowych
M.F.
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 11 Grudzień 1961r. Nr 12

   Stereofonia zyskuje coraz szerszy krąg amatorów. Na razie dużą popularnością cieszą się płyty z nagraniami stereofonicznymi, a niedługo będziemy mogli odbierać stereofoniczne programy drogą radiową. Przemysł krajowy przystąpił już do produkcji płyt stereofonicznych, zaś Zakłady Radiowe im. M. Kasprzaka opracowały model luksusowego odbiornika, wyposażonego w dwukanałowy wzmacniacz stereofoniczny małej częstotliwości do odtwarzania nagrań z płyt gramofonowych.
   Przed amatorem muzyki stereofonicznej stanie jednak problem wysokiego kosztu takiego odbiornika, względnie konieczność budowy specjalnego wzmacniacza, którego koszt również jest niemały.
   Niewątpliwie wielu miłośników muzyki stereofonicznej zainteresuje się budową taniej przystawki, która współpracując z normalnym odbiornikiem radiowym pozwoli na odtwarzanie nagrań stereofonicznych. Zasada działania takiej przystawki (rysunek 1) jest następująca.

Rys. 1. 

Dwa jednakowe, oddzielne dla każdego kanału, wzmacniacze sterują dodatkowe, odpowiednio w pokoju ustawione głośniki. Wzmacniacze te zasilają głośniki prądami o częstotliwościach powyżej 300Hz. Jak wiadomo, częstotliwości te decydują o wrażeniu kierunkowości. Natomiast część napięcia o mniejszych częstotliwościach steruje posiadany odbiornik, który służy do odtwarzania niskich tonów, nie decydujących wprawdzie o kierunkowości, ale potrzebujących najwięcej energii ze względu na swą dużą amplitudę. Przez regulację siły głosu w posiadanym odbiorniku można równocześnie "dozować" natężenie basów.

Czytaj więcej: Przystawka stereofoniczna do odtwarzania nagrań z płyt gramofonowych (RiK 1961/12)

Dwulampowy wzmacniacz bateryjny (RiK 1961/08)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłon: 6021

Dwulampowy wzmacniacz bateryjny
K.W.
Radioamator i Krótkofalowiec, Rok 11, 1961 r. Sierpień, Nr 8

   Zamieszczone w poprzednich numerach miesięcznika opisy konstrukcji jednolampowych wzmacniaczy małej częstotliwości dopomogły nam do zaznajomienia się z ogólną zasadą działania lampy elektronowej oraz z najprostszymi układami lampowymi. Obecnie, mając już pewne minimum wiadomości teoretycznych i praktyki radioamatorskiej, możemy przystąpić do samodzielnego wykonania bardziej złożonej aparatury wzmacniającej.
   Rozbudowa jednolampowego wzmacniacza małej częstotliwości, którego zadaniem jest w zasadzie wzmacnianie bardzo niewielkich sygnałów otrzymanych z obwodu detekcyjnego i działających na obwód siatkowy lampy elektronowej tego wzmacniacza, powinna iść w kierunku podniesienia jego mocy wyjściowej. Duża moc wyjściowa pozwoli nam na reprodukcję audycji przy użyciu głośnika. We wzmacniaczu, jaki przedstawimy dzisiaj naszym Czytelnikom, pierwsza lampa pracować będzie w układzie wzmocnienia napięciowego, druga zaś - lampa wyjściowa (głośnikowa) - będzie sterowana wzmocnionymi już sygnałami uzyskanymi z pierwszego stopnia wzmacniacza.

   W stopniu wyjściowym pracują z reguły odpowiednie typy lamp, specjalnie dostosowane do wykonywania tych zadań. Popularnie nazywa się je lampami "głośnikowymi". W naszym wzmacniaczu zastosujemy w pierwszym stopniu znaną nam już lampę typu 1S5T (bateryjna pentoda z diodą) oraz jako głośnikową, lampę typu 3S4T. Obie te lampy są bardzo popularnymi typami, zastosowanymi, między innymi, w znanym turystycznym odbiorniku "Szarotka", z nabyciem ich więc nie powinno być kłopotów. Wzmacniacz nasz będzie pełnowartościową aparaturą, mogącą znaleźć szerokie zastosowanie do różnych celów - o czym będzie jeszcze mowa w końcowej części opisu.

Czytaj więcej: Dwulampowy wzmacniacz bateryjny (RiK 1961/08)