"88-50" – 50-watowy wzmacniacz o małych zniekształceniach

Szczegóły

Kategoria: Audio USA

Odsłony: 8742

„88-50” – 50-watowy wzmacniacz o małych zniekształceniach
Audio, Styczeń, 1958, Vol. 42, No. 1 (Następca czasopisma RADIO, Est. 1917).
W. I. HEATH i G. R. WOODVILLE

Mimo, że zniekształcenia harmoniczne są poniżej 0,5 procenta praktycznie w całym pasmie przenoszenia, ten 50-watowy wzmacniacz jest stosunkowo prosty w konstrukcji i wymaga jedynie dbałości o właściwe okablowanie.

   W przypadku wzmacniaczy audio średniej mocy lampa elektronowa KT66 stosowana w stopniach końcowych stała się dobrze znana za sprawą słynnego wzmacniacza Williamsona. Jej dobra reputacja związana z niezawodnością sprawiła, że jest bardzo poszukiwana jako element „gotowych” wzmacniaczy wysokiej jakości, jak i wzmacniaczach budowanych samodzielnie przez pasjonatów audio.

   Ostatnio pojawiła się nowa lampa elektronowa o symbolu KT88. Jest to pentoda o większej mocy admisyjnej wynoszącej 40 watów i większej transkonduktancji (konduktancji wzajemnej) równej 11mA/V.

   Lampa elektronowa KT88 umożliwia przy wykorzystaniu takich samych konfiguracji układowych konstruowanie wzmacniaczy audio klasy Hi-Fi o większych mocach wyjściowych, a więc wzmacniaczy o większych wymaganiach zarówno podczas ich wykorzystywania w mieszkaniach jak i ogólnie pojmowanym sprzęcie nagłaśniającym. Ta większa moc wyjściowa jest uzyskiwana bez konieczności stosowania wyższych napięć anodowych niż tych stosowanych w dotychczasowych przypadkach. Lampa elektronowa KT88 umożliwia to dzięki mniejszej impedancji anodowej. Przykładowo w układzie z polaryzacją automatyczną (katodową) możliwe jest uzyskanie mocy wyjściowej 30 watów przy napięciu anodowym 375V, w porównaniu z napięciem 425V wymaganym dla lampy elektronowej KT66. Maksymalna moc uzyskiwana przy polaryzacji automatycznej dla pary lamp elektronowych KT88 przekracza nieznacznie 50 watów dla napięcia zasilającego 500V. W niniejszym artykule opisano projekt i budowę takiego wzmacniacza. W drugim artykule przedstawiony zostanie analogiczny opis dotyczący dedykowanego do wzmacniacza przedwzmacniacza. Oba układy są przedstawione na Rys. 1.

Rys. 1. Wygląd zewnętrzny wzmacniacza i przedwzmacniacza opisanego przez autorów. Niniejszy opis dotyczy wyłącznie 50-watowego wzmacniacza mocy.

   Wzmacniacz o symbolu "88-50" (lampy elektronowe KT88 i 50 watów mocy wyjściowej) został zaprojektowany w taki sposób aby zapewnić wysoką wydajność i pełną gamę obsługiwanych źródeł dźwięku bez stosowania skomplikowanych rozwiązań układowych i nietypowych elementów. Tym samym jest to układ, który można nazwać ekonomicznym. W powiązaniu z dedykowanym przedwzmacniaczem umożliwia odtwarzanie dźwięku praktycznie z dowolnego źródła takiego jak tuner radiowy, gramofon z wkładką magnetyczną lub krystaliczną, mikrofon lub bezpośrednio z głowicy odtwarzającej z taśmy magnetycznej. Przełącznik obrotowy umożliwia wybór źródła sygnału i jednocześnie dostosowuje czułość toru i korekcje częstotliwościowe do wymaganych parametrów źródeł sygnału. Przedwzmacniacz jest niezależnym urządzeniem połączonym ze wzmacniaczem mocy za pomocą elastycznego kabla. Umożliwia on bezstopniową regulację głośności, regulację tonów itp. Elementy regulacyjne są tak dobrane, że charakterystykę neutralną uzyskujemy dla środkowego położenia elementów regulacyjnych. Aby wyeliminować jeden z największych problemów urządzeń Hi-Fi w przedwzmacniaczu znajduje się filtr dudnieniowy zbudowany w oparciu o interesujący prosty obwód elektryczny.

Czytaj więcej: "88-50" – 50-watowy wzmacniacz o małych zniekształceniach

Dwustopniowy wzmacniacz sieciowy

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłony: 11940

Dwustopniowy wzmacniacz sieciowy
Radioamator i Krótkofalowiec 1961/11. Autor: K.W.
(Kącik dla początkujących radioamatorów)

   Opisane w poprzednich numerach miesięcznika proste jedno- i dwustopniowe wzmacniacze bateryjne dopomogły nam do zaznajomienia się z podstawowymi układami tego typu. Musimy jednak stwierdzić, że zasilanie bateryjne, poza swymi specyficznymi zaletami, wykazuje jednak zasadniczą wadę: jest nieekonomiczne. Dlatego też wszędzie tam, gdzie jest to możliwe, stosuje się zasilanie urządzeń radiowych z sieci prądu zmiennego.

   Wzmacniacze zasilane z sieci prądu zmiennego, zwane popularnie "sieciowymi", różnią się od wzmacniaczy bateryjnych tym, że oprócz właściwego układu wzmacniającego są wyposażone w człon zasilający, złożony przeważnie z transformatora sieciowego, lampy prostowniczej i filtru wygładzającego wyprostowane napięcie. Nieco szczegółów o układzie i pracy zasilacza sieciowego podano w poprzednim numerze przy omawianiu konstrukcji zasilacza sieciowego, przeznaczonego do współpracy z dwustopniowym wzmacniaczem małej częstotliwości. Zasilacz sieciowy konstruowany jest przeważnie jako jedna całość z układem wzmacniacza lub odbiornika (np. sieciowe odbiorniki radiofoniczne), a jedynie w szczególnych przypadkach stanowi oddzielny człon. To ostatnie rozwiązanie zastosowane jest np. w popularnym odbiorniku turystycznym "Szarotka".

   Jest jeszcze druga, zasadnicza różnica pomiędzy wzmacniaczem sieciowym i bateryjnym: stosowanie innych typów lamp. Sprawa ta wymaga bliższego omówienia ze względu na swoje zasadnicze znaczenie.

   Jak pamiętamy z krótkiego objaśnienia zasady pracy lampy elektronowej ("Radioamator" nr 5/61), źródłem emisji elektronów w jej wnętrzu jest katoda. W przypadku lamp bateryjnych jest nią po prostu cienkie włókno, rozgrzewane do odpowiedniej temperatury. Konstrukcja katody lampy sieciowej, przystosowanej do zasilania prądem zmiennym, jest bardziej złożona.

   Rysunek 1 przedstawia nam w przekroju katodę takiej nowoczesnej lampy. Jest to katoda "pośrednio żarzona". Jak widzimy, składa się ona z dwóch zasadniczych elementów: grzejnika elektrycznego, wykonanego w formie spirali z drutu oporowego oraz właściwej katody. Ta ostatnia, wykonywana przeważnie w postaci rurki ceramicznej, pokryta jest na zewnątrz odpowiednią substancją, która podgrzana do odpowiedniej temperatury emituje elektrony. Z powyższego wynika również, że obwód żarzenia nie bierze bezpośredniego udziału w pracy układu wzmacniającego.

Rys. 1. Katoda lampy pośrednio żarzonej (w przekroju)

Istotnie, pokazany na rys. 2 fragment schematu wzmacniacza z lampą sieciową posiada obwód żarzenia całkowicie niezależny od pozostałej części układu.

Rys. 2. Fragment schematu wzmacniacza z lampą pośrednio żarzoną

   Obecnie możemy już przedstawić Czytelnikom schemat ideowy jednego ze wzmacniaczy sieciowych. Jak widać na rysunku 3, jest to układ prosty i ekonomiczny, zastosowana bowiem została w nim tylko jedna nowoczesna lampa typu ECL82.

Czytaj więcej: Dwustopniowy wzmacniacz sieciowy

Stereofoniczny wzmacniacz

Szczegóły

Kategoria: Młody Technik

Odsłony: 9682

Stereofoniczny wzmacniacz
Młody Technik 1972/09
mgr inż. Franciszek Lesiak

   Amatorska budowa wzmacniacza stereofonicznego wysokiej jakości jest bardzo trudna i wymaga wielu wiadomości teoretycznych, umiejętności praktycznych, a także znacznych nakładów finansowych. W związku z tym proponujemy zainteresowanym wykonanie uproszczonego wzmacniacza wysokiej jakości, wprawdzie nie HI-FI, lecz o lepszych parametrach niż wzmacniacze opisywane dotychczas w "Młodym Techniku".

   Urządzenie cechuje znaczna moc wyjściowa wystarczająca do nagłośnienia dużego pomieszczenia, np. świetlicy, klubu itp., szerokie pasmo przenoszonych częstotliwości i mały współczynnik zniekształceń nieliniowych.

   Zestaw składa się ze wzmacniacza i dwóch kolumn głośnikowych. Podstawowe dane wzmacniacza:

• Moc wyjściowa 2 x 10 W przy zniekształceniach 1,5 %,
• Pasmo przenoszenia 30 ÷ 15000 Hz,
• Czułość 0,2V,
• Regulacja barwy dźwięku:
  • ±10 dB przy częstotliwości 50 Hz,
  • ±10 dB przy częstotliwości 10 kHz,
• Wymiary 440 × 230 × 110 mm.

   Schemat ideowy wzmacniacza przedstawiony jest na rys. 1. Każdy kanał układu zawiera trzystopniowy wzmacniacz mocy w układzie przeciwsobnym zbudowany na lampach EL84, a ponadto układ regulacji wzmocnienia i barwy dźwięku.

Rys. 1. Schemat ideowy wzmacniacza

   Sygnał wejściowy, z jednego z dwóch gniazdek wejściowych, dostaje się przez przełącznik Pr na potencjometr P1 służący do regulacji siły głosu, a następnie na siatkę lampy L1, która jest pierwszym stopniem wzmocnienia napięciowego. Obie katody lampy L1 połączone są z wyprowadzeniami potencjometru P4, którego suwak łączy się z kondensatorem C21.

Czytaj więcej: Stereofoniczny wzmacniacz

Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości (II)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłony: 10727

Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości (II)
Radioamator i Krótkofalowiec 1961/06. Autor: K.W.
(Kącik dla początkujących radioamatorów)

  Poprzedni numer miesięcznika przyniósł początkującym radioamatorom opis działania i budowy wzmacniacza lampowego o bardzo prostej konstrukcji z transformatorem wejściowym. Jednocześnie przedstawiony był tam schemat podobnego układu wyposażonego w potencjometr służący do regulacji siły głosu. Obecnie, zgodnie z zapowiedzią, omówimy układ wzmacniacza w tej zmodyfikowanej wersji, przy czym jak zwykle podane zostaną wskazówki i rysunki montażowe ułatwiające poprawną budowę tej nieskomplikowanej zresztą aparatury.

   Działanie wzmacniacza, którego schemat przedstawiony jest na rys. 1, jest oczywiście analogiczne do działania poprzednio omówionego układu, do niego też odsyłamy wszystkich zainteresowanych.

Rys. 1. Schemat ideowy wzmacniacza

Osobnego omówienia natomiast wymaga obwód wejściowy układu i to nie tylko dlatego, że jest ona nam jeszcze bliżej nie znany, lecz przede wszystkim ze względu na bardzo znaczną jego popularność. Jak wiemy, każdy odbiornik radiowy czy też wzmacniacz jest wyposażony w pokrętło (tzw. popularnie "gałkę"), za pomocą którego można regulować siłę głosu odbieranej audycji lub też odtwarzanego nagrania. Pokrętło to jest niczym innym jak częścią składową elementu zwanego potencjometrem.

Czytaj więcej: Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości (II)

Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości (I)

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłony: 10838

Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości (I)
Radioamator i Krótkofalowiec 1961/05. Autor: K.W.
(Kącik dla początkujących radioamatorów)

   Pomimo stałego postępu w produkcji i zakresie stosowania elementów półprzewodnikowych, jak diody i tranzystory, zasadniczym składnikiem większości urządzeń radiotechnicznych pozostaje jeszcze nadal lampa elektronowa. Jak wiemy, wynaleziona przed około pięćdziesięciu laty lampa stworzyła nieco wcześniejszej od niej radiotechnice wspaniałe perspektywy rozwojowe i stała się podstawą jej niezwykłej kariery. Znajomość konstrukcji oraz zasady działania lampy elektronowej jest pierwszym stopniem "wtajemniczenia" każdego radiotechnika i dlatego obowiązuje również początkujących radioamatorów. Naszą znajomość z lampami elektronowymi zawrzemy w sposób najprostszy, a mianowicie przez własnoręczne zmontowanie i wypróbowanie jednolampowego wzmacniacza małej częstotliwości. Wzmacniacz ten może być wykorzystany do odbiornika detektorowego i oddać - pomimo swej prostoty - niemałe usługi np. w razie potrzeby słuchania audycji przy użyciu większej liczby słuchawek (2 - 6 par).

   Schemat ideowy wzmacniacza jest przedstawiony na rys. 1 w dwóch wariantach, różniących się między sobą sposobem doprowadzenia sygnału z detektora do układu wzmacniacza. W pierwszym przypadku (rys. 1a) zastosowany jest sprzęgający transformator tzw. "małej częstotliwości", o odpowiednio dobranej przekładni. Układ ten należy stosować wówczas, gdy sygnał uzyskiwany z odbiornika detektorowego jest bardzo słaby, a zależy nam na otrzymaniu możliwie dużego wzmocnienia, przy czym nie jest tutaj przewidziana jakakolwiek regulacja siły głosu (wzmocnienia). Stosowanie wzmacniacza w układzie z rys. 1b jest natomiast wskazane wówczas, gdy odbiornik detektorowy odtwarza audycje z dość znaczną głośnością; wzmacniacz ten jest nieco prostszy w konstrukcji, a jednocześnie umożliwia regulację siły głosu. Musimy jednak pamiętać, że wzmocnienie zapewniane przez ten układ jest mniejsze od maksymalnego, jakie daje ta sama lampa sprzężona z detektorem za pomocą transformatora. Oczywiście w obu przypadkach sygnał akustyczny z wyjścia odbiornika detektorowego doprowadzany jest do tej samej elektrody, tzw. "siatki sterującej" lampy.

Czytaj więcej: Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości (I)

Stereofoniczny zestaw odtwarzający wysokiej jakości 2x10W

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłony: 9721

Stereofoniczny zestaw odtwarzający wysokiej jakości 2x10W
mgr inż. Michał Gołębiowski, Radioamator i Krótkofalowiec 1970/05
(Opis dotyczy modelu wykonanego na zlecenie redakcji i praktycznie wypróbowanego przez konstruktora)

   Mimo szybkiego postępu techniki tranzystorowej w dalszym ciągu dość często wykonywane są przez radioamatorów urządzenia elektroakustyczne wyposażone w lampy elektronowe. Taki stan rzeczy uzasadnia wciąż jeszcze wysoki koszt elementów półprzewodnikowych oraz fakt, że uruchomianie układów tranzystorowych jest na ogół trudniejsze i bardziej kłopotliwe od ich odpowiedników lampowych oraz wymaga dobrej znajomości zagadnienia i dużego doświadczenia praktycznego.

   Niniejszy opis jest adresowany do średnio zaawansowanych radioamatorów, którzy mają już pewne osiągnięcia w budowie urządzeń elektroakustycznych i chcieliby stosunkowo tanim kosztem dorobić się zestawu odtwarzającego wyższej jakości.

Dane techniczne wzmacniacza stereofonicznego

• Maksymalna moc wyjściowa przy zniekształceniach nielinearnych w paśmie 40Hz÷16000Hz i R_obc=7,5Ω mniejszych od 1% (sygnał sinusoidalny): 2x10W.
• Charakterystyka częstotliwościowa przy nierównomierności na krańcach pasma 1,5dB: 30Hz÷20000Hz.
• Regulacja barwy dźwięku względem częstotliwości 100Hz:
  przy 60Hz: +6dB÷ -12dB
  przy 12kHz: +6dB÷ -15dB
• Tłumienie przesłuchu między kanałami w pasmie 30÷16000Hz: ≥ 40dB.
• Regulacja równowagi stereofonicznej (balansu): ±6dB.
• Opór wejściowy:
    wejście "adapter magnetyczny" - 100kΩ
    wejście "adapter krystaliczny" - 100kΩ
    wejście "mikrofon" - 80kΩ
    wejście "radio" - 1MΩ
    wejście "dodatkowe" - 0,5MΩ.
• Napięcie wejściowe dla uzyskania maksymalnej mocy wyjściowej przy f=1000Hz i R_obc=7,5Ω:
    wejście "adapter magnetyczny" - 5mV
    wejście "adapter krystaliczny" - 70mV
    wejście "mikrofon" - około 4mV
    wejście "radio" - 330mV
    wejście "dodatkowe" - 150mV.
• Odstęp sygnału od zakłóceń przy maksymalnej mocy wyjściowej: ≥50dB.
• Podskok napięcia wyjściowego przy odłączeniu obciążenia: ≤1dB.
• Zasilanie z sieci: 220V, 50Hz, maksymalny pobór mocy 55W.
• Pozostałe parametry przedstawiono w postaci odpowiednich charakterystyk na rys.5, 6, 7, 8 i 9.

  Czytaj więcej: Stereofoniczny zestaw odtwarzający wysokiej jakości 2x10W

O trwałości lamp elektronowych

Szczegóły

Kategoria: Radioamator i Krótkofalowiec

Odsłony: 13465

O trwałości lamp elektronowych
Radioamator i Krótkofalowiec 1970/02

   W Polsce zarejestrowanych jest obecnie ponad trzy miliony odbiorników telewizyjnych. Są to prawie wyłącznie odbiorniki lampowe i można przypuszczać, że w najbliższej przyszłości lampy nie zostaną całkowicie wyparte przez tranzystory. Biorąc średnio 15 lamp znajdujących się w odbiorniku telewizyjnym i dodając do nich lampy pracujące w odbiornikach radiowych i magnetofonach, otrzyma się w przybliżeniu 70 milionów lamp systematycznie eksploatowanych w wymienionych urządzeniach. Ze względu na tak olbrzymią ich liczbę interesująca jest sprawa czasu "życia" lampy. Fabryki gwarantują zwykle czas pracy tego typu lamp od tysiąca do kilku tysięcy godzin. Nie znaczy to oczywiście, że lampa (eksploatowana w prawidłowych warunkach) nie może "skończyć się" przed upływem tego czasu, lub też przepracować znacznie większą ilość godzin.

Czytaj więcej: O trwałości lamp elektronowych

Program wspomagający dobór punktu pracy triody

Szczegóły

Kategoria: Tools

Odsłony: 46648

   Program umożliwia określenie optymalnego punktu pracy triody. Nie wymaga instalacji i może być uruchomiony za pomocą większości przeglądarek internetowych. Jest to pierwsza wersja programu, który będzie rozszerzany o nowe możliwości.

   Obsługa programu jest intuicyjna. Wystarczy kliknąć na podany niżej odnośnik:

Uruchom program

 Widok okna programu przedstawiony jest na rys. 1.

Rys. 1. Widok okna programu

Czytaj więcej: Program wspomagający dobór punktu pracy triody

Wzmacniacz lampowy Concertino

Szczegóły

Kategoria: Photo gallery

Odsłony: 19256

Fotografie i opis - Marcin Sławicz

Początki projektu

   Idea skonstruowania własnego wzmacniacza lampowego nie dawała mi spokoju przez ostatnie 2 lata. Nie jestem maniakalnym audiofilem i korzystanie ze „zwykłego” sprzętu tranzystorowego w zupełności mi wystarczało (zawsze wolałem słuchać muzyki niż sprzętu). Teraz jednak mój wysłużony wzmacniacz zaczynają nękać dolegliwości starczego wieku, i choć mógłbym go zregenerować, nadarza się znakomita okazja, by zrealizować lampowe przedsięwzięcie.

   Z początku myślałem o konstrukcji opartej wyłącznie na triodach, odrzucając jednak obarczone zbyt wieloma niedogodnościami układy SE. Bardzo ciekawy opis wzmacniacza push-pull z triodami bezpośrednio żarzonymi znalazłem na stronach Lynna Olsona. Warto tam zajrzeć ze względu na niezwykle ciekawe rozwiązania stosowane w jego projektach. Opisywane wzmacniacze mają jednak zasadniczą wadę – koszt (głównie ze względu na lampy 300B lub 2A3 i transformatory międzystopniowe). Musiałem więc szukać dalej.

   Moją uwagę przyciągnęły pośrednio żarzone podwójne triody mocy 6AS7, stosowane niegdyś głównie w układach zasilania, ale również świetnie sprawujące się w roli lamp stopnia końcowego wzmacniaczy audio. Koszt lamp byłby znacznie mniejszy, jednak ze względu na niski współczynnik wzmocnienia napięciowego i w tym przypadku trzeba by zastosować kosztowne i trudno osiągalne transformatory międzystopniowe lub zastosować dwie lub więcej triod w połączeniu równoległym. Russ Sadd opisał na swoich stronach wzmacniacz push-pull z triodami 6AS7.

   Projekt poleżał sobie kilka kolejnych miesięcy, w czasie których powoli przekonywałem się, że udany wzmacniacz mocy nie musi wcale posiadać triod w stopniu końcowym. Zacząłem rozważać wykorzystanie tetrod strumieniowych w układzie ultraliniowym. Układ taki łączy zalety brzmienia triod (niski poziom zniekształceń) z wysoką efektywnością i stabilnością tetrod i pentod. Do wyboru miałem lampy 6L6/5881, KT66, KT88/6550, powszechnie stosowane zarówno we wzmacniaczach gitarowych, jak i w konstrukcjach Hi-Fi.

   Kolejny okres to przeszukiwanie sieci w celu wytypowania podstawowego układu wzmacniacza. Wzmacniacz nie powinien być skomplikowany, bowiem rozbudowany układ wcale nie gwarantuje wysokiej jakości dźwięku, a przy ograniczonych możliwościach pomiarowych może niepotrzebnie utrudnić uruchomienie. Konstrukcje seryjne muszą zapewnić powtarzalność produkcji i względną stałość parametrów w czasie późniejszej eksploatacji. Przy konstruowaniu wzmacniacza dla siebie można niejednokrotnie „pójść na skróty”, nie martwiąc się o późniejszy serwis.

   Wybór padł na dobrze znany układ sprawdzony w tysiącach domach na całym świecie. Będzie to kolejna wersja wzmacniacza D.T. N. Williamsona. Prawie każda firma produkująca niegdyś wzmacniacze lampowe miała w swojej ofercie produkt w mniejszym lub większym stopniu bazujący na tym słynnym układzie. W Internecie można znaleźć setki artykułów opisujących różne odmiany wzmacniaczy Williamsona. Warto dziś skorzystać z tych bogatych doświadczeń.

Założenia konstrukcyjne

   W 1947 roku D.T.N. Williamson zaprezentował układ wzmacniacza, który stanowił prawdziwy przełom w dążeniach do reprodukcji dźwięku wysokiej jakości. Najbardziej charakterystyczne elementy tego wzmacniacza, to rozdzielacz fazy z dzielonym obciążeniem (split load phase splitter) oraz zastosowanie transformatora przenoszącego sygnał w zakresie 2÷60,000Hz (warunek konieczny dla uzyskania stabilności wzmacniacza przy zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego).

   Wszystkie stopnie wzmacniacza Williamsona są w istocie niezwykle proste, ale jednocześnie znakomicie ze sobą współdziałają, zapewniając stosunkowo niskie zniekształcenia sygnału. Niemniej jednak układ obarczony jest kilkoma wadami, które w kolejnych latach starano się poprawić. Na poniższym rysunku przedstawiona jest wersja wzmacniacza z 1949 roku z zaznaczonymi wartościami elementów.

Czytaj więcej: Wzmacniacz lampowy Concertino