Усилитель Hi-Fi 20 Вт с псофометрическим регулятором громкости

Информация о материале
Категория: Radioamator i Krótkofalowiec
Опубликовано: 29.11.2021, 13:36
Автор: Grzegorz Makarewicz
Просмотров: 2556


Усилитель Hi-Fi 20 Вт с псофометрическим регулятором громкости
Автор:: Stanisław Głowacki
Radioamator i Krótkofalowiec, год 15, декабрь 1965 г., № 12

   Человеческое ухо не одинаково чувствительно во всем диапазоне слышимых частот. Он показывает максимальную чувствительность для частот от 1 кГц до 3 кГц, и это свойство проявляется тем сильнее, чем меньше интенсивность звука, воспринимаемого ухом. Эта нелинейная частотная характеристика уха снижает воспринимаемое звучание при прослушивании музыки на низкой громкости. При высоких уровнях звука разница в чувствительности уха уменьшается, и прием становится более точным. Из вышесказанного следует, что регулировка громкости воспроизводимых передач должна быть связана с регулировкой частотных характеристик усилителя громкоговорителя.

   При низком уровне громкости, то есть при меньшем усилении усилителя, низкие и высокие тона должны быть подчеркнуты по отношению к средним тонам, или средние тона от 1 до 3 кГц должны быть приглушены по отношению к низким и высоким тонам, и многое другое, чем оно меньше. выходная мощность усилителя. В результате можно добиться таких изменений характеристик усилителя, что ухо будет воспринимать излучение с полным балансом звуков, независимо от выходной мощности.

   На рис. 1 представлена схема высококачественного усилителя, отвечающего указанным выше условиям. Выходная мощность 20 Вт позволяет усилить звук в больших помещениях или управлять большой звуковой колонкой.


Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности 20Вт.

   Первый каскад усилителя с электронной лампой ECC85 представляет собой усилитель напряжения с катодным повторителем, который управляет четверкой низкого сопротивления цепи отрицательной обратной связи. Частотная характеристика четверки имеет ровный максимум в диапазоне от 1 до 5 кГц, так что отрицательная обратная связь на этих частотах наиболее сильна. Обратное напряжение Uzw подается на противоположный конец потенциометра регулировки громкости относительно напряжения Uo, управляющего усилителем. Напряжение обратной связи прикладывается к сопротивлению потенциометра и внутреннему сопротивлению Ro источника сигнала Uo, как показано на рисунке 2.


Рис. 2. Система параметрической регулировки громкости.

   В зависимости от положения ползунка потенциометра громкости изменяется величина части напряжения обратной связи, подаваемой на сетку трубки, т. Е. Изменяется отрицательная обратная связь. В крайнем положении ползунка потенциометра - при сопротивлении 160 Ом - отрицательная обратная связь наиболее сильная, а коэффициент усиления по частоте в диапазоне, проходящем через крест, наименьший. Эта ситуация соответствует крайне низкому уровню звука. При установке потенциометра в направлении напряжения Uo (на вход) усиление усилителя для напряжения Uo увеличивается, и в то же время отрицательная обратная связь, реализуемая четырехкратной схемой, уменьшается, и передаточная характеристика усилителя становится даже. Благодаря этой системе, чем ниже выходная мощность усилителя, тем относительно больше усиливаются низкие тона (ниже 1 кГц) и высокие (выше 3 кГц), потому что на этих частотах отрицательная обратная связь слабее, чем для средних тонов.

   Описанная выше схема позволяет одновременно регулировать усиление и частотные характеристики усилителя без использования механически связанных потенциометров (приемник Бетховена).

   Выходное напряжение вышеописанного первого каскада усилителя затем подается в схему управления уровнями низких и высоких частот; в этой схеме предусмотрена возможность регулировки уровня в пределах ± 20 дБ при разделительной частоте 600 Гц.

   Выходное напряжение контроллера уровня затем повторно усиливается одной триодной системой V2 (ECC85); второй триод этой лампы работает как фазоинвертор, приводя в действие две лампы 6L6 последней ступени по двухтактной схеме. Выходное напряжение усилителя, питающего громкоговоритель, также используется для реализации отрицательной обратной связи, включая последние 3 каскада усилителя, то есть один каскад усиления напряжения, каскад инверсии фазы и каскад мощности. В цепи обратной связи снова использовался крестик, использованный в цепи регулировки громкости. На заключительном этапе глубина обратной связи постоянна и зависит от номинала резистора в катоде первого триода лампы V2 (на диаграмме 200 Ом). При малом коэффициенте выходного трансформатора номинал этого резистора может оказаться слишком большим и привести к возбуждению выходного силового каскада. Затем следует уменьшить номинал резистора, например до 150 Ом. Задача этой схемы отрицательной обратной связи - уменьшить искажения, возникающие на последних каскадах усилителя, и дополнительно увеличить частотную характеристику на концах акустической полосы.

   Силовой каскад усилителя построен по простой схеме, без питания защитных решеток силовых электронных ламп от ответвлений трансформатора. Использовалась только секционированная анодная обмотка. Вторичная обмотка намотана между половинками анодной обмотки (рис. 3).


Рис. 3. Способ намотки и подключения выходного трансформатора.

   Данные трансформатора:

  • выходное сопротивление между анодами ламп: 6кОм,
  • сопротивление нагрузки трансформатора: 8 Ом,
  • сердечник сетевого трансформатора: от приемника «Ага»,
  • обмотка анода: 4х700 обмоток провод ø 0,25мм,
  • вторичная обмотка: 100 витков провода ø 0,85 мм.

   Несмотря на упрощение конструкции трансформатора, его частотная характеристика ровная в диапазоне от 30 Гц до 20 кГц.

   Трансформатор нужно собирать без зазора. Выходная мощность выходного каскада усилителя превышает 20 Вт, что на практике вполне достаточно. При использовании в конечном каскаде электронных ламп EL36 вместо 6L6 выходная мощность составляет около 50 Вт (при соответствующем изменении передаточного числа трансформатора). На вторичной стороне трансформатора твитеры питаются от конденсатора 0,1 мкФ, чтобы защитить их от повреждения высокой мощностью, генерируемой усилителем в диапазоне низких частот. Низкоомный дроссель в цепи низкочастотных динамиков предотвращает попадание в них напряжения на более высоких частотах.

   Для того, чтобы усилитель работал независимо от изменений сетевого напряжения, использовалась электронная стабилизация анодного напряжения. Стоимость дополнительной системы, которой является этот тип стабилизатора, относительно стоимости всего усилителя невелика и составляет около 150 злотых, а выгода от ее использования непропорционально высока. Достигается плавное регулирование выходного напряжения, уменьшается пульсация выпрямленного напряжения и, конечно же, постоянное выходное напряжение, независимо от изменений нагрузки и колебаний напряжения в питающей сети. С помощью системы стабилизаторов, описанной ниже - Рис. 4 - можно добиться изменения выходного напряжения в пределах 2 В при изменении нагрузки от 0 до 70 мА. Изменения напряжения этого порядка при колебаниях сетевого напряжения в пределах ± 10%.


Рис. 4. Стабилизатор напряжения.

   Выход этого стабилизатора можно использовать для подачи дополнительного питания даже на очень сложный AM- или FM-приемник, поскольку допустимый ток нагрузки стабилизатора составляет около 100 мА.

   Электронная лампа 6L6 представляет собой последовательный стабилизатор, внутреннее сопротивление которого регулируется двухкаскадным усилителем постоянного тока. Измененное выходное напряжение стабилизатора из-за изменения нагрузки или изменения сетевого напряжения усиливается усилителем постоянного тока с дуотриодом ECC85. Выходное напряжение электронной лампы ECC85 приводит в движение электронную лампу 6L6 в таком направлении, что изменения ее внутреннего сопротивления и падение напряжения на ней противодействуют изменениям управляющего напряжения усилителя постоянного тока. Таким образом, сама схема стремится поддерживать постоянное выходное напряжение.

   Следует отметить, что в системах такого типа - даже самых сложных - всегда будет изменение выходного напряжения. Величина этих изменений обратно пропорциональна усилению усилителя постоянного тока.

   Опорное напряжение для стабилизатора обеспечивается ионным стабилизатором 75 В. Стабилизированное отрицательное напряжение также служит для поляризации сеток ламп усилителя. Потенциометрическое регулирование напряжения решеток позволяет легко менять тип используемых ламп, например на EL36 или другой, а также самый простой и лучший выбор рабочей точки ламп.

   Поскольку напряжения управляющих и экранирующих сеток силовых ламп имеют электронную стабилизацию, возникает чрезвычайно низкий гул в сети и незаметные изменения выходной мощности..

   Данные сетевого трансформатора:

  • обмотка анода: 2 × 300В,
  • обмотка отрицательного напряжения: 100 В, ток потребления 20 мА,
  • диаметр сердечника трансформатора: 16 см2,
  • обмотка лампы накаливания усилителя: 6,3В, 3А,
  • обмотка электронного стабилизатора ламп накаливания: 6,3В, 3А.

(Дополняя статью: Radioamator i Krótkofalowiec 1966/11)

Контент предоставлен: Grzegorz 'gsmok' Makarewicz