Продовження статті за матеріалами електронної мережі Інтернет з роздумами "Записник" Юрія Ігнатенка, а також моїми коментарями та поправками
Вихідний трансформатор.
Вихідних трансформаторів у стереопідсилювач потрібно два. В однотактних схемах годяться ТВЗ1-9, ТВЗ1-2, ТВ-2Ш, ТВ-2Ш2. Тому що у них вторинна обмотка намотана першою, у нижньому шарі обмотки, у керна, а потім йде первинна. Можна домотати ще поверх первинки, вторинку і з'єднати з нижньою вторинною обмоткою паралельно. Вийде краще зчеплення магнітного потоку і більш рівномірна та широка смуга пропускання. Хороші результати у звуку дають секціоновані ТВЗ. Є відчуття, що вихідні трансформатори, намотані внавал звучать краще. Мабуть тому, що менша міжвіткова та міжобмотувальна ємності. УНЧ звучить прозоріше. Але в цьому випадку провід у вихіднику потрібно застосовувати з подвійною посиленою ізоляцією. Емальпровід ПЕВ-1 та ПЕВ-2 краще не застосовувати.
Питання. Яка Ваша порада набору ламп та схеми саме під ТВЗ-1-9?
Відповідь.ТВЗ1-9 під 6П1П, 6П14П, 6Ф3П, 6Ф5П, 6П6С і важко під 6П3С. Виготовлено його під 40мА анодного струму. Допрацьовуючи його, домотують лише вторинку, розширюючи АЧХ у сфері ВЧ. А НЧ (приблизно 60 Гц) і залишаються. Домотуючи в первинці, 400-500 витків, розширюють АЧХ в області НЧ. А застосувавши додатково ООС, з виходу ТВЗ в катод драйвера можна розширити діапазон до 35Гц за рівнем -3dB. Під такий ТВЗ лампу 6П3С краще не ставити, велика. Будуть спотворення, сердечник раніше насичується. А ось лампи 6П6С і 6П14П саме те.
Чим хороший ТВЗ1-9, тим що вторинка 58 витків намотана внизу, потім первинка 2100-2200 витків. Тому намотавши поверх первинки ще шар вторинки отримують секціонування. Поверх вторинки кладуть ще два шари первинки 300-400 витків і отримують краще зчеплення магнітних полів між обмотками. Для цього ТВЗ-1-9 розбирають, видаляють верхній шар шар захисного паперу до первинної обмотки. Відгинають убік майданчики з монтажними пелюстками, куди припаяні висновки обмоток. Кладають два шари паперу. Витки мотають по ходу, яка намотування у трансформатора. Це 58 витків дроту діаметром 0,55-0,6 мм, а далі два шари паперу. Потім мотають 300-400 витків дротом діамера 0,15 мм. Перевіряючи заповнення не за щічками, а за внутрішнім розміром Ш-подібного заліза. Залишаючи зазор на один шар захисного паперу, що знято з трансформатора на початку. У щічках для закріплення нових висновків обмотки по кутах роблять отвори. Збирають трансформатор уклавши в зазор тонкий цигарковий папір або алюмінієву фольгу. Первинки з'єднують послідовно. При цьому виходить відведення для ультралінійного включення. Вторинки з'єднують паралельно. Другий трансформатор домотують аналогічно. Після виготовлення проводять виміри.
Первинки обох трансформаторів з'єднують послідовно та подають 220 вольт. Вимірюють напругу кожної первинці. Має бути однаково 110 і 110 вольт. Але виходить завжди різне. Для вирівнювання постукують молоточком по пакету перемичок в трансформаторі, де напруга менше і контролюють напругу. Підганяючи таким чином вирівнюють індуктивність трансформаторів. У цьому характеристики вважатимуться однаковими. АЧХ підсилювачів з такими трансформаторами буде приблизно 40Гц -30кГц із завалом на краях -3dB.
.jpg)
Запитання. Хочу ставити ТВЗ-1-9. Навантаження 8 Ом, поясніть ще раз, як його правильно переробити.
Відповідь. Розібрати. Зняти зовнішній папір. Відкриються клеми із припаяними проводами. Відігнути картонки з клемами убік. Забрати папір до первинної обмотки. Виведення обмотки скручено з вихідним проводом. Одягнути папірець 1х2 см зігнувши навпіл на це оголене місце. Потім вирізати папір по ширині зі шкільного зошита і дати два шари. Закріпити клеєм ПВА та підсушити. Далі мотають 58 витків 0.38-0.41 (один шар), а потім шар паперу та мотають 24 витки 0,8 мм і знову два шари паперу, а картонку під висновки. Висновки повертають на місце та зверху примотують ізолентою ПХВ. Збирають транс, не забувши вкласти прокладку, фольгу від сигаретної пачки або від шоколаду. Через лампочку або ЛАТР підключають первинку до мережі. І з'єднують домотані 58 витків з рідними 58 витками в паралель, згідно. Зустрічне включення безглуздо, оскільки призводить до короткого замикання обмоток один на одного. Потім 24 витка послідовно з'єднуємо з цими обмотками, вимірюючи згодне включення приладом, щоб напруга збільшилася, а не зменшилася при з'єднанні. Отримуємо 82 витки але потужніше, товщі. І зчеплення магнітного потоку буде більшим, і вихідний опір меншим. Тепер про нюанси. Включаємо обидва вихідники в мережу 220, з'єднавши їх первинки послідовно. Вимірюємо тестером напруги на первичках. Наприклад, на одному буде 97 вольт на іншому 120 вольт. Отже, індуктивності різні у вихідників. Витки однакові. Отже зазори різні. Беремо молоток і постукуємо по нижній частині (перекришці) того вихідника, у якого менше напруги. Постукуємо доки не зрівняються напруги. Ось тепер обидва трансформатори однакові і їх можна ставити у стерео-підсилювач.
Запитання. У мене ТВЗ1-9 із першою вторинкою. Як зробити відвід для ультралінійного включення? Планую саме ультралінійну схему зібрати.
Відповідь. Ну ви ж первинку домотує 400 витків. Ось і виходить відведення для УЛ включення. Крім цього, можна і катодну обмотку намотати.
Питання. А ось тут, якщо можна, докладніше. Конкретні умови які?
Відповідь. Первинку залишаємо на каркасі і домотуємо - вторинний шар, первинки два шари, вторинний шар, первинки два шари. І т.д. Первинки всього 2500 витків 0,14. (Приблизно) Вторинки 65 витків на акустику 4 Ома. Бажано підібрати діаметр дроту, щоб 65 витків лягало від щічки до щічки в один шар. Потім секції первинки з'єднуємо послідовно. А вторинку всі секції паралельні. Виходить супер транс вихідний, т.к. АЧХ відмінна. Залізо починаючи від перерізу ТВЗ і до вдвічі більше. 4-8 кв.
Питання. Чи можна застосувати ТВК 110 ЛМ як ТВЗ?
Відповідь. ТВК 110 ЛМ не перероблений не грає ніяк. Валити починає з 2 кГц.
Тому змотуємо вторинки. Мотаємо 55 витків 0,5 (це один шар) потім 200витків. 0,15 знову шар 0,5 і знову 200 витків 0,15 знову шар 0,5. Потім 10 вит +24 витків 0,9. Це під 4 та 8 Ом. Ось тоді виходить правильний трансформатор. Перемотаний лінійний від 30 Гц до 35 кГц. ТВК110ЛМ я мотаю так. Змотуємо дві верхні вторинки, знімаємо папір відокремлюючу первичку від вторинок, ставимо свій папір, шар тонший (добре від касових апаратів підходить). Але можна і писчу ... Мотаємо 62 витка 0,43, потім шар паперу, потім мотаємо 200 витків 0,15; папір і знову 62 витка 0,43 і знову паперу шар і 200 витків 0.15 і знову 62 витків 0,43. Це на 4 Ом акустику. Якщо 8 Ом то поверх ще мотаємо 24 витки з відведенням від 10 витки проводом 0,8 мм.
Підключив в УНЧ на 6Н2П та 6П14П замість ТВЗ-Ш (Юрій це УНЧ який у м.Сакі був на ТВЗ-Ш) та виміряв КНІ, ІМД та зняв АЧХ. Також підключив від УРАЛ-111 вихідник. Ось АЧХ. На ТВК переробленому. Найкраща АЧХ та найменший КНІ. Рекомендую ставити ТВК 110 ЛМ. На ТВЗ-Ш КНД 3,7% ІМД 5,1% при 4 ват. На ТВК КНД 2,8% ІМД 3,3% при 4 ват. Завал на 30 гц у ТВЗ-Ш 4dB у ТВК 110 1dB всього. Тепер з КНІ та ІМД. ТВЗ1-9 вихідник 6П14П. Анодне 290 В, екран 262В, КНД 5,5%, ІМД 8% 4 Ом - 4 Ват. Анодне 326, екран 302 В. КНИ 2,6% ИМД 3,5% 4 Ом - 4 ват. На обмотці ТВЗ падає 15-17 вольт, тому на аноді 275 і 310 вольт у схемі.
Якщо ТВЗ мотають на стрижневому ТС-40 (двокотушка), то достатньо дві вторинки на кожній котушці. У паралель виходить чотири вторинки. Первинки послідовно для однотакту. І послідовно із середньою точкою для двотакту. Це універсальний вихідний трансформатор. Під УНЧ потужністю від 4 до 16 ватів однотакт і до 25 ватів двотакт. Там бачите мотаю ще шар катодна обмотка 140 витків. Вона знадобиться пізніше.
Примітка.Автор дещо перебільшує верхнє значення звукової потужності, яку можна відібрати від ТВЗ на ТС-40. Як правило, при розширеному частотному діапазоні базову потужність трансформатора для 25 Вт звуку закладають у 2,5 – 3 рази більше. Якщо масогабаритні обмеження для УМЗЧ відсутні, то й 4-кратний запас не завадить зниження індукції. Подальше збільшення маси вже невиправдане, хоча й не заборонено. Євген Бортник
Якщо мотають на ТС-40 на ШЛ осердя, то всі вторинки змотують. У первинці вже намотано 1600 витків (це колишня мережева), мотають шар вторинки, потім два шари первинки, далі знову шар вторинки, потім первинку і т.д. ТС-60 (на сердечнику ШЛ) також гарний для ТВЗ. Особливо ті ТЗ у яких первинка внавал намотана. При намотуванні внавал а не рядками - ємність міжвиткова і міжобмотувальна менше і ТВЗ звучить на високих краще. У цих МС первинка має 1450-1600 витків. Її залишають. Потім кладуть ряд дроту 0,51 вторинки - це 54-56 витків. Відстань між щічками 30мм. Потім кладуть три ряди 0,23, потім один ряд 0,51, потім три ряди 0,23, потім ряд 0,51 потім ряд 0,8 мм з відводами через кожні 5 витків. Буде вам ТВЗ на всі випадки життя. Зазор в магнітопроводі 0,15 роблять тільки в осерді, який знаходиться всередині котушки. Крапля клею на кожен торець, потім пінцетом кладемо два квадратики папірця точно вирізаних за перерізом кожної половини осердя. Потім крапля клею на папірці і зовнішні торці підків і вкладаємо половинки сердечника зверху котушки. Потім стискаємо вантажем та залишаємо на добу.
Якщо є силовик від магнітофона Маяк. Можете змотати верхні обмотки та екрануючу. І починаєте мотати поверх мережевої (що містить 1600 витків) один шар вторинки 60 витків дротом 0,6 мм. Потім первинку два шари 0,27 мм 200 витків. Потім вторинку один шар 60 витків, потім первинку два шари 200 витків і знову вторинку один шар 60 витків і первинку два шари 200 витків і ще 40 витків 0,9 мм вторинка. Первинку послідовно з'єднати. Вторинку (обмотки по 60 віт.) Паралельно. Вийде прекрасний ТВЗ, що допускає роботу в ультралінійному включенні.
Питання. У результаті повинен вийти такий трансформатор:? Вийде первинка – 2200 витків, вторинка – 60-60-60 витків це на навантаження 4 Ома? І ще питання, що за обмотка 40 витків дротом 0,9? Це для навантаження 8 Ом?
Відповідь. Так три вторинки паралельно і 40 витків послідовно з ними якщо акустика на 8 Ом. Якщо тільки 4 Ома, її не мотати. Якщо тільки 8 Ом, то мотати лише три обмотки по 90 витків.
Питання. Підкажіть, з якими ще лампами Ви використовуєте трансформатор із цими моточними даними?
Відповідь. 6П3С, 6П36С, 6П41С і т.д. І під 6П14, 6П1П, 6П6С підуть. Потрібно розуміти, що намотувальні дані не такі критичні. Витки обмоток можна варіювати у межах, а чи не розраховувати до половинки. Наприклад, число витків 2188 для первинної обмотки - це дурниця. Справа в тому, що трансформаторне залізо від партії до партії різне. І особливо зазор у всіх транспортних засобів різний.
Питання. Як правильно підключити первинку ТВЗ?
Відповідь.Буває по різному. Якщо від Маяка береш і залишаєш первинку, потім вторинка, первинка, вторинка, первинка тощо. то до анода лампи підключають перший висновок від заліза. Все я зробив згідно з Вашими рекомендаціями. Вийшла ось така схема:
.jpg)
Обмотка 1-2 рідна, мережева на внутрішньому каркасі, який я вийняв і нічого з ним не робив, перемотував тільки зовнішній каркас. 2-1-2-1-2-1 + обмотка для 8-ми омної акустики. Зазор у сердечнику - папір 0,18 мм.
Питання. Чому підключати до анода лампи потрібно перший висновок первинки від заліза?
Відповідь.Чому метод її підключення впливає АЧХ, вірніше як включити її. Те, що впливає, бачимо на АЧХ і чуємо вухами. Вся справа в міжобмотувальній ємності. Беремо ТВЗ, який намотали на залозі від ТС Маяк. Іде 1600 витків первички (мережева обмотка колишня) потім мотаємо шар вторинки, потім два шари первинки, потім шар вторинки і т. д. . Адже там каркас з товстого картону і перший шар віддалений від осердя на 1,5-2 мм. Тому анод лампи віддаватиме ВЧ трансформатор вище за частотою без завалу. А якщо підключимо кінець, то верхній висновок. Там ємність міжобмотувальна велика, тим більше багато секцій і буде завал на ВЧ. Цей трансформатор підійде і для 6П36С, так і для 6П45С. Тож у вас попереду ще купа експериментів. Успіхів!
Тут показаний порядок намотування, рекомендації та роз'яснено, чому так краще, а так не треба робити. Не треба точно повторювати. Але спільне дотримуватися треба! Якщо використовуєте ТС для намотування ТВЗ, то не змотуйте первичку. Тим більше що нам потрібна саме та заводська обмотка, щоб почало її підключити до анодів ламп, щоб менше впливала ємність з анода лампи на заземлену вторинку. Щоб у анода лампи було чисте індуктивне навантаження. Щоб звук був прозорим. Ще краще якщо первинка намотана внавал - тоді прозорість звуку ще вища. Єдино якщо самі мотаєте у навал і мотаєте проводом БУ, змотаним з трансу, то можлива ймовірність міжвиткового пробою. Завжди заволодівши будь-яким трансформатором, зніміть його характеристики. Увімкнувши первинку в мережу і вимірявши вторинну напругу, запишіть на папірець і приклейте на котушку. Сотні трансів у мене в гаражі на стелажах. І всі у вільний час перевірилися та підписані зі схемою обмоток та напруг. Тепер будь-який транс беру, розмотую обмотку та записую кількість витків. Знаходжу скільки витків на вольт і обчислюю скільки витків у всіх обмотках. Багато відповідних трансів перевіряю намотавши не розбираючи 10-20 витків дроту 0,2 мм. Заміряю напругу мілівольтметром та отримую дані всіх обмоток. Опір обмоток заміряю і бачу яка якийсь струм видати може. Розумію куди застосувати можна його не розбираючи.
Питання. Як зробити додаткові підстроювальні відводи на вторинному ринку?
Відповідь. Вже неодноразово писалося, що підводні відводи робляться на додатковій обмотці, яка намотана поверх інших і приєднується послідовно вторинному.
Питання. Як правильно поєднати обмотки ТВЗ?
Відповідь показано на зображенні.
Питання. Чи є залізо від Др-2ЛМ, як на ньому намотати вихідний трансформатор?
Відповідь. На залозі Др-2ЛМ, магнітопровід ПЛ 16х32. Змотувати все і мотати дротом 0,45 один шар, потім дротом 0,15 мм - 1000 витків. Потім знову 0,45 шар, знову 0,15 - 1000 витків, знову 0,45 шар і 500-700 витків 0,15. Зазор у залізі - папір із зошита. Обмотки дротом 0,15 з'єднуємо послідовно а обмотки дротом 0,45 мм з'єднуємо паралельно.
Запитання.У мене немає заліза, на якому зібрано вихідний трансформатор за цією схемою, то я прошу вас допомогти з перерахуванням на інше. На даний момент у мене є трансформатори такого типу.
Відповідь. І наводить таке ж залізо 5-6 кв. перетином. Не має сенсу занурюватись у розрахунки. Все одно прийдете до кінцевого результату кількості витків як у ТВЗ приймачів, магнітофонів на цій лампі. Вважати потрібно, коли лампа застосована ексклюзивна, яка не застосовується ні ким у вихідному каскаді. А на 6П14П, 6П6С, 6П3С і т.д. давно розрахували та мотають уже років 60. Середньостатистичний ТВЗ робимо. А якщо точно хочете зробити трансформатор саме під ваш підсилювач. Потрібно зробити підсилювач. Увімкнути, прогріти. Виставте режим вихідних ламп. Заміряти внутрішній опір цих ламп у цьому режимі у цій схемі. Від цього внутрішнього опору та танцем. Знаходимо оптимальне навантаження лампи, і потім вважаємо До трансформації, падіння на обмотці, індуктивність задаємо, згідно з заданими втратами на НЧ, ось тоді буде ТВЗ. Але навіщо це потрібне?
Питання. Зібрався мотати ТВЗ для двотакту на 6П14П. Залізо Ш-подібне. Перетин керна 2*3, як розумію, вистачить мені за очі. Первинка 2 * 1500 віт., Мотається у двох секціях. А ось як і скільки мотати вторинку? Ніяк не зрозумію.
Відповідь. Спочатку шар вторинної дротом 0,55-0,6. Це близько 50-60 витків. Потім секція первинки 1500 витків. Потім знову секція первинки 1500 витків. Потім вторинки знову 50-60 витків. Зверху ще 10-15 витків намотайте з відводами через 5 витків, для точного підбору навантаження. Це все для 4 Ом.
Хочете беріть дані будь-якого ТВЗ Симфонія та ін. Двотактів і мотайте за їх даними. Тільки першою мотайте вторинку, потім первинку, знову первинку, знову вторинку та зверху невелику вторинку з відведеннями через 5 віт. Для точного узгодження із навантаженням. Запитання. Хочу намотати ТВЗ для двотакту на 6П14П на сердечнику ОСМ1-0,25. Каркас із середньою щічкою. Як правильно намотати?
Відповідь. На ОСМ-0.25 можна із середньою щічкою. А можна, як у всіх наших та імпортних УНЧ, без середньої щічки. Проріз у середній щічці потрібна щоб мотати вторинку на всю ширину в обох секціях. Якщо без середньої щічки то мотаємо первичку 700 витків дроту 0,24-0,27, потім вторинку на ширину каркаса в один шар 65 витків. Потім первинку 600 витків, потім шар вторинки 65витків, потім первинку 600 витків і знову вторинку 65 витків, і первичку 700 витків. Це на 4 Ом. (700 + 65 + 600 + 65 + 600 + 65 + 700) На 8 ом 95 витків мотайте вторинку.
Алекс.Я для двотакту на каркасі із середньою щічкою, за поясненнями Юрія Васильовича, мотав так; спочатку по всій ширині котушки мотаю 60 витків вторинки, потім на лівій половині 900 витків первинки, потім перевертаю котушку і мотаю на другій половинці 900 витків первички, знову перевертаю котушку і мотаю 60 витків вторинки по всій ширині , перевертаю котушку і мотаю на іншій половинці 350 витків первинки, знову перевертаю котушку і мотаю 60 витків вторинки по всій ширині та зверху 30+5+5+5 витків вторинки.
Порада:- коли будете мотати первинку на одній половині каркаса, щоб уникнути прогину середньої щічки в протилежний бік, в іншу половину каркаса потрібно вставити дерев'яні кубики відповідного розміру, які обмежуватимуть прогин.
Питання. На роботі часто в КВП розбирають прилади. Так там у БП підсилювача використовується силовий трансформатор. Розміри: a = 20mm, = 12mm, h = 36mm, b = 25mm, a / 2 = 10mm. Первинка провід 0,2 мм = 1500 витків. Чи можливо їх використовувати для виготовлення ТВЗ? Хоча б на заміну ТВЗ1-9.
Відповідь. На такому і мотаю добрі вихідники виходять. Я вже викладав фото.
Зазор 0.1-0.15 лише усередині котушки. Збираємо сердечник з одного боку. Ставимо на стіл, готуємо папірці прямокутні. Крапаємо клеєм на площині всередині котушки. Кладемо папірці. Капаємо на папірці та на зовнішні торці сердечника. Всовуємо зверху підкови і стискаємо, кладемо вантаж і залишаємо сохнути. Для двотакту 1500 мережна потім 60віт 0.56-0.58, потім 1500 і знову 60віт. Вторинки паралелити, первинки послідовно. Якщо мотаєте собі транс вихідний вперше. Мотайте вторинку завжди менше, ніж для 4-х Ом. Потім поверх останній шар 0,8 мм проводом і відводи через кожні 5 витків. І вийде у вас точне узгодження підібрати під будь-яку лампу.
Питання. Який вихідник ви використовуєте з 6Н13С?
Відповідь. Вихідник для 6Н13С універсальний у мене. Під однотакт та двотакт. Намотаний на ТС40 двох котушковому. 1000віт. 0,24, 83віт 0.6, 400віт 0,24, 83віт 0,6, 400віт 0,24, 40віт 2Х0.6. Для однотакту на 6Н13С з'єднуємо паралельно первички обох котушок. І вторинки паралельно 83 Х4. та 40Х2 Х2. І 83 послідовно з 40віт. зазор 0,2 мм у сердечнику. Для двотакту без зазору. Первинки послідовно, від середньої точки висновок на плюс харчування. 1800+1800віт 0,24. Вторинки так само, як і в однотакті. Можна ультралінійне включення в пентоді. Добре працює з 6П41С, 6П36С і навіть із 6П45С.
На рахунок 6П41С. Виходить практично 2500 віт і 62 -65 віт вторинка для 4-х ом як бачите як ТВЗ1-9 виходить під 6П41П коефіцієнт трансформації.
Питання. Як намотати на трансформаторах ТС-40-5 вихідні для двотакту на 6П3С?
Відповідь.Змотайте всі вторинки, первинки 412+330,5 ПЕЛ 0,29 намотані внавал на кожній котушці залиште. 742 витка у вас вже є. Тепер мотаємо шар від щічки до щічки дротом 0.6мм, відстань 50мм означає 77-80віт увійде. Потім 400віт 0.24 (два шари.), потім шар вторинки 0,6 мм. Потім 400віт 0,24 (два шари. І останньою мотаєм 38 віт подвійним проводом 0,6мм. Вийде хороший вихідник. Під ультралінійне включення. 4-8 Ом навантаження. До анода підключати ту частину первички що намотана внавал першою від каркаса. Підсилювач отримається - 30000 Гц -2dB на краях АЧХ.
Запитання.У мене є по парі трансів ТС-40 та ТС-80. Хочу намотати на них ТВЗ для двотакту. Як правильно стягнути або склеїти половинки сердечника ТВЗ після перемотування, щоб між ними не залишалося технологічного зазору?
Відповідь.Для ТС технологічний зазор неприпустимий, а ось для ТВЗ він не такий важливий. А для двотакту, ТВЗ з технологічним зазором, має найкращі КНІ та ІМД. Зазор лінеаризує магнітний потік. Перевірено мною. Виготовлені однакові ТВЗ, тори для двотактів, але в одного сердечник намотаний однією стрічкою, тобто без зазорів, а в іншому намотаний зі шматків стрічки (обрізків), з'явилися зазори. Так ось він мав трохи меншу індуктивність через зазори але втричі менше КНІ та ІМД, особливо в НЧ діапазоні
Питання. Для намотування ТВЗ є ТС-40 і ТС-80. У них різний вид стяжки осердя - або стяжними болтами, або просто загнутими дужками. Хочу намотати на них ТВЗ для двотакту. Який вид стяжки сердечника кращий?
Відповідь. У ТВЗ можна використовувати будь-який вид стяжки сердечника.
Запитання. 6П43П або 6П18П або 6П15П. А під ці лампи, яке співвідношення витків мало бути?
Відповідь. Потрібно починати користуватися довідником з радіоламп. Перегляньте всі дані по 6П14П і знайдіть внутрішній опір і анодне навантаження в таблицях. Можете вважати все від лампи 6П14П. Вам потрібний внутрішній опір лампи (30 кілом у цієї лампи) або анодне навантаження (4 кілом у цієї лампи). І ТВЗ для неї 2500 витків первинка та 50 витків вторинка під 4 Ом. І 72 витки під 8Ом. У вас, наприклад, інша лампа. Знаходьте в довіднику наприклад 25 кілом внутрішній опір, значить 3 кілом анодне навантаження. 2500 мотаємо первичку щоб низу не впали, не можна занижувати витки первички (індуктивність), а ось вторинка вже 72 витка буде під 4 Ома. А якщо 6П15П візьмете у неї внутрішнє 100 кілоом і вторинка під 4 Ома вже буде під 8 Ом навантаження або навіть 44 витка доведеться всього мотати. Інакше не буде узгодження, великі спотворення попрут, перевантажена буде 6П15П. Тому в тріод коли перемикаємо вихідну лампу, приблизно вдвічі їй потрібне анодне навантаження менше і ТВЗ вже, наприклад ТВЗ1-9, буде не під 4 Ом навантаження, а під 8 Ом. Підключивши 4 Ома ми отримаємо неузгодженість і великі спотворення, але не бачачи по приладі можна подумати - як заграло, та ще й ООС відключимо і ще більше спотворення поперли, купа гармонік з хвостом до 20-ї і здається як насичено звучить. Але тільки заграє оркестр з безліччю інструментів і каша піде, маскування слабких сигналів і якщо на хорошому УНЧ з малими КНІ чути на тлі оркестру, що голосно грає, як ударник стукнув по трикутнику Дзинь, дзинь! То на цьому з кашею нічого не почуєте. Не буде тихих інструментів, не буде чіткості картини.
Питання. Як обчислити кількість витків первичок, вторин і товщину дроту як для однотакту так і для двотакту? І як правильно мотати під двотакт?
Відповідь. При подачі 220 вольт на первичку - на вторинному ринку 4,5 - 5,5 вольт для 4 Ом, 7 - 8 вольт для 8 Ом, 11 - 12 вольт для 16 Ом і так далі. Який би підсилювач не траплявся мені на КТ88, КТ66, 6L6, 6V6, EL34, EL84, 6П3С та ін. Відразу первинку в розетку і міряю, записую дані у свій зошит. Це все ТВЗ для пентодів та променевих тетродів. Чим більша потужність підсилювача, тим більше витків можна дати на вторинному ринку. Балансуємо між НЧ та ВЧ відтворенням. Мотаємо первичку однотакту 2200 - 2900 витків, для двотакту 1200 -1800 витків одне плече первинки. Більше витків - низу краще, падає прозорість, менше мотаєм - ВЧ відмінно але індуктивність обмотки падає, потрібно більший переріз сердечника, інакше НЧ погані. От і балансуємо шукаючи золоту середину. Намотавши первичку певну кількість витків, через відношення первинки до вторинника, описане вище, обчислюємо кількість витків вторинки. Провід завжди чим товстіший - тим краще. Щоб активний опір було якнайменше. Але все в міру, інакше у вікно не влізе. Майже 0,15-0,18 мм - до 50 мА - це 6П14П; 6П6С; 6П3С. Провід 0,24-0,28 мм – 80-120 мА – це 6П41С; 6П45С; 6П36С. Приклад: - Припустимо, ми збираємося намотати ТВЗ, первинка якого матиме 2800 витків. Питання - скільки витків має мати вторинка цього трансформатора, щоб він підійшов до наших ламп? Для 4 Ом – 2800/220 = 12,7. 12,7 * 4,5 = 57,2 (витків), 12,7 * 5,5 = 70 (витків) Для 4ом вторинка повинна мати 55 витків і додаткову підгоночну обмотку в 15-20 витків з відводами через кожні 5 витків, щоб із запасом перекрила цифру 70 витків. Для 8 Ом – 2800/220 = 12,7. 12,7 * 7 = 89 (витків), 12,7 * 8 = 102 (витка). Для 8 Ом вторинка повинна мати 87 витків і додаткову обмотку в 15-20 витків з відводами через кожні 5 витків, щоб із запасом перекрила цифру 102 витки.
Питання. У радіоаматорів- ламповиків-початківців часто виникають питання про правильність розрахунків вихідних трансформаторів. Розрахунок за різними методиками (різних авторів) призводить до значного розкиду параметрів вихідного трансу. Різниця в коефіцієнті трансформації та кількості витків буває у 2 і більше разів. І це заводить у глухий кут…
Відповідь. По вихідним трансформаторам для пентодних підсилювачів. Моя справа підказати, а ваше взяти і використати цю підказку, чи не використати. Можна до опупіння вважати за однією або іншою методикою свій ТВЗ, намотати його і другий намотати на такому ж залозі 1400+1400 витків первинка, дротом 0,18 для 6П14П,6П6С під струм 40-45мА або 0,24-0,28 під струм 55-90 мА. І вторинку 3 секції, як я вам радив, 4,5-5,5 вольт під 4 Ом, 7-7,5 вольт для 8 Ом та 11-13 вольт для 16 Ом. (Велике значення для більшого перерізу заліза та більший струм лампи). Увімкніть ТВЗ та різниці не почуєте і за параметрами все буде однаково. Тому що немає єдиної методики розрахунків ТВЗ. Аж надто багато змінних і невідомих величин існує у трансформаторному залозі. Тому ніколи розрахований трансформатор не матиме оптимальної конструкції. Не морочіться цим. Просто беріть і мотайте не опускаючись нижче 1200+1200 витків по первинці (при великому перерізі сердечника і не піднімайтеся вище 1500+1500 витків для малих перерізів сердечника. Для однотакту відповідно 2400-3000 витків).
Примітка:Враховуючи безперервний прогрес в електроніці, слід зробити кілька додавань до тексту статті, дуже суттєвих щодо створення вихідного трансформатора лампового підсилювача. Справа в тому, що хоч схемотехніка лампових підсилювачів порівняно однакова, на початку 21 століття цю схемотехніку систематизував голландець ВанДерВін. Відповідно до його міркувань є деяка сукупність відмінних рис для кількох характерних скелетів схем. Саме ці особливості дозволяють виділити найбільш ефективні схеми та скоригувати напрямок конструювання та виготовлення вихідних трансформаторів. Для його авторської термінології ці найменування схем звучать як супер-тріод та супер-пентод. Власне особливо нового в цьому не багато, але сукупність трансформаторних зворотних зв'язків, змушує задуматися над додатковими обмотками трансформатора. На симетричному вихідному трансформаторі неодмінно мають бути додаткові обмотки для сіткових та катодних зворотних зв'язків. Цікаво, що саме цій умові значною мірою задовольняють багато серійних трансформаторів ТАН, які зручно застосувати як вихідні трансформатори лампового УМЗЧ досить високого рівня.
Далі буде.
Євген Бортник, серпень 2015, Росія, Красноярськ
Відновлення трансформатора ТВ-ЗШ
Спроба відновлення вихідного трансформатора ТБ-3Ш. Трансформатор пролежав кілька місяців у воді, внаслідок чого пластини магнітопроводу зазнали корозії.
Для перевірки цілісності обмоток трансформатор був включений до мережі первинною обмоткою через лампу розжарювання на випадок короткого замикання. Замикання не було виявлено, на вторинній обмотці з'явилася напруга, аналогічна до напруги справного трансформатора ТВ-3Ш. Після цієї перевірки було ухвалено рішення відновити цей трансформатор.
Етап 1. Видалення іржі.
Для видалення іржі та відновлення оксидного шару пластин використовується перетворювач іржі, що містить ортофосфорну кислоту. Внаслідок хімічної реакції іржа розчиняється, а залізо покривається шаром фосфату. Теоретично, це має спрацювати як аналог ламінування для ізоляції пластин та зменшення вихрових струмів у магнітопроводі. Пластини заливаються перетворювачем іржі тимчасово щонайменше 1 години. У разі пластини пролежали у ньому добу. У цей час відбувалася повільна реакція з виділенням газу, тому ємність із пластинами знаходилася на відкритому повітрі, вкрита поліетиленовим пакетом.
Після закінчення цієї процедури слідів іржі не було помітно і пластини були покладені на папір для сушіння, після якого вони набули сірого відтінку – ознаки фосфатного покриття. Потім трансформатор був зібраний, але без стягування кожухом – для наступного етапу.
Етап 2. Проварювання у парафіні.
Для запобігання руйнації магнітопроводу і підданих тривалому впливу води обмоток трансформатор вирішено проварити в парафіні. Ця практика широко відома серед людей, що конструюють лампові підсилювачі.
Спочатку необхідно розтопити парафін. Для цього береться відповідна ємність – наприклад, консервна банка за розмірами трансформатора, заповнюється парафіном та ставиться на водяну баню. Як остання може бути звичайна каструля з киплячою водою. Вода не повинна кипіти надто сильно, щоб бризки не потрапляли до парафіну. Трансформатор акуратно опускається в розплавлений парафін на зволіканнях і знаходиться там до закінчення появи бульбашок повітря, які виходитимуть з нього, коли рідкий парафін заповнюватиме порожнечі. Зазвичай це займає близько 2-х годин.
Під час варіння необхідно періодично смикати трансформатор за підвіси, при цьому можна спостерігати інтенсивний вихід бульбашок повітря.
Після завершення процесу варіння необхідно витягти ємність з парафіном і трансформатором з води і залишити для охолодження. Не можна відразу виймати трансформатор, тому що рідкий парафін миттєво витікає назовні. Необхідно дочекатися моменту, коли парафін трохи охолоне і на його поверхні утворюється застигла плівка. Тоді її необхідно зняти та витягти трансформатор. Далі необхідно діяти швидко та обтиснути трансформатор обоймою в лещатах.
Надлишки застиглого парафіну можна прибрати.
Перевірка трансформатора в макеті підсилювача показала звучання, аналогічне звичайному трансформатору ТВ-ЗШ гарної якості. Тому для створення пари, наявний хороший трансформатор також було вирішено проварити в парафіні. До варіння він виглядав так:
Для створення немагнітного зазору в обох трансформаторах була використана фторопластова плівка товщини креслярської кальки замість паперового прошарку.
У статті наведено короткий аналіз та визначено реально досяжні параметри лампового тріодного однотактного підсилювача з уніфікованим вихідним трансформатором ТВЗ від телевізійного приймача. Розглянуто спосіб обробки трансформатора, що дозволяє поліпшити його параметри. Наведено практичну схему підсилювача та результати випробувань. Підхід, запропонований автором, може бути застосований при розробці потужніших лампових УМЗЧ.
Стаття призначена для радіоаматорів середньої кваліфікації, рекомендації обмежені відомостями, що дають змогу повторити підсилювач усім охочим.
Розмови про чудо лампового звуку викликають природне бажання це чудо почути. І перша проблема, з якою зіткнуться ті, хто захоче повторити якийсь ламповий підсилювач, - це вихідний трансформатор. Вирішити її можна трьома способами. Можна зробити його самостійно, це можливо, але зовсім непросто. Можна купити хороший вихідний трансформатор, це просто, але зовсім недешево. А можна спробувати використати щось доступне і недороге.
Вивчення радіоринку показало, що доступні вихідні трансформатори (ТВЗ) від старих телевізорів. Вибір широкий, а ціна – від 0 3 до 0,6 дол., залежно від настрою продавця. Найчастіше зустрічаються ТВЗ-1-9, вони були придбані для експериментів. Купив я та трансформатори інших типів для порівняння. Як виявилося згодом, найкращими параметрами володіють трансформатори ТВЗ-1-1 і ТВ-2А-Ш - найбільш поважного віку, але ТВЗ-19 у продажу було більше, саме з ними я вирішив експериментувати далі.
Завдання було поставлено наступним чином: спробувати поліпшити параметри трансформатора його переробкою (без перемотування), а потім спроектувати вихідний каскад таким чином, щоб максимально компенсувати його недоліки, що залишилися. Очевидно, що вихідна потужність такого підсилювача буде відносно невелика, проте головним було отримання великої потужності, а пошук принципових рішень.
Трохи теорії
Щоб розібратися, куди треба рухатися, пригадаємо які параметри трансформатора на що впливають. Якщо звернутися до класиків (наприклад, ) то, не вдаючись до тонкощів, можна сказати, що визначальними є шість параметрів: індуктивність первинної обмотки, амплітуда магнітної індукції, індуктивність розсіювання, власна ємність, опір обмоток і коефіцієнт трансформації.
Параметри наявних трансформаторів були виміряні, і ось що вийшло:
- індуктивність первинної обмотки L1 - 6,5 Гн:
- індуктивність розсіювання (наведена до первинної обмотки) Ls 56 мГн;
- ємність (наведена до первинної обмотки) С - 0.3 мкФ;
- активний опір первинної обмотки r1 – 269 Ом;
- активний опір вторинної обмотки r2 – 0,32 Ом;
- коефіцієнт трансформації n – 37.
Тут наведено усереднені дані, однаковими у трансформаторів виявилися, на жаль, лише написи на котушках. Матеріал магнітопроводу залишився невідомим, але після зняття кривих намагнічування я схиляюся до думки, що це сталь Е44 (високолегована, призначена для роботи в середніх полях підвищеної частоти). У принципі, що є – тобто, але для розрахунків треба було мати стартову точку.
Оцінимо, які параметри можна очікувати під час використання таких трансформаторів. Найчастіше їх застосовували у простих підсилювачах з вихідними лампами 6Ф5П, 6ФЗП, 6П1П, 6П14П у тріодному включенні. У цьому випадку вихідний опір ламп знаходиться в інтервалі 1,3...2 кОм. Для розрахунків приймемо усереднене значення – 1,7 кОм. На рис. 1 показана спрощена еквівалентна схема трансформатора, підключеного до лампи, яка представлена як генератор G1 з вихідним опором R (все наведено до первинної сторони трансформатора).
Параметри великого сигналу
Подивимося, як справи з індукцією в магнітопроводі. Так як індукція обернено пропорційна частоті, то найбільш цікава саме область низьких частот, де вона досягає максимальних значень. Фактично, допустима індукція визначить максимальну потужність, яку може передати трансформатор області низьких частот при прийнятних спотвореннях. Амплітуда індукції в магнітопроводі визначається за відомою формулою
де E1 - напруга, прикладена до первинної обмотки,; f – частота сигналу, Гц; S – активна площа перерізу магнітопроводу. см2; W1 – число витків.
Цю залежність зручно відразу виразити через потужність у навантаженні. Напруга Е1, прикладена до первинної обмотки, дорівнює сумі напруг на навантаженні R2" і на опорі обмотки г2" Індуктивністю розсіювання Ls2" на низьких частотах можна знехтувати. Слід врахувати, що через первинну обмотку протікає струм спокою лампи I0 , що створює на у свою чергу, визначає початкове значення індукції В 0. За моїми розрахунками, воно приблизно дорівнює 0,3 Т. Після перетворення формула набуває вигляду
Для розрахунків вручну ця формула надто громіздка, але при комп'ютерних обчисленнях громіздкість не має значення. Розраховані для трьох значень частоти залежності індукції вихідної потужності показані на рис. 2.
Якщо врахувати, що матеріал магнітопроводу починає насичуватися при індукції близько 1,15Т (це з'ясувалося при знятті основної кривої намагнічування), і допустити максимальну індукцію, що дорівнює приблизно 0,7 Т, то з графіків видно, яку вихідну потужність можна отримати в області низьких частот : на частоті 30 Гц - всього близько 0,25, на 50 Гц - приблизно 0,8 Вт, а на 100 Гц індукція вже перестає бути обмежуючим фактором. Перевищення цих значень як сильно підвищує рівень гармонік, внесених трансформатором, а й збільшує рівень гармонік, генерованих лампою через зменшення вхідного опору трансформатора. Вимірювання в реальному каскаді (на лампі 6Ф5П) показали, що при вихідній потужності 1 Вт зменшення частоти сигналу з 1 кГц до 50 Гц призводить до зростання рівня гармонік більш ніж удвічі.
Параметри малого сигналу
Оцінимо вплив трансформатора на частотні властивості підсилювача при роботі його на малій потужності, коли проблем з індукцією немає (наприклад, підсилювач призначений для телефонів). У цьому випадку зручніше робити оцінку, скориставшись такими параметрами трансформатора, як індуктивність первинної обмотки та індуктивність розсіювання.
З рис. 1 видно, що в області низьких частот лампа навантажена на два паралельні ланцюги (індуктивності розсіювання нехтуємо). Перша - це індуктивність намагнічування L1, якою тече струм намагнічування IL1, друга - ланцюг навантаження, що складається з послідовно включених опорів R2" і R2", через яку протікає струм I2. У міру зниження частоти сигналу реактивний опір L1 падає, відповідно IL1 зростає, а I2 зменшується. Крім зниження коефіцієнта передачі каскаду, спостерігається, в загальному випадку, ще одна неприємна річ - падає вхідний опір трансформатора, що призводить до зменшення опору анодного навантаження лампи і, відповідно, зростання коефіцієнта гармонік. Для оцінки впливу індуктивності первинної обмотки скористаємося широко відомою спрощеною формулою:
де ML – коефіцієнт частотних спотворень; R0 - опір еквівалентного генератора, що визначається з виразу
На рис. 3 наведено результати розрахунку частотних спотворень каскаду в області нижніх частот з вихідним трансформатором ТВЗ-1-9 для трьох значень вихідного опору лампи.
З графіків видно, що з вихідному опорі лампи 1700 Ом (середня крива) спад АЧХ на 3 дБ відбувається на частоті близько 40 Гц. Зниження вихідного опору лампи призводить до зменшення частотних спотворень (верхня крива).
Але не будемо робити поспішних висновків і подивимося, що відбувається в області верхніх частот.
З рис 1 випливає, що індуктивності розсіювання включені послідовно з навантаженням (L1 можна не враховувати, так як в області високих частот струм IL1 мізерно малий), з підвищенням частоти їх реактивний опір зростає, а це призводить до зменшення вихідної потужності. Коефіцієнт частотних спотворень визначимо за формулою
де Мн – коефіцієнт частотних спотворень; Ц – індуктивність розсіювання, наведена до первинної обмотки (виміряне значення).
На рис. 4 показані результати розрахунків частотних спотворень каскаду з тим самим трансформатором області верхніх частот для трьох значень вихідного опору лампи.
Але не все втрачено! Змінивши конструкцію трансформатора, ми можемо впливати на індуктивність первинної обмотки та амплітуду індукції, а це зовсім не мало.
Переробка трансформатора
Єдине, що можна зробити в даному випадку, - змінити спосіб збирання магнітопроводу У заводському виконанні він виконаний із зазором (діелектричної прокладки зазвичай немає, зазор утворюється через нещільне прилягання пакетів Ш-подібних та замикаючих пластин) Давайте ліквідуємо зазор збиранням пластин магнітопроводу вперекришку і подивимось що вийде.
Спочатку трансформатор треба звільнити від металевої обойми, попередньо розігнувши її кріпильні лапки. Далі, вилучивши з котушки магнітопровід, акуратно відокремте пластини одну від іншої і зберіть знову, укладаючи їх вперекришку. Робіть це ретельно (для зменшення проміжку) і обов'язково використовуйте всі пластини. Можливо, замикаючих пластин не вистачить, тому бажано мати другий трансформатор з таким же магнітопроводом.
Після складання поставте магнітопровід широкою стороною на рівну поверхню (шматок фанери, гетинаксу, текстоліту) і легкими ударами киянки по торцях пластин, що виступають, добийтеся того, щоб вони розташувалися врівень з рештою. Повторіть цю операцію, перевернувши магнітопровід на протилежний бік. Вигляд перероблено трансформатора на цьому етапі показаний на рис. 5. Готовий трансформатор бажано знову вставити в обойму. Найлегше це зробити, використовуючи великі слюсарні лещата, але особливо не старайтеся великі механічні напруги погіршують магнітні властивості сталі.
Так як перероблений трансформатор не може працювати з підмагнічування, для його збудження необхідно використовувати інший тип вихідного каскаду.
Вихідний каскад
Найочевидніший шлях – використовувати так званий дросельний вихідний каскад та відокремити трансформатор від анодного ланцюга лампи конденсатором (рис. 6).
Найбільш підходить в даному випадку вихідний каскад з джерелом струму в анодному ланцюзі (рис. 7), що має низку переваг у порівнянні з дросельним. Високий вихідний опір джерела струму дозволяє отримати від лампи максимальне посилення, каскад має ширшу смугу частот, що відтворюються, менш вимогливий до якості джерела живлення, конструкція в цілому має менші габарити.
Існують і недоліки. Найнеприємніший полягає в тому, що напруга живлення каскаду з джерелом струму має бути значно вищою (як мінімум, у півтора рази в порівнянні з дросельним). Ефективність каскаду, відповідно, менша, і схема набагато складніша.
Джерело струму можна виконати як на лампі, так і транзисторах. Я схилився до транзисторного варіанту з наступних причин У цьому випадку досяжна більш висока стабільність струму, мінімальна робоча напруга набагато нижче (і без того необхідна дуже висока анодна напруга), не потрібна додаткова обмотка для лампи джерела струму.
Особливу увагу необхідно приділити розподільчому конденсатору С1. Його якість впливає вихідний сигнал, оскільки через нього протікає вихідний струм лампи. Оксидні конденсатори тут застосовувати неприпустимо, можна використовувати тільки паперові та поліетилентерефталатні (наприклад, К73-17 з номінальною напругою не менше 400 В; потрібну ємність одержують паралельним з'єднанням необхідного числа конденсаторів).
Схема підсилювача
Принципова схема підсилювача зображено на рис. 8, там же вказані режими ламп постійного струму. Вибір активних компонентів здебільшого визначився можливістю їхнього придбання широким колом радіоаматорів.
(натисніть для збільшення)
Підсилювач двокаскадний: перший виконаний на тріодній частині лампи VL1, другий (вихідний) – на її пентодній частині. В обох каскадах в анодному ланцюзі використовуються джерела струму. Переваги такого схемного рішення у вихідному каскаді ми обговорили вище, використання джерела струму в каскаді попереднього посилення також цілком обґрунтоване.
По-перше, це дозволяє отримати від лампи максимальне посилення. По-друге, її робота при фіксованому струмі дозволяє знизити коефіцієнт гармонік каскаду в два-два з половиною рази. Гарна АЧХ забезпечується вибором досить великого струму спокою лампи. У каскаді використовується автоматичне зміщення, що утворюється на резистори R4, також через нього вводиться неглибока місцева ООС. За бажанням підсилювач можна охопити загальною ООС, подавши в ланцюг катода тріода частину сигналу з виходу підсилювача через резистор R8.
У вихідному каскаді використовується фіксоване зміщення, що регулюється підстроювальним резистором R12. Основне призначення резистора R13 – забезпечити зручне вимірювання струму спокою вихідного каскаду.
Застосування складних каскодних джерел струму обумовлено великим розмахом змінної напруги на анодах ламп (особливо у вихідному каскаді). Використання простих джерел на одному транзисторі (це відноситься і до варіанта на польовому транзисторі з резистором в ланцюзі витоку), рекомендованих деякими авторами, не забезпечує прийнятної стабілізації струму в широкому діапазоні частот. У вихідному каскаді навіть застосування каскодного джерела не вирішує всіх проблем: на частотах вище 25...30 кГц стає помітним спад посилення через вплив ємностей транзистора VT4. Дещо розширити смугу частот каскаду можна, замінивши пару транзисторів VT4, VT5 одним високочастотним високовольтним p-n-р транзистором відповідної потужності (наприклад, 2SB1011) Однак такі транзистори менш доступні.
Торкнуся ще одного питання, пов'язаного із застосуванням джерел струму та їх впливом на якість звуку. Ідеальне джерело струму, природно, не вплине, але реальні можуть впливати Перш ніж рекомендувати аналізований варіант джерела струму, я його досить докладно дослідив і істотного погіршення спектра вихідного сигналу в діапазоні звукових частот не виявив. Для досліджень використовувалися спектроаналізатор НР-3585 фірми Hewlett-Packard з динамічним діапазоном 120 дБ та селективний вольтметр D2008 фірми Siemens із ще більш вражаючим значенням цього параметра – 140 дБ. Звичайно, відмінності від резистивного каскаду існують, але лише на рівні -80...-90 дБ. У багатьох випадках це вже нижче за рівень власних шумів каскаду. На що дійсно треба звернути увагу, то це на рівень шумів каскаду з джерелом струму. Застосування активних елементів у ланцюгу анода призводить до деякого зростання шумів (це однаково відноситься і до джерел виконаних на лампах) але для каскадів, що працюють з вхідними сигналами в сотні мілівольт, принципового значення це не має У вхідних каскадах високочутливих підсилювачів це слід мати в виду.
Я не прихильник боротьби "за чистоту лампових рядів" заради самої боротьби та заперечення реальних переваг гібридних пристроїв. Результатом такого підходу, на мій погляд, будуть топтання навколо рішень 50-х років минулого століття та міркування про необхідний склад використовуваного припою. Найважливіше у нашому випадку, що сигнал посилюється саме лампами (через джерело струму змінна складова практично не протікає).
Про деякі деталі підсилювача
Конкретні типи елементів, які не вказані на схемі, я перераховувати не буду, але хочу звернути увагу на деякі з них.
У катодних ланцюгах лампи бажано використовувати резистори (R4 і R13) з відхиленням опору від номіналу не більше ±1 % (С2-1. С2-29В і т. п.), а в якості підбудовних (R5, R12, R14) - багатооборотні (підійдуть СПЗ-37, СПЗ-39, СП5-2, СП5-3, СП5-14). Роздільний конденсатор (С4) - металообладнання (МБГЧ, МБГО, МБГТ) з номінальною напругою не менше 400 В. Але, як зазначалося, допустиме застосування і поліетилентерефталатних (К73-17) з такою ж напругою. Необхідну ємність одержують паралельним з'єднанням відповідного числа конденсаторів.
Замість варистора SIOV-S05K180 можна використовувати газові розрядники або телекомунікаційні супресори з малою ємністю на потрібну напругу.
Транзистор VT4 необхідно встановити на тепловідведення, здатне розсіяти потужність 5...6 Вт (необхідна площа поверхні, що охолоджує - 120... 150 см2).
Налагодження підсилювача
При використанні свідомо справних деталей та правильному монтажі проблем із налагодженням не виникає. Для налагодження підсилювача, як мінімум, необхідний авометр, дуже бажано наявність генератора 3Ч сигналів і осцилографа. Перед увімкненням підсилювача встановіть двигуни підстроювальних резисторів R5 і R14 у верхнє (за схемою) положення, а R12 - в нижнє. Це не помилка, лампу VL1.2 треба повністю відкрити. Вхід підсилювача має бути замкнутий коротко. Спочатку встановіть струм спокою першого каскаду (резистором R5), потім вихідного (R14). Необхідної напруги на аноді VL1.2 досягають в останню чергу (резистором R12).
Точно напруга зміщення VL1.2 підбирають, подавши на вхід підсилювача сигнал від генератора (вихід, природно, має бути навантажений на еквівалент навантаження). Необхідно досягти максимального розмаху напруги сигналу на аноді вихідної лампи за мінімальних спотворень. Слід зазначити, що обмеження верхньої півхвилі вихідної напруги відбувається досить різко, що пов'язано з виходом струму джерела з режиму стабілізації. У разі використання лампового джерела струму цей ефект менш помітний.
У вихідному каскаді є цікава нагода. Роздільний конденсатор С4 та індуктивність первинної обмотки вихідного трансформатора утворюють низькодобротний послідовний коливальний контур. При ємності С4, зазначеної на схемі, резонансна частота приблизно дорівнює 10 Гц і істотного впливу на вихідний сигнал не надає. Зменшуючи ємність конденсатора, можна зрушити резонансну частоту контуру в область вищих частот, що призведе до підйому (розширення) АЧХ низькочастотної області. Але це суто теоретично, реальні процеси, які у цьому контурі, набагато складніше, і результат який завжди однозначний. Я не беруся давати з цього приводу рекомендації (оцінювати це треба на слух) і проведення такого експерименту залишаю на розсуд читачів.
Результати випробовувань
Описаний підсилювач зібрано на макетній платі. Живлення здійснювалося від нестабілізованого випрямляча з LC-фільтром. Нижче наведено виміряні параметри підсилювача та спектри вихідного сигналу під час роботи в різних режимах (загальна ООС не використовувалася). Опір навантаження – 4 Ом, напруга живлення – 370 В.
- Номінальна вихідна потужність, Вт.....1.2
- Номінальна вхідна напруга на частоті 1 кГц, Ст.....0,25
- Коефіцієнт посилення частоті 1 кГц: першого каскаду.....60
- другого каскаду.....6
- Вихідний опір наведений Ом.....1839
- Коефіцієнт гармонік на частоті 1 кГц не більше, при вихідній потужності Bт 1,2...4,4
- 0,1.....1,0
- Смуга пропускання на рівні – 1 дБ, кГц, при вихідній потужності. Вт: 1,2.....0.03...18
- 0,2.....0,02...22
- Коефіцієнт демпфування на частоті 1 кГц при вихідній потужності 1,2 Вт.....2,99
- Швидкість наростання вихідної напруги В/мкс при вихідній потужності 0,2 В.....1,2
АЧХ підсилювача при двох значеннях вихідної потужності показано на рис. 9. Спектр вихідного сигналу частотою 1 кГц при вихідній потужності 1,2 Вт зображено на рис. 10 частотою 30 Гц (при тій же вихідній потужності) на рис. 11 те саме, але при вихідній потужності 0,1 Вт - на рис. 12 та 13 відповідно.
Реакцію підсилювача імпульсний сигнал частотою 1 кГц при вихідний потужності 1 2В ілюструє рис. 14.
Порівняно з підсилювачем з традиційним вихідним каскадом і не переробленим трансформатором, параметри явно покращилися. Якщо області середніх і вищих частот зміни невеликі (на частоті 1 кГц коефіцієнт гармонік зменшився приблизно 12%) то області низьких частот виграш значний. Відбулося помітне розширення смуги в область нижчих частот при значно меншому рівні гармонік (на частоті 50 Гц при потужності 1,2 Вт майже вдвічі) При вихідній потужності 0,1 Вт коефіцієнт гармонік на частоті 30 Гц не перевищує 1,2 % вихідного сигналу у всіх режимах переважає друга гармоніка, кількість вищих гармонік обмежена і, крім того, їхній рівень дуже малий.
Висновок
Підсилювач, що вийшов, це, звичайно, не "Ongaku", але і не говорить консервна банка невідомого виробництва за 20 дол. У нього чистий співучий звук. Звичайно, невелика вихідна потужність накладає певні обмеження на його застосування: для озвучування кімнати середніх розмірів такої потужності явно недостатньо, але як телефонний підсилювач він буде зовсім непоганий. Я б порівняв цей підсилювач із флакончиком пробних парфумів. Ви зможете самі оцінити особливості "лампового" звуку та вирішити, наскільки він вам подобається, а не покладатися на думку інших людей.
Підсилювач можна вдосконалити. Дуже перспективний напрямок - використання більш "лінійних" ламп. Результати моделювання показали, що застосування у вихідному каскаді тріодів середньої потужності дозволяє зменшити коефіцієнт гармонік на повній потужності ще півтора-два рази. Але це неминуче призводить до збільшення числа ламп (які ще й дефіцитні) і ускладнення схеми.
Не зійшлося світло клином і трансформаторах ТВЗ. Досвідчені радіоаматори на основі описаного підходу, використовуючи трансформатори вищої якості, можуть створювати свої конструкції з кращими параметрами Потенційні можливості вихідного каскаду з джерелом струму досить великі.
На закінчення хочу зауважити, що використання трансформаторів типу ТВЗ – це великий компроміс між якістю та вартістю. У високоякісному підсилювачі лампи необхідно використовувати хороший вихідний трансформатор.
Література
- Цикін Г. С. Трансформатори низької частоти. - М Зв'язоквидав 1955.
- Войшвілло Г. В. Підсилювачі низької частоти - М.: Зв'язоквидав 1939
- Ложніков А. П., Сонін Е. К. Каскодні підсилювачі - М Енергія 1964
- Хоровіц П. Хілл У. Мистецтво схемотехніки. - М: Мир, 1983.
Старі лампові телевізори, що відслужили свій вік, нині все частіше викидають на звалище. Тим часом у них залишається багато цінних і цілком придатних деталей, зокрема трансформатори, знову намотати які зуміє далеко не кожен. Для нас становлять, насамперед, інтерес вихідні трансформатори кадрової розгортки, що мають невеликі габарити та масу. Їх є кілька різновидів (див. таблицю 1).
Найбільш простий "кадровик" марки ТВК-70Л2 мали найстаріші телевізори (з кутом відхилення променів 70 °). Він забезпечений лише двома обмотками - I та II. Первинна I з висновками 1 та 2 містить 3000 витків дроту марки ПЕВ-1 діаметром 0,12 мм. Вторинна II з висновками 3 і 4 має лише 146 витків дроту тієї ж марки, але вже діаметром 0,47 мм. Якщо обмотку I включити в мережу, на обмотці II з'явиться змінна напруга, що трохи перевищує 10 В. Випрямивши його, ми матимемо постійну напругу порядку 14 В. Від цього трансформатора можна відбирати струм, що не перевищує 0,5 А. Зі зростанням струму випрямлена напруга помітно знижується.
Інші трансформатори - від більш сучасних телевізорів (з кутом відхилення 110 °). Вони мають уже не дві, а аж три обмотки. Втім, обмотка III нам навряд чи знадобиться. Справа в тому, що напруга на ній занадто велика (близько 30 В). Та й намотана вона надто тонким проводом, що дуже обмежує споживаний струм.
Трансформатори ТВК-110ЛМ та ТВК-110Л-2 мають близькі параметри. За габаритами та масою вони лише трохи більші за попередній трансформатор. Але їхня обмотка II здатна після випрямлення сформувати на конденсаторі постійну напругу, близьку до 18 В. Від цієї обмотки можна відбирати (через випрямляч) до 0,4 А постійного струму.
Кадровий трансформатор марки ТВК-1 ЮЛ-1 - найпотужніший з усієї цієї чвертки. Його габарити та маса, природно, перевищують ті ж показники решти «кадровиків». Однак напруга на його обмотці II високо, що нерідко стримує область його застосування. Адже зазвичай у побуті нам потрібна напруга в межах всього 9...12 В, а часто і ще нижче - 3...5 В. Даний трансформатор після випрямлення здатний забезпечити постійну напругу близько 30 В (при струмі до 1 А) .
Щоб вихідна напруга джерела залишилася незмінною при коливаннях напруги мережі та струму, що споживається, блок живлення повинен обов'язково містити електронний стабілізатор. На базі кадрового трансформатора від старого телевізора можна зібрати таке універсальне джерело. Він здатний забезпечити ваші саморобки стабілізованою постійною напругою до 12 В при споживаному струмі до 0,3 А. Вихідна напруга цього блоку має незначні пульсації, тому до нього можна сміливо підключати будь-яку радіоапаратуру, включаючи високоякісну. Блок забезпечений захистом від короткого замикання (КЗ), що надійно оберігає апарат, що підключається від виходу з ладу через пробою регулюючого транзистора в стабілізаторі.
Блок живлення містить кадровий трансформатор ТВК-110ЛM (ТВК-110Л-2) Т1, випрямний діодний міст VD4 і оксидний конденсатор С1, на якому формується постійна напруга 18 В. Стабілізатор зібраний на резисторах R1-R3, транзисторах VT1, VT2 та стабілітроні VD2. При верхньому (за схемою) положенні двигуна змінного резистора R2 на гніздах XS1 є напруга близько 12, а при нижньому - близько нуля. Якщо у вашому розпорядженні опиниться готовий складовий транзистор (припустимо, КТ829А, КТ972А), транзистори VT1, VT2 можна замінити одним таким. Його основу з'єднують з двигуном змінного резистора R2, а емітер і колектор підключають так, як включені однойменні електроди транзистора VT1.
Працює він так. Ланцюг, що складається з резистора R4 та стабістора VD3, постійно прагне відкрити транзистор VT3. Однак закритий вихідною напругою діод VD1 заважає цьому. Більш того, потенціал емітера транзистора VT3 вищий за потенціал його ж бази. Значить, навіть спробувати замкнути перемичкою діод VD1, транзистор VT3 однаково залишається закритим. (Замикати діод VD1 практично не рекомендується - він необхідний підвищення надійності роботи транзистора VT3!).
Коли відбувається КЗ, вихідна напруга на клемах XS1 пропадає. Тоді потенціал бази транзистора VT3 виявляється вище за потенціал його емітера, тому діод VD1 і транзистор VT3 відкриваються, закриваючи собою стабілітрон VD2. Внаслідок цього транзистори VT2 та VT1 закриваються, перешкоджаючи проходженню струму від випрямляча на вихідні клеми XS1.
Як тільки причину КЗ усунуто, відбувається автоматичне відновлення роботи блоку живлення, що спрощує поводження з ним. Стабістор КС119А (VD3) можна замінити трьома послідовно з'єднаними неодмінно кремнієвими діодами (наприклад, серій КД102, КД103, КД105, КД106, КД209 та ін.). Опір резистора R4 залежить від напруги випрямлення. Якщо замість 18 В воно дорівнює 14 (при використанні трансформатора ТВК-70Л2) або 30 В (з трансформатором ТВК-110Л-1), номінал R4 потрібно зменшити до 3,9 ком або збільшити до 8,2 ком відповідно.
Щоб попередньо переконатися у правильній роботі зібраного вузла захисту, потрібно катод діода VD1 тимчасово відключити від плюсової клеми та з'єднати його з мінусовою клемою (місце розриву на схемі умовно позначено хрестиком). Напруга на виході блоку (між гніздами роз'єму XS1) не повинна перевищувати 0,01 - таку маленьку напругу заміряють цифровим вольтметром. Якщо це не так, транзистор VT3 слід замінити іншим.
Дану перевірку проводять за різних положень двигуна резистора R2. Якщо при надмірно низькій (меншій 3 В) вихідній напрузі захист раптом не спрацьовує, доведеться продовжити підбір транзистора VT3. Обмежити вихідну напругу знизу можна, увімкнувши послідовно зі змінним резистором R2 постійний резистор невеликого номіналу. Він повинен зв'язувати нижній вивід резистора R2 з мінусом конденсатора С1.
Транзистор КТ379А (VT3) має завидно невелику напругу переходу «колектор-змітер» у відкритому стані (менше 0,1 В). Замість нього можна встановити транзистор КТ373А або транзистор серії КТ342 - з літерним індексом А, AM, Б, БМ або В, ВМ. Інші транзистори (скажімо, КТ315Г) тут використовувати не раджу, діод ГД507А (VD1) може бути замінений іншим імпульсним або високочастотним германієвим ГД508А, ГД508Б, Д18 або навіть серій ГД511, Д9 або Д2. Стабілітрон Д814Д взаємозамінний з 2С212Ж, 2СМ213А, КС213Б, 2С213Б, Е або Ж, КС512А, 2С512А або застарілі Д811, Д813, Д815Д.
Транзистор КТ315Г (VT2) замінимо на КТ315Е. Замість транзистора КТ817Г (VT1) годиться будь-який транзистор серій КТ815, КТ817, КТ819. Але рекомендується вибирати транзистор з найбільшим коефіцієнтом посилення струму та найбільш «високовольтний» за напругою «колектор-емітер». Це саме стосується і транзистора VT2.
Якщо цей блок передбачається використовувати в ролі «адаптера», що живить тільки одне навантаження, припустимо, плеєр, змінний резистор R2 замінюють двома постійними резисторами, послідовно з'єднаними і мають загальний опір 2 кОм. Відношення номіналів резисторів підбирають таким, щоб на виході блоку формувалася потрібна напруга.
Але є й інший шлях. Замість стабілітрону Д814Д встановлюють стабілітрон з нижчою або більш високою напругою стабілізації. Тоді резистор R2 взагалі виключають. Опір резистора R3 має бути іншим (див. таблицю 2). Тут наведені дані щодо найбільш характерних вихідних напруг стабілізатора в межах від 3 до 25 В.
Слід враховувати, що чим більша різниця між вихідними напругами випрямляча та стабілізатора, тим краща якість стабілізації. Зате тим менш економічно він працює і тим сильніше нагрівається регулюючий транзистор VT1. Він повинен бути поміщений на тепловідведення, виготовлене з алюмінієвої пластини розміром 40x70x2 мм. Її закріплюють вертикально, а транзистор кріплять знизу пластинками.
Зібраний навісним монтажем блок живлення з трансформатором ТВК-70Л2, ТВК110ЛМ або ТВК-110Л-2 легко вміщується у корпусі 75x130x75 мм. Габарити блоку з трансформатором ТВК-110Л-1 виходять трохи більшими. Якщо замість навісного монтажу застосувати друковану плату, розміри блока живлення помітно скорочуються.
Цьому сприяють і малі габарити мосту КЦ405А (VD4). До речі, тут годиться будь-яке діодне складання серій КЦ405 (краще для друкарського монтажу) або КЦ402 (гірше). Можна застосувати і чотири діоди, наприклад, серій КД105, КД106, КД209, Д226 або навіть Д7 (з трансформаторами ТВК-70Л2, ТВК-110ЛМ, ТВК-1 ЮЛ-2). Оскільки діоди Д7 германієві, вихідна напруга випрямляча буде збільшено приблизно на 1 (до 15 і 19 відповідно). З трансформатором ТВК-110Л-1 будуть потрібні більш потужні діоди, припустимо, серій КД208, КД226 або КД202. З цим трансформатором слід застосовувати складання серій КЦ402 або КЦ405, що мають буквений індекс від А до Е.
Журнал «САМ» №2, 1997 рік