Разбираем...

 

ODXC

Сергей RW3XA, Игорь RW3XW, январь 2017

 

Материал посвящен глубокой модификации усилителя мощности на базе Р140, для использования в нем 2-х ламп ГУ43Б. На загородной позиции R3XX&Co имелся усилитель из серии первых ПЖ1. Усилитель многое «повидал» — что-то горело, сушеные мыши были и всякое другое по мелочи. После выгорания одного из последовательных анодных трансформаторов, Игорем RW3XW был сделан новый отдельный блок анодного питания, но усилитель все равно выдавал относительно мало — не более 800-900Вт. Но главное, работал кое-как из-за слишком простой схемотехники не обеспечивавшей стабильную и надежную работу в условиях постоянно «плавающей и брыкающейся» сети садового общества. В мае 2020г. Игорь предложил добавить еще одну лампу в параллель. Взялись за работу… Для второй лампы оптимально было бы использовать место для усилителя раскачки рядом с ГУ43. Сняли блок с лампой, нашли еще панельку, отчистили обе до блеска. Примерно на этом этапе кто-то незаметно «подправил стрелки» этой модификации: типа «если уж делать, так по-нормальному, если схемотехника, то корректная» и т.д и т.п. ))) И действительно, не ставить же лампы буквально «в параллель» — надо «и то и сё» все четко продумать и правильно сделать в реализации. Начали рисовать корректную схемотехнику и продумывать тонкости конструктива, сначала модуля ламп и далее всего усилителя. Так постепенно, эта по началу сравнительно простая модификация по добавлению второй лампы превратилась в радикальную переделку схемотехники и частично конструкции всего усилителя. Абсолютно новая схемотехника заменила собой все электронные узлы в ВЧ блоке (кроме БМЗ) и блоке питания. По мере воплощения в жизнь электронных переделок, в августе 2020г., дошло дело и до колебательной системы с полным ее тех.обслуживанием, профилактической разборкой и ревизией «до блеска» вариометра, всех переключателей, шин, соединений и т.д.

Обзорно, итоговая схемотехника приведена ниже в виде картинок, а также доступна и одним файлом — pa2xgu43_33final.pdf. Хронологические фото процесса модификации и результата приведены в фотогалерее. Печатные платы нарисованы в SprintLayout и изготовлены по ЛУТ — pa2xgu43_v27.lay6. Модификация колебательной системы взята с сайта F1FRV — там описана весьма серьезная проработка КС и есть вариант для нашего случая с 2xГУ43Б. Перед установкой ламп, проверили их по


, которая позволила весьма точно определить состояние ламп, провести их отбраковку и выбрать лучшую комбинацию. По факту оказалось, что из имевшихся, только 1 шт. — хорошая, 1 шт. — «так себе» и 4 шт. — уже отработали свое. Через некоторое время выяснилось, что та которая «так себе» имела еще одну особенность — в холодном состоянии ее первая сетка периодически коротила на катод, а после прогрева в течение 1-30мин КЗ исчезало. Но этот нюанс отлично отрабатывался заложенными в схемотехнику защитами (в частности, защитой по току управляющей сетки) и просто приходилось чуть подольше подождать прогрева (пока защита перестанет срабатывать) и потом все работало штатно. В последствии лампу конечно заменили. Усилитель имеет два подключения к сети 220В: все маломощные источники питания усилителя и накал запитаны через внешний

 


переменного напряжения 220V/2000VA с автоматически управляемым ЛАТР, а высоковольтный блок питания подключен напрямую к распределительному щиту 220В через отдельный автоматический выключатель 25А. К сожалению, имеющаяся сеть 220В при полной нагрузке имеет существенную просадку, поэтому Ua проседает до 2500В. Оптимальный уровень раскачки составляет около 20-30Вт, при этом на выходе — 2000. Для соблюдения корректной временнОй последовательности включений/выключений использованы специализированные реле времени ВЛ-155М1, установленные на . Эти реле определяют следующие задержки:

— задержа включения — 5 мин (на время разогрева накала ламп, блокируется включения любых режимов, например, высокого напряжения и режима передачи);
— задержа включения высокого напряжения — 1 сек (задержка замыкания ограничивающего резистора в первичной обмотке высоковольтного трансформатора, для ограничения броска зарядного тока выпрямителя);
— задержа отключения — 3 мин (задержка выключения обдува ламп после отключения накала и всего усилителя).

Логика управления Выносной пульт управления

Стабилизаторы управляющей и экранной сеток Накальные ограничители и сенсоры

Высоковольтный блок Трансформаторы источников питания

Разводка в блоке питания Ламповый модуль

Регулировки по управляющим сеткам Токовые сенсоры

Модификация БМЗ Разводка в ВЧ блоке

Межмодульная разводка в БМЗ Управление обдувом

Комментарии

Усилитель на германиевых транзисторах

Доброго дня, товарищи самоделкины!

Как известно, первые массово выпускавшиеся электронные полупроводниковые компоненты были основаны на химическом элементе германии, поэтому в шкафу у любого бывалого радиолюбителя наверняка найдётся хотя бы горсть известных МП42, МП41 и им подобных германиевых транзисторов. Позже, ближе к 70-м годам прошлого века промышленность перешла на выпуск кремниевых полупроводников, ведь кремний — распространённый и недорогой материал. Кроме удешевления производства, кремниевые полупроводники обладали рядом других преимуществ — имели более совершенные электрические характеристики, обладали большей температурной стабильностью. Это позволило создавать более надёжные и производительные электронные схемы.

 

Сейчас германиевые полупроводники уже давно не выпускаются в промышленных масштабах, поэтому в ход идут в первую очередь оставшиеся с советских времён, благо советские заводы наштамповали их в огромных количествах. Но несколько десятков лет хранения не слишком хорошо отразились на транзисторах — многие из них даже будучи неиспользуемыми потеряли свою работоспособность, либо сильно деградировали. Поэтому перед использованием таких транзисторов обязательно нужно замерить им коэффициент усиления, он не должен быть равен нулю. Казалось бы, германий уже давно канул в лету, зачем его использовать, когда на дворе 21 век и изобретены и давно выпускаются качественные, доступные, недорогие кремниевые транзисторы и микросхемы? Каждый находит свой ответ на этот вопрос. Для кого-то важна аутентичность и антуражность использования технологий прошлого века, кто-то считает, что звук германиевых усилителей обладает своей неповторимой уникальностью, а кому-то просто нравится, как выглядят такие винтажные грибочки-транзисторы. Схема представлена ниже.


Схема состоит всего из пяти транзисторов. Т2 и Т4 образуют оконечный каскад, они обеспечивают мощность на выходе около 2-3 ватт, Т2 и Т4 должны быть одинаковыми, не лишним будет также отобрать из по коэффициенту усиления. Такой мощности более чем достаточно для озвучивания целой комнаты «тёплым» германиевым звуком. Для воспроизведения стерео-музыки нужно собрать две штуки, по каждому усилителю на канал. Особое внимание стоит обратить на диод D1 — он тоже германиевый, задаёт ток покоя усилителя, но об этом более подробно будет в конце статьи, при настройке. Из особенностей схемы — она обладает достаточно низким входным сопротивлением, но это не должно быть помехой, так как современные устройства (компьютеры, плееры, телефоны) рассчитаны на подключение подобной нагрузки. Найти нужные германиевые транзисторы не всегда получается, поэтому схема допускает большой ряд вариаций. Ниже представлен список, какие транзисторы можно использовать.

Т1 – МП39, МП14, МП41, МП42 (PNP) Т2, Т4 – П217, П213, П210, П605, ГТ403 (PNP) Т3 – МП38, МП35, МП36 (NPN) Т5 – МП39, МП14, МП41, МП42 (PNP)

Особенно предпочтительно использовать Т2 и Т4 в больших массивных корпусах, потому как они при работе значительно нагреваются и могут потребовать радиатора. Кстати о нагреве — его германиевые полупроводники очень не любят, температура даже в 80 градусов может привести к их деградации, поэтому при пайке нужно быть особенно осторожным, чтоб не перегреть. В качестве D1 можно применить широко распространённые Д9, Д18, Д311 в любым буквенным индексом. Кстати, старые германиевые диоды и стеклянных корпусах также смотрятся весьма винтажно.


Переходим к сборке. Схема выполняется на небольшой печатной плате, которая рассчитана на установку выходных транзисторов. Но если вы используете мощные с креплением на радиатор — их без проблем можно вывести на проводах. Плата травится, сверлится, залуживается, некоторые фотографии этого процесса представлены ниже.


После этого запаиваем радиодетали. Сперва небольшие резисторы, затем массивные корпуса транзисторов. Хочу обратить внимание, что разные транзисторы из списка выше могут иметь разную распиновку, поэтому проверяйте посадочные места на плате, подойдут или нет, цоколёвка на плате подписана. Также нужно учитывать размеры корпусов — для особо крупных корпусов плату нужно будет чуть расширить. Когда все детали запаяны, припаиваем провода — пара для питания, пара для динамика, пара для аудиосигнала. Не забываем смыть с платы остатки флюса, они могут помешать нормальной работе схемы.

Торопиться с подключением динамика не стоит, первым дело нужно замерить ток покоя усилителя без подачи аудиосигнала — он должен составлять около 30-50 мА. Слишком маленький ток приведёт к тому, что в звуке появятся слышимые искажения (так называемая ступенька), а при слишком большом токе покоя выходные транзисторы будут через чур сильно нагреваться. Увеличивать ток покоя можно подключая последовательно с диодом D1 дополнительные диоды. Напряжение питания схемы составляет 10-15В. Удачной сборки! Все вопросы, а также дополнения и уточнения жду в комментариях.

plata.zip [12.92 Kb] (скачиваний: 76)

 

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Усилитель класса В

Давненько не публиковали схем усилителей звуковой частоты. И вот буквально на днях один из радиолюбителей своим комментарием напомнил о таком замечательном транзисторном, биполярном усилителе класса В.

Надо сказать, что он отлично зарекомендовал себя и по мощности, и по качеству звука (хотя и класса В), т.к. основан на разработках фирмы Philips в области звукотехники начала 70-х гг. прошлого столетия. И вот в 1981 году один из британских журналов по практической электронике опубликовал концепцию усилителя. Сразу же у него появилось много последователей из-за неоспоримых достоинств. Радиолюбители оценили простоту сборки, доступность радиодеталей, неприхотливость как в номиналах компонентов, так и при эксплуатации, дешевизну, высокую мощность, качество звучания. Также многих радиолюбителей опубликованная схема усилителя подтолкнула к дальнейшим его модификациям.

Итак, с 1981 по 1986 гг. было проведено много доработок, модернизаций, что, естественно, сопровождалось испытаниями в домашних и полевых условиях. В конечном счете на базе того усилителя класса B была спроектирована новая схема усилителя с обратной связью. После небольших доработок заметно повысилась надежность и качественные показатели.

Схема усилителя класса В с обратной связью

Сегодня мы хотим предложить вам, уважаемые радиолюбители, для повторения эту схему усилителя класса В с обратной связью. Возможно, кто-то уже видел, слышал или даже изготавливал его. Хочется, конечно, услышать ваше мнение в комментариях. Тем, кто еще не собирал, но есть желание спаять достойный усилитель мощности – рекомендуем обратить внимание.

Отлично воспроизводит низкие частоты при высокой выходной мощности. Поэтому при использовании фильтра низких частот и регулятора фазы усилитель идеально подходит для сабвуферов. Но этим не ограничивается его применение. Усилитель универсален. Кристально чистое воспроизведение средних и высоких частот позволяет использовать его в любом канале широкополосной акустической системы.

Мифы о классе B

Вообще не стоит думать, что от усилителей В класса не получить качественного звучания. В звукотехнике давно известно, что нелинейные искажения динамика превалируют над коэффициентом нелинейных искажений усилителя мощности. Данное правило особенно актуально при воспроизведении НЧ. Особенно если сабвуфер открытого, фазоинверторного типа. Знаете, что такое экскурсия конуса динамика? Это максимально возможное его линейное перемещение относительно магнита из своего покоя. Так вот глубокое воспроизведение низких частот требует от диафрагмы перемещения больших объемов воздуха. Если конус превышает максимально возможное перемещение, то наблюдается overexcursion, т.е. выскальзывание катушки из магнитного зазора. Чем меньше эта самая экскурсия, тем меньше вносимые динамиком искажения. Поэтому мощные сабвуферные динамики имеют относительно небольшие пределы перемещения диафрагмы и/или довольно жесткую подвеску, удерживающую ее и не позволяющую значительно колебаться без высокой мощности.

 

Из сказанного можно сделать вывод, что при желании получить качественный глубокий бас от сабвуфера фазоинверторного типа обязательно проектируйте и собирайте его правильно. Тщательно высчитывайте размеры корпуса и правильно подбирайте динамик, чтобы свести к минимуму неминуемые искажения.

Между прочим, покупные малобюджетные сабвуферы, которые красуются на витринах гипермаркетов, в массе своей, совершенно не отвечают предъявляемым требованиям. Вообще кажется, что их не проектируют, внутренности штампуют на коленке и лишь придают красивый внешний вид. Недаром сейчас на рынке труда востребованы всевозможные дизайнеры, нежели инженеры (извините за лир. отступление — AndReas).

Всех тонкостей звукотехники в нашей коротенькой (хотя уже среднего размера) статье не опишешь. Да перед нами и не стоит такой задачи. Об этом в Интернете очень много публикаций. Мы лишь хотим показать, что усилители класса В, как наиболее производительные, рекомендуются для подключения к сабвуферам. В итоге вносимый ими шум при КНИ, допустим, 0,1% получается ничтожным по сравнению с КНИ саба, варьирующимся, в лучшем случае, от 3 до 50% в зависимости от громкости.

Описание усилителя мощности

В представленном усилителе мощности обратная связь и нужна как раз для снижения искажений, вносимых динамиком. Потому как любое изменение индуктивности катушки мгновенно корректируется цепью ОС. Получается, что ток, протекающий через динамик, пропорционален экскурсии конуса и может быть скорректирован обратной связью.

Синусоидальная (RMS) выходная мощность усилителя 40 ватт при коэффициенте нелинейных искажений

Усилители класса В обычно питаются от однополярного источника питания. В нашем случае напряжение 56 вольт.

Обратная связь реализована через резистор 470 Ом. Налаживание усилителя сводится к установке в точке соединения двух резисторов 0,47 Ом напряжения, равного половине напряжения питания. Достигается путем изменения сопротивления резистора 39К при отсутствии входного сигнала. При тестовом включении вместо него можно установить переменный 100К и добиться необходимого напряжения (28 вольт в нашем случае). Ток покоя через выходные транзисторы может быть отрегулирован за счет изменения сопротивления резистора, включенного последовательно с двумя диодами 1N4007. Номинал резистора лежит в пределах 15…33 Ом. Необходимо добиться тока в 50 мА при питании от 56 В. Резистор 0,47 Ом на 2 Вт, 56 Ом на 0,5 Вт, а все остальные на 0,25 Вт.

Транзисторы BD139 и BD140 необходимо установить на небольшие радиаторы (например, алюминиевый лист с размерами 60мм х 25мм толщиной 1 мм), а выходные 2N3055 требуют усиленного отвода тепла, возможно, даже с применением вентилятора и/или термопасты. 2N3055 можно заменить на TIP41B.

 

Как и в предыдущем варианте усилителя, конденсаторы 220 мкФ и 47 пФ отвечают за воспроизводимость усилителем НЧ и ВЧ соответственно. Чем больше емкость первого, тем лучше низкие частоты; чем больше второго, тем тише высокие. Возможные замены транзисторов прописаны в предыдущей статье, но ими не ограничены.

Предусилитель с активным фильтром

Для рассмотренного усилителя В класса хорошим предусилителем с фильтром НЧ и ВЧ может послужить следующая схема:

Этот простой активный фильтр имеет частоту среза 50 Гц для низких и 10 кГц для высоких частот. В дополнение частоты среза могут регулироваться переменными резисторами R7 и R10. Транзистор Q1 (BC109) и связанные с ним компоненты (R1, R2 и R3) образуют эмиттерный повторитель, который является входным каскадом. Входное сопротивление около 225 кОм. Далее сигнал через конденсатор C1 проходит пассивную цепь регулятора частот и поступает на выходной каскад на транзисторе Q2 (BC109), который обеспечивает общий коэффициент усиления по напряжению >3. При питании его от 50 вольт необходимо увеличить сопротивление резистора R14 до 12 кОм. Ток потребления небольшой – около 3 мА. Вместо BC109 можно использовать BC546 или PN2222.

Метки: сабвуфер, темброблок, УНЧ, фильтр НЧ

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

УНЧ 900 Вт — Класс D
Hi-Fi усилитель ЗЧ на TDA2052

От admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *