Setzenergo.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ламповый источник тока в катоде

Ламповый источник тока в катоде

  • ОСНОВОПОЛАГАЮЩАЯ СХЕМОТЕХНИКА
  • КОНЦЕПЦИЯ HIGH-END ЗВУКА
  • HI-END УСИЛИТЕЛЬ УСТРОЙСТВО | ЦЕНА
  • АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
  • КАРТА САЙТА
  • О КОМПАНИИ & КОНТАКТЫ

Ламповый усилитель построен на двойном вакуумном триоде 12AX7/ E83CC/ ECC83. Один триод усиливает сигнал, другой выполняет работу анодного резистора. Общий коэффициент усиления и рабочий ток усилителя на лампах точно стабилизирован, с помощью активного сопротивления нагрузочного триода, что значительно расширяет полосу пропускания предварительного каскада. Активное и нерегулируемое сопротивление (нагрузочного триода) не имеет индивидуальных недостатков связанных с работой лампы, на классическую резистивную нагрузку и с каскадом SRPP построенным, на ограничивающих постоянный ток резисторах.

Во всех усилительных каскадах, по естественным причинам (сопротивление, ёмкость, индуктивность и т.д.) звуковой сигнал проходя через резистор изменяет не только свою амплитуду, но и первоначальную синусоидальную форму, а также обогащается негативным шумом. Это явление связано с электрическим несовершенством проводимости материалов и их химическим составом.

Радиолампа, по своей электронной природе воспроизводит звук с некоторой задержкой (инерцией), а дополнительное сопротивление ещё сильнее увеличит эту особенность и искусственно ограничит электронно-скоростные способности вакуумного прибора.

Натуральный ламповый звук, во всех его проявлениях, достаточно точно характеризуется скоростью прохождения процесса усиления сигнала в вакууме, который в идеальном случае, необходимо сохранить без изменения. Но резистор, в силу своего прямого функционального назначения, тупо встаёт на пути носителей энергии и звучание лампы приобретает завуалированность.

Увеличивая ток покоя радиолампы, только с помощью наращивания амплитуды рабочего напряжения, естественным образом уменьшаем сопротивление (создаём активное сопротивление), что автоматически расширяет рабочий диапазон частот.

После применения простого (с первого взгляда) схемного решения, возрастает скорость прохождения сигнала и динамика звукоусиления имеет заметный подъём. Установка дополнительного резистора (в анод триода) увеличит только усиление, но остальные частотно-динамические величины будут иметь существенный спад. Резистор (в катоде или аноде лампы) воспринимается звуковым сигналом, как механически заведённая отрицательная обратная связь (ООС), что способствует усилению некоторой части сигнала по кругу. Где уровень сигнала подверженного имитации зависит от номинала резистора, чем меньше, тем меньше ООС.

Чтобы ламповый каскад усилителя напряжения работал максимально достоверно, все манипуляции с усилением и уровень динамической активности звука регулируем величиной напряжения.

В бескомпромиссном варианте, лучше совсем отказаться от схемотехнических решений с многочисленными резисторами, заменяя пассивное сопротивление активным (лампа, транзистор) и организовать подачу тока напрямую, с индивидуального (для каждого усилительного элемента) трансформатора. Однако, это приведёт к существенному удорожанию общей конструкции, что противоречит современному коммерческому подходу. Но не надо забывать, ламповые усилители (как и все другие) спроектированы для количественного изменения физической амплитуды сигнала, а не его геометрической формы.

Красной стрелкой показан путь прохождения звукового сигнала.

В схеме ламповых усилителей установлены лучшие комплектующие (в мировом рейтинге), которые подобраны с учётом индивидуальности звучания, что открывает новые музыкальные способности электронной лампы.

Блок питания предварительного каскада усиления собран на элитных бумажных и плёночных конденсаторах, которые обеспечивают вакуумный триод «быстрой» и полноценной энергией, так как процессы происходящие в этих ёмкостях имеют исключительно электронный характер, в отличии от электролитических конденсаторов, где протекает «медленный» ионный ток.

Напряжение смещения вакуумного триода зафиксировано активными транзисторами (транзисторное смещение) в диодном включении. Инертных пассивных элементов — резисторов и обратных связей нет.

Тороидальные силовые трансформаторы отсекают негативное постоянное напряжение и совместно с конденсаторами «JENSEN» выполняют работу локального сетевого фильтра — гасят сетевые помехи, что обеспечивает полную ликвидацию паразитных межкаскадных обратных связей по питанию. Которые возникают в процессе работы других (более мощных) каскадов и хаотично блуждают по местной силовой сети.

Ламповые усилители и их блоки питания разделены экраном из 10мм алюминия, на котором размещён регулятор громкости — потенциометр DACT. Такое расположение радиоэлементов ликвидирует возможность возникновения наводок силовой цепи, на высокочувствительные входы.

Ленточный силовой трансформатор и сдвоенный высоковольтный дроссель имеют однотипную конструкции магнитопровода и одинаковый проводник. Это конструктивное решение не даёт возможность подмешивать в звуковой тракт новые призвуки, которыми обладают магнитные сердечники других типов.

Схема предварительного лампового усилителя на двойном триоде разработана в компьютерном симуляторе электронных схем Microcap 9.

Отдельные осциллограммы предварительного каскада идентичны с общими, в разделе осциллограммы, так как оконечный каскад не вносит изменений в проходящий сигнал. Который подаётся с представленного здесь каскада усиления. Потому в этом разделе показание приборов не повторяем.

В последствии схема предварительного усилителя получила такой вид:

Соединение платы осуществляется аудио кабелем «Physics Style» изготовленным на заказ — серебро/золото в тефлоновой изоляции. Чистота очистки благородных металлов уникальная — «9N».

Лучшее сочетание вакуумных и полупроводниковых характеристик — однотактный гибридный усилитель звука.

Мы не создаём иллюзий,
Мы делаем звук живым!

Питание подогревателя катода (нить накала) организованно по стратегии «разделяй, властвуй, отсекай», что позволяет поднять качество звука на новый — неизведанный уровень, так как данная конструкция является нашей индивидуальной разработкой, как и многие другие схемотехнические решения.

Ламповый источник тока в катоде

Двухтактный выходной каскад стереоусилителя отличается использованием в цепи катодов общего генератора тока на микросхеме, благодаря которому и обеспечивается парафазное управление пентодами 6П14П. Выбором коэффициента трансформации сопротивления нагрузки можно в некоторой степени изменять максимальную выходную мощность усилителя для любой акустической системы чувствительностью не менее 90 дБ.

Характеристики усилителя

  • Полоса рабочих частот (по уровню-3 дБ), Гц — 25. 22000
  • Номинальная выходная мощность (на нагрузке 8 Ом), Вт — 3
  • Максимальная выходная мощность, Вт — 8
  • Номинальное сопротивление нагрузки, Ом — 8
  • Режим выходного каскада на пентодах 6П14П: напряжение на аноде Uа = 250 В;
  • Ток покоя в цепи катода Ік = 60 мА.

Принципиальная схема

Двухкаскадный усилитель мощности построен с двухтактным выходным каскадом по ультралинейной схеме (рис. 1). Усилитель имеет две особенности — отсутствие отдельного фазоинвертора и наличие стабилизированного источника тока в цепи катодов ламп двухтактного каскада.

Идею применения источника тока в выходном каскаде порекомендовал мне пермский конструктор радиоаппаратуры О. И. Катаев.

Первый каскад усилителя собран на двойном триоде 6НЗП. Лампа эта при средних значениях крутизны и коэффициента усиления имеет немаловажную для стереофонических усилителей особенность — симметричную цоколевку. Поэтому каскады левого и правого каналов можно выполнить совершенно симметричными как при навесном, так и при печатном монтаже.

Рис. 1. Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя мощности на 6П14П.

Сигнал с регуляторов громкости (переменные резисторы R1.1 и R1.2) в каждом канале через разделительный конденсатор подается на сетку триода лампы VL1. Усиленный сигнал с резистора нагрузки R6 (R7) через конденсатор С5 (С6) поступает на управляющую сетку одной из выходных ламп VL2 и VL3 (здесь и далее указаны элементы лишь правого канала — верхнего по схеме).

Управляющая сетка лампы VL3 соединена с общим проводом, поэтому лампы возбуждаются в противофазе за счет катодной связи и высокого внутреннего сопротивления источника тока.

Читать еще:  Лампочка с проводами как менять

Детали

Источник тока выполнен на стабилизаторе напряжения КР142ЕН5В (5 В). Вход стабилизатора подключен к выводам катодов ламп, а к его выходу подключен токозадающий резистор R11. При номинале этого резистора, равном 43-47 Ом, суммарный ток катодов обеих ламп устанавливается около 120 мА, т. е. по 60 мА на каждую. Лампы рекомендуется подобрать максимально одинаковые по току.

По такой схеме (с источниками тока в катодах) было сделано несколько усилителей на лампах 6П14П. Лампы при макетировании конструкции работали стабильно при анодном напряжении Uа = 370 В и токе Iк = 60 мА.

При этих же значениях напряжения и тока Uа и Ік, но без источника тока (с фиксированным смещением), сразу начинался разогрев анодов После этих экспериментов в металле был сделан усилитель по двухтактной схеме на 6П14П при Uа = 305 В и Ік = 60 мА, как вариант описываемого здесь. Применение источника тока позволило улучшить линейность частотной характеристики усилителя.

Энергетический запас блока питания позволил применить в усилителе электронно-световые индикаторы уровня напряжения 6Е1П — VL6 и VL7. Наличие этих двух зеленых «глазков» «оживило” переднюю панель усилителя Помимо контроля уровня сигнала усилителя, по ним также можно судить о работоспособности блока питания.

Цепь, состоящая из резисторов R18, R19, диодов VD1, VD2 выполняет функции регулятора уровня и детектора огибающей а элементы С18 R22 определяют время восстановления чувствительности индикатора. Узел из этих деталей собран на отдельной небольшой плате которая установлена на основной плате усилителя.

В усилителе использованы только готовые моточные изделия от бытовой теле-радиоаппаратуры. Сетевой трансформатор ТС-160 и дроссель — от черно-белого телевизора «Рекорд-312″ или другого подобного. Выходные трансформаторы — от радиолы ”Урал-114».

При их отсутствии можно изготовить выходные трансформаторы самостоятельно на броневом или витом разрезном магнитопроводе сечением примерно 4..5 см. Индуктивность первичной обмотки — не менее 30 Гн. Для самостоятельной намотки выходного трансформатора полезны следующие сведения.

Первой на катушку наматывают часть вторичной обмотки — 20 витков провода ПЭВ-1 0,5, затем после слоя изоляции кабельной бумагой наматывают первичную обмотку проводом ПЭВ-1 0.112 с отводами от 1280 витков, далее от 1590, 1900 витков, после этого еще добавляют 1280 витков. После прокладки изоляции наматывают вторую часть вторичной обмотки — 37 витков ПЭВ-1 0,5. Коэффициент трансформации — 0,0175.

Остальные детали также могут быть позаимствованы из старых телевизоров — резисторы МЛТ, конденсаторы БМТ, МБМ и др. Однако оксидные конденсаторы целесообразно устанавливать новые отечественные или импортные, например, фирмы JAMICON.

Параметры трансформатора ТС-160

Напряжения и токи предлагаемого к использованию автором трансформатора ТС-160 (160Вт).

Рис. 2. Принципиальная схема трансформатора ТС-160.

Первичная обмотка
Выводы
обмоток
Напряжение, ВТок, А
1 — 31270,6
1 — 2 — 2′ — 1′2200,35
1′ — 3′1270,6
Вторичная обмотка
Выводы
обмоток
Напряжение, ВТок, А
5 — 6421,1
5′ — 6′421,1
7 — 8660,9
7′ — 8′660,9
9 — 106,80,3
9′ — 10′6,80,3
11 — 126,93
11′ — 12′6,93

Параметры провода, используемого для намотки обмоток трансформатора ТС-160:

Выводы
обмоток
Число
витков
Марка и
диаметр
провода
Сопротивление,
Ом
1 — 2414ПЭЛ 0,693,3
2 — 364ПЭЛ 0,690,5
1′ — 2′414ПЭЛ 0,693,3
2′ — 3′64ПЭЛ 0,690,5
5 — 6158ПЭЛ 0,473,2
5′ — 6′158ПЭЛ 0,473,2
7 — 8250ПЭЛ 0,514
7′ — 8′250ПЭЛ 0,514
9 — 1026ПЭЛ 0,570,3
9′ — 10′26ПЭЛ 0,570,3
11 — 1226ПЭЛ 1,350,1
11′ — 12′26ПЭЛ 1,350,1

Конструкция

Теперь подробнее о конструкции усилителя. Он имеет не совсем обычную конструкцию, в которой использован корпус от бесперебойного источника питания компьютера.

Все основные узлы усилителя собраны на четырех печатных платах из фольгироеанного стеклотекстолита — плата усилителя, плата источника анодного напряжения плата регулятора уровня с детекторами индикаторов и плата самих индикаторов. Все платы имеют простейший рисунок проводников из фольги, его можно вырезать стальным резаком, изготовленным из полотна ножовки по металлу.

Плата усилителя показана на рис. 3. С верхней стороны установлены панели ламп VL1-VL5. конденсаторы С7-С10, а также плата регулятора чувствительности и детектора индикаторов. Большинство же деталей на основной плате размещают со стороны печатного монтажа что позволяет их легко заменять, если это потребуется.

Микросхемы стабилизаторов КР142ЕН5В металлическим фланцем припаяны непосредственно к фольге минусовой шины питания что обеспечивает дополнительный теплоотвод.

Рис. 2. Плата самодельного лампового стерео усилителя мощности.

О монтаже цепи накала ламп. Один из выводов подогревателей катода ламп соединен с общим проводом, а от другого цепь проложена одиночным медным проводом диаметром 0,9-1 мм в виниловой изоляции на расстоянии 30.. 40 мм от платы; в этом случае проблем с фоном в усилителе не возникало.

В тыловой части корпуса установлен трансформатор ТС-160, над ним находится плата выпрямителя и фильтра анодного напряжения (рис. 4). В передней панели корпуса просверлено несколько новых отверстий — под индикаторы и регуляторы громкости, которые установлены с внутренней стороны, также там находится сетевой выключатель.

Рис. 3. Внешний вид на монтаж усилителя мощности.

Для придания конструкции жесткости передняя и задняя стенки шасси стянуты между собой стальным стержнем диаметром 12 мм. в торцах которого просверлены отверстия и нарезана резьба М4.

В крышке корпуса, в ее верхней части просверлено несколько десятков отверстий над лампами 6П14П для оттока разогретого воздуха. В боковых стенках этой крышки, вблизи от ламп вырезаны прямоугольные отверстия, в которые изнутри вклеены силиконовым герметиком тонированные стекла.

На задней панели усилителя находятся колодка сетевого разъема с предохранителем, гнезда входа и выхода. Гнезда входов усилителя («тюльпаны») установлены через изолирующие прокладки и не имеют прямого контакта с корпусом усилителя.

Корпуса «тюльпанов» соединены с минусовым (общим проводом) платы усилителя и корпусом усилителя через оплетку экранирующего кабеля. Корпус усилителя и передняя панель окрашены тремя слоями автомобильной эмали типа «металлик» из аэрозольной упаковки.

О. Платонов, г. Пермь. Р-2010-05.

Автор: О. Платонов, г. Пермь. Р-2010-05.

Вас может заинтересовать:

Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.

При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна.

Повышение линейности лампового каскада

Опубликовано: 22 января, 2014 • Рубрика: Лампы

Ренессанс ламповых усилителей состоялся! Есть довольно большая масса приверженцев данной техники. Но в последнее время набирают популярность как среди радиолюбителей, так и в промышленных конструкциях гибридные усилители. Неудивительно, ведь лампа гораздо лучше подходит для усиления напряжения, чем транзистор. Ну а для усиления тока и согласования выходного сопротивления усилителя с довольно низкоомной нагрузкой транзисторы оказываются как нельзя кстати. Они помогают избавится от такого дорогого, трудоёмкого, габаритного элемента как выходной трансформатор, качество изготовления которого может свести «на нет» все усилия по сборке усилителя.

Читать еще:  Подключение 3х ламп от двойного выключателя

Именно гибридная схемотехника позволяет довольно просто получить максимально короткий тракт усиления и отказаться от так нелюбимой многими аудиофилами общей отрицательной обратной связи.

Известный любитель гибридных усилителей Андреа Чуффоли, работая над очередным своим проектом, провел интересное исследование. Перебрав больше десятка различных радиоламп для входного каскада усилителя, он остановил свой выбор на лампе D3A (производство Siemens, американский аналог 7721). Лампа имеет высокий коэффициент усиления ( около 77) при довольно низком сопротивлении анода 1,9кОм. Кстати, на второе место он поставил российскую лампу 6С45П обладающую ещё меньшим сопротивлением 1,2кОм при коэффициенте усиления в 56.

Исследовав лампу в классическом каскаде с резистивной нагрузкой:

Андреа получил следующие результаты:

Не удовлетворившись высокими искажениями, он начал искать пути повышения линейности каскада.

Первое, что он проверил — каскад с индуктивной нагрузкой. Именно такой вариант (ещё лучше, когда используется межкаскадный трансформатор. И нагрузка индуктивная, и разделительный конденсатор не нужен) почему-то у ламповиков считается чуть ли не идеальным.

Результаты измерений такого каскада:

Искажения каскада, как и следовало ожидать, стали значительно меньше. НО! Обнаружилась интересная особенность. Если посмотреть на АЧХ каскада, то на низких частотах наблюдается подъём, вызванный резонансом контура, образованным индуктивностью дросселя и конденсатором в цепи катода:

Для линеаризации АЧХ пришлось увеличить емкость конденсатора в 3 раза. Кроме того, как отмечает Андреа, качество звуковоспроизведения такого каскада очень сильно зависит от качества изготовления дросселя (межкаскадного трансформатора). В достойном ламповом усилителе стоимость моточных изделий может составлять более половины стоимости всего усилителя.

Наилучшим вариантом по мнению автора является усилительный каскад с генератором тока в нагрузке:

Линейность такого каскада не хуже, чем у каскада с индуктивной нагрузкой, а побочные резонансы отсутствуют:

Обращаю внимание ярых сторонников чистой концепции лампового звука: активный источник тока для звукового сигнала имеет ооочень большое внутреннее сопротивление! Поэтому через него звуковой сигнал не проходит, транзисторы не участвуют в усилении сигнала. Источник тока только задаёт рабочий режим лампы.

Можно, конечно, поставить SRPP-каскад, но в нём не всё так хорошо, как хочется, да и лишние лампы, цепи накала, дополнительное тепло нам не очень-то нужно. Здесь же довольно простым и дешёвым способом получаются очень хорошие результаты.

Не останавливаясь на достигнутом, Андреа проверил каскад с иcточником тока, выполненном на полевых транзисторах. Он использовал модуль Two Terminal Constant Curent Sourse фирмы K&K Audio:

Результаты измерений каскада:

Результаты Андрея Чуффоли подтверждают исследования десятилетней давности, проведённые Евгением Карповым и опубликованные в работе «Спектры 2» (кому интересны подробности — Гугл в помощь). Евгений также исследовал более десятка ламп в каскадах с резистивной нагрузкой и активным источником тока в качестве нагрузки и пришёл к выводам:

1. применение источника тока существенно сужает спектр гармоник каскада. Гармоники высших порядков исчезают, спектр становится более благоприятным.

2. уровень гармоник в спектре сигнала снижается на порядок!

3. при увеличении амплитуды выходного сигнала эти преимущества выражаются ещё сильнее — рост гармоник и появление гармоник высших порядков наблюдается гораздо слабее, чем в каскаде с резистивной нагрузкой.

Результаты измерений представлены в таблице:

Увеличение по клику

В таблице представлен спектр и уровень гармоник лампы, её оптимальный режим работы (минимум искажений): напряжение анода, ток лампы и напряжение смещения (последнее ориентировочно, так как лампы имеют большой разброс).

Колонка «Чувствительность» показывает зависимость искажений каскада от режимов работы. Для ламп со значением чувствительности «Высокая» наблюдается существенный рост уровня гармоник и расширение их спектра даже при незначительных (10-20%) отклонениях режима от оптимального. Поэтому при использовании таких ламп рекомендуется применять стабилизированные блоки питания, вовремя менять состарившиеся лампы и следить за режимом работы.

Лампы со значением чувствительности «Низкая» слабо реагируют на отклонения режимов работы от оптимальных, поэтому такие лампы часто прощают новичкам-ламповикам просчёты в их конструкциях (в пределах разумного, конечно).

Так как продукцию фирмы K&K Audio, скорее всего, будет найти проблематично, привожу пример каскада на лампе 6Н23П с генератором тока в нагрузке построенном по каскодной схеме, так как амплитуда сигнала на аноде лампы достаточно высока. Такая реализация по параметрам идентична приведенной выше схеме с источником тока на полевых транзисторах.

Обращаю внимание на то, что транзистор VT2 работает в достаточно напряжённом режиме и для повышения надёжности рекомендуется соорудить для него небольшой радиатор.

Для получения минимальных искажений в представленных выше входных каскадах их нагрузка должна быть высокоомной. Отличный вариант — катодный или истоковый повторители.

Особенности схемотехники блоков питания ламповых усилителей

Качественная работа ламповой аппаратуры высокой верности воспроизведения звука в значительной степени зависит от применяемого блока питания, который из сетевого напряжения формирует питающие напряжения, необходимые для функционирования отдельных элементов, каскадов и блоков лампового усилителя в пределах заданных параметров. При этом среди основных требований, предъявляемых к таким источникам, помимо формирования напряжений и токов необходимых величин, особое место занимает обеспечение соответствующей степени фильтрации питающих напряжений. Дело в том, что одной из основных причин появления фона в ламповых усилителей являются пульсации выпрямленного напряжения, питающего цепи анодов и экранных сеток ламп. Поэтому добиться уменьшения фона, возникающего из-за пульсаций напряжения, можно в первую очередь, усовершенствованием схемы и улучшением параметров источника питания.

Блоки питания ламповых УНЧ, как правило, формируют два вида напряжений. Это постоянные напряжения величиной от нескольких десятков до сотен вольт для питания цепей анодов и экранных сеток, а также постоянные или переменные напряжения от единиц до полутора десятков вольт для цепей накала. Поэтому работа по улучшению параметров блоков питания также ведется в двух направлениях, которые соответствуют указанным видам формируемых напряжений.

Источники питания цепей анода и экранных сеток

Для формирования постоянных напряжений, необходимых для питания анодных цепей и цепей экранных сеток ламп УНЧ, обычно применяются ламповые или полупроводниковые выпрямители. В зависимости от особенностей применяемых схемотехнических решений, выпрямительные элементы могут подключаться по одпополупериодной, двухполупериодной или мостовой схеме. Однако в высококачественных ламповых усилителях формирование питающих напряжений для цепей анодов и экранных сеток обеспечивается чаще всего двухполупериодными или мостовыми выпрямителями, что позволяет при неизменных данных фильтра получить значительно меньший коэффициент пульсаций, чем от однополупериодного выпрямителя. Принципиальные схемы простого лампового и полупроводникового двухполупериодного выпрямителя с искусственно созданной средней точкой приведены на рис. 1.

В данных схемах сетевое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Тр1 (выводы 1-2), а аноды двойного диода Л1 или полупроводниковых диодов D1 и D2 подключены к крайним выводам основной вторичной обмотки (выводы 3-5). Параметры трансформатора Тр1 обычно выбираются такими, чтобы значения переменных напряжений между выводами 3-4 и 4-5 находились в пределах 200-500 В. С катода лампы Л1 или с соединенных катодов полупроводниковых диодов D1 и D2 снимается выпрямленное положительное напряжение, а в качестве отрицательной шины используется вывод 4 от середины вторичной обмотки, который является искусственно созданной средней точкой. На конденсаторах C1, С2 и дросселе Др1, который может быть заменен резистором R1, собран фильтр. Необходимо отметить, что при замене дросселя резистором параметры этого резистора (сопротивление и мощность) следует выбирать с учетом тока, потребляемого усилителем, и напряжения, необходимого для питания анодных цепей ламп.

Читать еще:  Сенсорные выключатели света для светодиодных ламп

Напряжение накала для двойного диода Л1 выпрямителя (рис. 1, а) обычно формируется отдельной обмоткой трансформатора Тр1 (выводы 6-7), не связанной с обмоткой, с которой снимается напряжение накала Uн для остальных ламп усилителя (выводы 8-9). Дело в том, что на катоде лампы выпрямителя обычно присутствует высокое положительное напряжение, а у многих диодов катод соединен с нитью накала внутри баллона лампы. В схеме выпрямителя на полупроводниковых диодах (рис. 1, б) напряжение накала Uн для ламп усилителя также снимается с отдельной обмотки (выводы 6-7).

Главным достоинством рассмотренной схемы формирования напряжения анодного питания с помощью двойного выпрямительного диода косвенного накала (рис. 1, а) является постепенное возрастание уровня высокого напряжения до номинального значения по мере разогрева лампы. Процесс разогрева лампы выпрямителя по времени практически совпадает с разогревом остальных ламп усилителя, поэтому не возникает перегрузки конденсаторов фильтра при росте анодного напряжения. При использовании полупроводникового выпрямителя (рис. 1, б) постоянное напряжение на конденсаторы фильтра подается практически сразу после включения аппаратуры, что приводит к их перегрузке, поскольку номинальное потребление тока начинается только после разогрева ламп усилителя.

Необходимо отметить, что в двойных диодах с косвенным накалом при перегорании общей нити накала или хотя бы нити накала одного из диодов (в лампах с раздельным накалом) происходит весьма значительное увеличение фона переменного тока с одновременным падением выпрямленного напряжения.

Если в двухполупериодном выпрямителе применяется двойной диод с непосредственным накалом, то напряжение на первый конденсатор сглаживающего фильтра следует снимать со средней точки обмотки накала кенотрона или с искусственно созданной средней точки. Принципиальные схемы выпрямителей на двойном диоде с непосредственным накалом приведены на рис. 2.

В схеме выпрямителя с искусственно созданной средней точкой (рис. 2, б) резисторы R1 и R2 помимо функции формирования средней точки одновременно обеспечивают снижение импульсов тока при включении блока питания, что способствует увеличению срока службы кенотрона. В обеих схемах напряжение накала Uн для ламп усилителя также снимается с отдельной обмотки (выводы 9-10 на рис. 2, а и выводы 8-9 на рис. 2, б).

На практике в радиолюбительских конструкциях в качестве источника анодного питания ламповых УНЧ обычно используются простые мостовые выпрямители с фильтрами. Принципиальная схема одного из вариантов такого выпрямителя приведена на рис. 3. В данной схеме напряжение питания для цепей анодов и экранных сеток ламп выходных каскадов (Uа1) снимается с точки соединения конденсаторов С1 и С2. В то же время напряжение Uа2, необходимое для питания анодных цепей ламп входных каскадов, дополнительно сглаживается специальным фильтром.

Источники питания цепей накала

В ламповых усилителях низкой частоты питание цепей накала ламп может осуществляться напряжением как переменного, так и постоянного тока. Формирование этих напряжений обеспечивается соответствующими цепями и каскадами блока питания. Обычно в аппаратуре среднего класса напряжение переменного тока для накала ламп снимается со специальной обмотки силового трансформатора (рис. 4, а). В данной схеме с первой вторичной обмотки трансформатора Тр1 (выводы 3-4) снимается переменное напряжение для источника формирования постоянного анодного напряжения, а со второй вторичной обмотки (выводы 5-6) — переменное напряжение накала требуемой величины, которое подается непосредственно на соответствующие выводы ламп. Большинство электронных ламп, применяемых в усилителях НЧ, рассчитаны на номинальное напряжение накала величиной 6,3 В. Однако иногда для снижения уровня фона первого каскада питание цепи накала лампы предварительного усилителя осуществляется от отдельной обмотки меньшим напряжением. Так, например, для лампы типа 6Н2П это напряжение может составлять 5,7 В, а для лампы 6Н3П — 5,5 В.

Не следует забывать о том, что провода, используемые для подачи переменного напряжения к нитям накала ламп, часто оказываются источником наводок, приводящих к появлению фона переменного тока. Поэтому для ослабления влияния наводок рекомендуется использовать несколько способов. Так, например, самым простым решением является применение так называемых электрически симметричных цепей питания накала, которые образуются путем заземления средней точки обмотки накала относительно шасси или же созданием искусственной средней точки с помощью потенциометра. Упрощенные принципиальные схемы электрически симметричных цепей питания накала приведены на рис. 4, б и 4, в.

В схеме, приведенной на рис. 4, в, потенциометр R1 должен быть рассчитан на мощность не менее 1 Вт и иметь сопротивление в несколько сотен Ом, например от 100 до 680 Ом.

Необходимо отметить, что в некоторых случаях при использовании схемы с искусственной средней точкой (рис. 4, в) для накала ламп входных каскадов движок симметрирующего потенциометра не подключается к корпусу. На него подается небольшой положительный потенциал в несколько десятков вольт, который формируется специальным делителем из постоянного напряжения питания анодных цепей (рис. 5, а). Так, например, для лампы типа 6Н2П это напряжение может составлять 20-30 В. Постоянное напряжение в несколько десятков вольт может подаваться и непосредственно на среднюю точку накальной обмотки силового трансформатора (рис. 5, б). Для лампы типа 6Н2П это напряжение может составлять 50 В.

В ламповых усилителях аппаратуры высокой верности воспроизведения звука, если для снижения уровня фона рассмотренных мер недостаточно, накал ламп входных каскадов следует питать напряжением постоянного тока, которое формируется отдельным источником. Принципиальные схемы таких источников питания, основу которых составляет двухполупериодный или мостовой выпрямитель, приведены на рис. 6. Необходимо отметить, что схему, изображенную на рис. 6, а, рекомендуется применять для ламп с током накала меньше 300 мА. Для ламп с током накала 0,3 А и выше желательно использовать схему, приведенную на рис. 6, в. При этом обмотка накала должна быть рассчитана на напряжение, вдвое большее, чем номинальное напряжение накала соответствующей лампы. Так, например, для ламп с напряжением накала 6,3 В обмотка накала силового трансформатора должна обеспечивать напряжение 12,6 В.

Дополнительную защиту от возникновения наводок с одновременным снижением фона, вызванного пульсациями питающего напряжения, обеспечивают стабилизированные источники питания, формирующие напряжения для цепей накала ламп УНЧ. Принципиальная схема одного из вариантов такого источника, выполненного на интегральной микросхеме, приведена на рис. 7.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector