Схемы на радиолампах: УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ — Антемион

Содержание

УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ

Каждый начинающий радиолюбитель слышал или читал о превосходстве ламповой звуковоспроизводящей аппаратуры, по сравнению с звуковоспроизводящей аппаратурой построенной на полупроводниках. Не ослабевающий интерес к изготовлению конструкций на радиолампах и подвигнул меня на написание данной статьи, где будут рассмотрены основные критерии конструирования данного типа усилителей. Итак, приступим. Прежде всего необходимо сформулировать первый закон техники класса Hi-End: звуковой сигнал должен претерпевать как можно меньше преобразований, усиливаться как можно меньшим числом каскадов. Для подтверждения этого незыблемого правила как нельзя лучше служит простейшая схема линейного звукоусиления (класс А) в один такт.

Помимо всех своих ‘звуковых’ достоинств, такая схема подходит для освоения ламповой техники в силу простоты своей сборки и минимального количества деталей. Здесь необходимо упомянуть о некоторых особенностях по подбору компонентов, сборке, наналадке и использованию таких устройств. Ламповые усилители справедливо критикуют за ‘расплывчатый’ бас. Причина этого — повышенное выходное сопротивление лампового усилителя, поэтому профессионалы советуют расчитывать и налаживать АС под конкретный усилитель на лампах. Некоторые специалисты изготавливают даже сложные выходные трансформаторы,где каждая выходная обмотка работает на ‘свой’ отдельный динамик в акустической системе! Для уменьшения гармонических искажений и устранений акустического фона применяют метод секционной послойной намотки как сетевых так и выходных трансформаторов (например размещение первичной обмотки между половинами вторичной). Целесообразным считается применение тороидальных трансформаторов (всем знакомы их преимущества), но изготовление их в домашних условиях довольно сложно — требует навыков и терпения.

Отсюда вытекает второй незыблемый закон техники Hi-End: изготовлению трансформаторов нужно уделить как можно больше внимания — от этого на 90 процентов зависит качество звучания вашего самодельного агрегата.

Очень важным вопросом является постройка блока питания усилителя. Лично я не советовал бы применять выпрямители на полупроводниковых диодах-уж очень сильно они выхолащивают звук.Самое дельное на мой взгляд решение — применение кенотронных ламп с LC фильтрующей цепочкой. Преимущества этой схемы неоспоримы — по мере прогрева катодов кенотрона, напряжения в схему усилителя подаются постепенно (а не одномоментно,как при применении полупроводников, где пришлось бы дополнить схему релейным включателем анодного напряжения, чтобы увеличить срок службы электронных ламп). Самым распространенным кенотроном, доступным для самодельщика, является лампа типа 5Ц4С.

Применение выпрямителей и фильтров в накальных цепях ламп так же не желательно — помимо того что имеется риск деградациисигнала, связанный с применением полупроводников, некоторые лампы категорически отказываются ‘хорошо работать’, если их накальная цепь запитана постоянным напряжением! Помимо этого, схему усилителя необходимо дополнить сетевым фильтром подавления помех (смотри статью Самодельный фильтр для ламповой аппаратуры), который избавит агрегат от кучи НЧ/ВЧ помех из бытовой сети переменного тока. Следует также заострить внимание на выборе пассивных компонентов для лампового усилителя. Резисторы желательно применять только металлопленочные, типа МЛТ, с минимальным отклонением от номинала. И хоть не каждый радиолюбитель сможет достать, к примеру, пятиваттные пленочные резисторы (такие можно приобрести только по случаю, а некоторые их и в глаза не видели!) следует отказываться (по мере возможности) от применения проволочных резисторов, как отечественных так и импортных.

Очень критично следует относиться и к выбору конденсаторов — лучше всего подходят с диэлектриком из полипропилена, пленочные и поликарбонатные,

и хоть не каждый сможет позволить себе приобрести специализированные конденсаторы для Hi-End сборки, все из них следует обязательно проверять перед установкой в схему на предмет утечки, внутреннего сопротивления и т. д.

На худой конец можно применять и конденсаторы с бумажным диэлектриком типа МБМ и слюдяные типа КСО-1. Самыми ‘музыкальными’ и распространенными лампами для сборки однотактного усилителя, по мнению многих специалистов, являются лампы 6Н23ПЕВ

и 6П14П. Буквы Е или ЕВ в обозначении — показатель более высокого качества исполнения лампы.

В сети множество конструкций усилителей на этих лампах, так что принципиальных схем приводить не буду, думаю следует лишь привести их паспортные данные в прилагаемом архиве.

Так же следует (по мере возможности) избегать применения каких-либо цепей коррекции звука, при изготовлении усилителя на лампах. Если же это условие не выполнимо, следует применять как можно более надежные потенциометры фирм Alps

или Noble — пробой или обрыв резистора регулировки чреват весьма серьезными последствиями, помимо этого применение некачественных потенциометров может внести в сигнал воспроизведения заметные искажения. Для изготовления шасси усилителя применяется провереный годами материал — алюминий (в силу своей прочности, легкости обработки в домашних условиях). Все соединения при монтаже усилителя на лампах производятся прямо на ламповых панельках. Панельки следует выбирать так же с особой придирчивостью — лучше, если это будут керамические панели с надежными цанговыми зажимами для цокольных контактов ламп. Монтажный провод при сборке лучше применять посеребренный или луженый; то же касается и применяемого припоя — высокотемпературный с высоким содержанием серебра подойдет как нельзя лучше. Все разъемные соединения (вход/выход) желательно произвести с применением как можно более надежных разъемов-лучше даже применение клеммных колодок с креплением ‘под гайку’. АС следует подключать к усилителю проводниками (с сечением от 0,75 кв/мм и выше) из меди (и ни в коем случае не китайским биметаллом).

Несколько слов об акустике для лампового усилителя. Так как при реализации однотактной схемы невозможно добиться большой мощности усилителя, целесообразно применять высококачественные АС повышенной чуствительности, собранные по рупорной схеме.

Еще одним нюансом использования усилителей на лампах, профессионалы заявляют использование отдельной линии подключения электропитания усилительного комплекса (прямо от щитовой) проводником не менее 6 квадратных миллиметров (считай сварочный кабель). Мое личное мнение — это преувеличение. Думаю будет достаточно надежным применение провода стандартной электропроводки (2,5кв/мм) и розетки с надежно подпружиненными контактами, во избежание дребезга и помех при ненадежном соединении цепей питания. Надеюсь, что данная статья, где кратко изложены основные критерии конструирования и сборки ламповой звукоусилительной аппаратуры, послужит надежной памяткой для радиолюбителя, решившего впервые заняться сборкой аппарата данной категории! Автор: Электродыч.

Originally posted 2019-02-02 10:44:12. Republished by Blog Post Promoter

Усилители на лампах, схемы и описания ламповых УНЧ

Экспромт — ламповый УМЗЧ на 50 Ватт (6С41С, 6Ж9П)

Схемы ламповых усилителей мощности в представленных авторами статьях (см. перечень литературы) отличаются оригинальностью, продуманностью и хорошими параметрами. Вот и в этой статье предложен несложный 50-ваттный УМЗЧ, в котором можно применить готовые выходной и унифицированный сетевой …

4 5325 0

Трехламповый стерео усилитель звуковой частоты на 6Н23П и 6П14П (ECC88, EL84)

Схема самодельного стереофонического усилителя мощности низкой частоты, собранного на лампе 6Н23П и двух 6П14П. Зарубежные аналоги этих ламп — ECC88 и EL84. Предлагаемый ламповый УНЧ имеет следующие характеристики: Диапазон воспроизводимых частот — от 20Гц до 80кГц; Выходная мощность в триодном режиме — 2 х 2,75Вт; Выходная мощность в пентодном режиме — 2 х 4,5Вт.

1 4965 0

Ламповый усилитель звуковой частоты на 6С2П, 6П18П (12Вт)

Добрый день, уважаемые радиолюбители. Как известно, история развивается по спирали, и история развития аудиотехники в этом не исключение. Если взглянуть на рынок усилителей воспроизведения, то можно заметить, что в последние несколько лет вновь произошла реинкарнация ламповых усилителей, а некоторые производители возобновили производство радиолам. Сегодня мы хотели бы предложить вам конструкцию несложного лампового усилителя, предназначенного …

3 5303 0

Однокаскадный ламповый УМЗЧ на 4Вт (6П9), схема и описание

В статье описана конструкция однокаскадного лампового УМЗЧ небольшой мощности, используемого автором совместно с АС, построенной на основе широкополосных головок повышенной чувствительности. В усилителе применено параллельное включение двух пентодов 6П9, отличающихся высоким усилением. Это и позволило получить выходную мощность до 4 Вт при работе с источником сигнала, обеспечивающим напряжение сигнала до 1,5…2 В, т. е. от любого проигрывателя компакт-дисков или смартфона …

1 6097 1

Домашний ламповый винил-корректор (EF86, 6Н2П)

Эта статья предназначена для любителей винила, имеющих хотя бы начальные знания по радиотехнике и умеющих держать паяльник в руках. Несмотря на обилие цифровых источников звука, у многих из нас сохранилась большая коллекция виниловых пластинок. Более того, качество звучания прилично записанной …

1 5820 0

Ламповый усилитель с трансформаторами ТПП-258-127/220-50 (6Н8С и 6П3С)

Принципиальная схема самодельного лампового усилителя мощности на 6Н8С и 6П3С, в котором использованы фабричные трансформаторы типа ТПП-258-127/220-50. Автор рассказывает как он изготовил усилитель и какие изменения вносил в схему УМЗЧ, также предоставлены фото разобранного и готового устройства.

1 6881 5

Схема двухтактного лампового усилителя мощности на 6П14П (8 Ватт)

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 …

2 8605 16

Простой ламповый усилитель мощности на 14-20 Ватт (6Н2П, 6П14П)

Усилитель мощности ЗЧ, схема которого показана на рисунке выполнен на лампах от старых черно-белых телевизоров или радиол. Это предварительный усилитель с фазоинвертором на двойном триоде 6Н2П и двухтактный выходной каскада на двух лампах 6П14П. Использование таких старых компонентов, часто …

14 15747 20

Лампово-транзисторный УНЧ для наушников и колонок (6Н23П)

Всем ценителям лампового звука выношу на суд свою конструкцию лампово полупроводникового усилителя. Источником для творчества послужили залежи германиевых транзисторов, пролежавших в коробке и успешно позабытыми хороший десяток лет. Наверное немногим известен тот факт,что именно германий дает звучание максимально приближенное к ламповому…

4 8603 24

Схема лампового УНЧ с пятиполосным эквалайзером (6Н3П, 6П14П, 6П45С)

Предлагаю хорошо отработанную схему унч на 6п45с, с пятиполосным темброблоком. Усилитель выполнен по классической однотактной схеме.за основу была взята схема А.Манакова. В описании работы схема ненуждается. В процессе сборки и наладки были изменены некоторые номиналы резисторов.в процессе…

3 8733 0

1 2 3 4 5 … 6

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Каталог радиолюбительских схем. СТЕРЕО-УСИЛИТЕЛЬ НА ЛАМПАХ.

СТЕРЕО-УСИЛИТЕЛЬ НА ЛАМПАХ

Возможно, вы удивитесь, узнав, что речь идет о радиолампе. Действительно, сегодня, когда в радиотехнику повсеместно внедряются интегральные микросхемы, трудно представить, что кого-нибудь может привлечь перспектива возврата к «бабушкиным» временам в электронике, которые в нашем представлении олицетворяет собой лампа. Разве только почитателей старины. ..

Но не спешите с выводами. Нередко любители высококачественного звука-воспроизведения отмечают, что многие транзисторные усилители не обеспечивают того качества звучания, которое можно получить при использовании УНЧ на радиолампах. Дело в том, что усилители НЧ на транзисторах вносят специфические искажения, природа которых все еще неясна. А если к тому же учесть, что электровакуумные приборы доступнее большинства полупроводниковых… словом, так ли уж безнадежно устарела электронная лампа?

Усилитель предназначен для высококачественного воспроизведения стереофонических передач. Номинальная выходная мощность 2Х10 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 0,3%, максимальная — 2 X15 Вт.
Чувствительность 0,1 В при входном сопротивлении Rвх— 1000 кОм.
Динамический диапазон 75 дБ.
Частотный диапазон электрического тракта 20—20000 Гц при неравномерности + 3 дБ.
Глубина регулировки тембра ± 20 дБ.
Коэффициент переходного затухания —60 дБ.
Выходное сопротивление усилителя 0,3 Ом при сопротивление нагрузки Ri=12 Ом.
Коэффициент демпфирования—.32, дБ.
Сдвиг фазы по каналам не более 15° в диапазоне частот 30-15000 Гц.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

представлена на рисунке 1.

Рис. 1.

На входе установлен компенсированный регулятор уровня громкости, после которого сигнал поступает на сетку лампы Л1 каскодного усилителя с отрицательной обратной связью. Этот каскад, имея малый уровень собственных шумов, позволяет получить большое усиление при относительно низком уровне входного сигнала. В каскодном усилителе анод первого триода Л1, работающего в качестве усилителя, соединен непосредственно с катодом второго триода, сетка которого заземлена по переменному току через конденсатор С7. Напряжение смещения на нее подается с делителя напряжения, образованного резисторами R10 и R11. Далее сигнал поступает на катодный повторитель (1/2 лампы Л2) с малым выходным сопротивлением. Это важно для нормальной работы регуляторов тембра.

Регуляторы тембра: R11 — низких, R20 — высоких и R22 — средних частот. Пределы регулировки последнего в интервале 800—2000 Гц +10 дБ выбраны для сохранения , естественного звучания звуковых программ при максимальных подъемах низких и высоких частот.

Потери сигнала в регуляторах тембра компенсирует второй усилитель, выполненный на лампе ЛЗ.

Через регулятор стереобаланса R32 сигнал далее поступает на вход оконечного усилителя, собранного по двухтактной ультралинейной схеме. Она характеризуется небольшими нелинейными искажениями и малым выходным сопротивлением. Л4 — усилитель напряжения, Л5 — фазоинвертор, а Л6, Л7 — усилитель мощности.

Оконечный каскад охвачен глубокой отрицательной обратной связью (30 дБ на частоте 1000 Гц).

Резистор R36 и конденсатор С20 шунтируют анодную нагрузку, снижая тем самым ее сопротивление на высоких частотах. Цепочка R42, С23, а также конденсаторы С29— С31 устраняют генерацию усилителя на высоких частотах.

Замеряют величины резисторов R44 и R47. Больший из них устанавливают на место R47 для лучшей симметрии. Необходимо так же точно подбирать резисторы R48 и R49 (они входят в состав анодных: нагрузок R44, R47 фазоинверсного каскада).

Симметрия на высоких частотах определяется в основном монтажом.

На низких частотах она зависит от номиналов цепочки С25, R43 в сеточных цепях лампы Л5. Конденсатор С25 должен иметь небольшую утечку на постоянном токе. Каскады на лампах Л4 и Л5 имеют между собой гальваническую связь. Это понижает сдвиг фаз на низких частотах, улучшая! тем самым стабильность работы усилителя на. данном участке звукового диапазона.

Резисторы R56, R57 включены в цепи экранирующих сеток ламп 6П27С (6ПЗС). для улучшения линейности характеристики на больших мощностях. Резисторы R55 и R58 устраняют самовозбуждение оконечных ламп.

Л8 6ЕЗП — индикатор стереобаланса. Дополнительные обмотки выходных трансформаторов включены в противофазе между шасси и сеткой лампы 6ЕЗП. Когда усилители сбалансированы, напряжения имеют одинаковую величину и взаимно компенсируются. В этом случае светящийся сектор оптического индикатора имеет минимальную поверхность. Чтобы точность балансировки была высокой, уровень сигнала должен биты достаточно высоким.

Каждый усилитель нагружен на систему из пяти громкоговорителей: один 2А9 (30-1000 Гц), два 5ГД-1 (1000-5000 Гц) и два ЗГД-31 (5000— 18000 Гц). Частоты раздела фильтров с затуханием 12 дБ на октаву — 1000 Гц и 5000 Гц.

Принципиальная схема блока питания для обоих каналов представлена на рисунке 2.

Рис. 2.

Обмотки II и III силового трансформатора являются — источниками анодного питания соответственно правого и левого каналов усилителя. Обмотка IV служит для питания накала ламп предварительных усилителей обоих каналов (тем самым снижаете т фон переменного тока). Накал ламп оконечных усилителей питается от обмотки V.

КОНСТРУКЦИЯ

состоит из двух независимых блоков (усилителей и питания), связанных, между собой через разъемы. Внешний вид блока усилителей показан на рисунке 3.

Рис. 3.

ДЕТАЛИ

в схеме усилителя имеют разброс параметров ±2%. Переменные резисторы регуляторов уровня громкости и тембра (СПЗ-7) для уменьшения сдвига фазы целесообразно заменить на ступенчатые. Постоянные резисторы — МЛТ.

Катушка L1 содержит 400 витков провода ПЭВ 0,8 (3 мГн). Она намотана на текстолитовом каркасе высотой 30 мм и внутренним 0 10 мм. Диаметр щечек — 40 мм.

Катушки L2, L3 помещены в броневые сердечники СБ-5 (СБ-34). Они содержат по- 130 витков провода ПЭВ 0,8 (0,5 мГн).

Намотка всех катушек рядовая.

Параметры усилителя в значительной мере зависят от качества выходных трансформаторов. Обмотки каждого из них размещены на каркасе, разделенном на две равные части. Половину витков укладывают в одном отсеке, а в соседнем остальные витки наматывают в противоположном направлении.

Каждая половина первичной обмотки разделена на пять равных секций; Меж-

Рис. 4.

Дополнительная обмотка для оптического индикатора Л8 наматывается после первичной и вторичной обмоток к содержит 200 витков провода ПЭВ 0,1

Силовой трансформатор использован от телевизора КВН-49, но его надо переделать. Повышающую обмотку делят поровну, образуя две самостоятельные обмотки (для питания обоих усилителей). Анодное напряжение повышают до 400; В, намотав две обмотки по 80 витков проводом ПЭВ 0,29. Если же напряжение не повышать; (оставить 370 В), снизится максимальная выходная мощность.

Обмотку накала кенотрона (5 В) используют для питания накала ламп предварительных; усилителей постоянным током.

Дроссель фильтра тоже от телевизора КВН-49. (Сердечник Ш32Х40, 2500 витков провода ПЭВ 0,35.)

НАЛАЖИВАНИЕ

Проверив правильность монтажа, приступают к налаживанию схемы, начиная е оконечного усилителя. Регулятор стереобаланса (резисторы R32, R33) отключают от схемы, соединив предварительно управляющую сетку пентода Л4 е шасси через резистор сопротивлением 1 МОм.

Устанавливают эквивалент нагрузки — проволочный резистор сопротивлением 6—8 или 12—16 Ом с мощностью рассеивания не менее 20 Вт. При этом следует помнить, что включать усилитель В сеть без нагрузки нельзя: выходной трансформатор может выйти из строя.

Резистор R53 отрицательной обратной связи устанавливают в положение. максимального значения! и проверяют режимы ламп оконечных и предварительных каскадов.

Далее вольтметр постоянного тока с пределом измерения 10 В подключают к анодам выходных ламп и с помощью переменного резистора R54 устанавливают величину напряжения, равную нулю (режим симметрии по постоянному току).

Если с помощью R54 установить 0 В не удается, одну из ламп 6П27С (6ПЗС) следует заменить.

Движок переменного резистора R1 (рис. 2), шунтирующего обмотку накала ламп оконечного усилителя, устанавливают по минимуму фона переменного тока.

Необходимо точно установить режим работы лампы Л5 фазоинвертора. Для этого вольтметр постоянного тока со -шкалой 10 В «плюсовым» выводом подключают к катоду лампы 6Н2П, а «минусовым» — к аноду 6Ж1П, и подбором величины резистора R37 устанавливают напряжение 3 В. Если вольтметр имеет небольшое входное сопротивление, величина напряжения будет 5—8 В. Точное его значение устанавливают с помощью генератора и осциллографа. Для этого конденсаторы С26 и С27 отключают от сеток ламп оконечного каскада и через резисторы величиной 470 кОм соединяют с шасси.

На сетку лампы 6Ж1П подают сигнал частотой 1 кГц, а осциллограф подключают к анодам лампы 6Н2П. Далее, увеличивая сигнал до уровня, при котором на экране осциллографа, начинают появляться искажения, с помощью резистора R37 добиваются, чтобы ограничения положительной и отрицательной полуволн синусоиды были симметричными. После этого уровень сигнала снижают, схему восстанавливают, а осциллограф подключают к нагрузке. Затем уровень сигнала увеличивают вновь и с помощью переменного резистора R50, как и в первом случае, устанавливают симметрию ограничений синусоиды. Эти операции производят с обоими усилителями.

Далее устанавливают максимальную глубину отрицательной обратной связи. Уменьшают величину резистора R53 до появления высокочастотной генерации, которую наблюдают по осциллографу. После появления генерации сопротивление резистора R53 увеличивают на 20% до устойчивой работы усилителя, сохранив при этом одинаковое усиление в обоих каналах.

Генерацию можно обнаружить с помощью вольтметра переменного тока со шкалой 10 В. При отсутствии входного сигнала вольтметр покажет на нагрузке наличие генерации.

Затем приступают к налаживанию предварительного усилителя. Генератор подключают к регуляторам уровни громкости обоих усилителей, а осциллограф — к анодам лампы ЛЗ. На частоте 1000. Гц уровень сигнала должен быть 100 мВ. Добиваются, чтобы на анодах ламп обоих усилителей переменные напряжения имели, одинаковое значение.

Далее в схеме восстанавливают регулятор стереобаланса, отключив резисторы от сеток ламп 6Ж1П. К нагрузке подсоединяют осциллограф и регулятором стереобаланса устанавливают, чтобы оба канала имели одинаковый коэффициент усиления. На ручке регулятора делают отметку, соответствующую этому положению.

Поминимуму фона методом подбора, находят точку подключения. «минусовой» шины. На этом наладка усилителя заканчивается.

В. АСТАХОВ, инженер.

Моделист-конструктор № 1977, с. 35-37

ПРОСТЕЙШИЕ КОНСТРУКЦИИ ПО РАДИО — НА РАДИОЛАМПАХ

Ю. ВЕРХАЛО

РАДИОЛАМПЫ

Действие радиоламп основано на способности накаленного металла излучать электроны. Радиолампа представляет стеклянный баллон, в котором находятся электроды: нить накала (катод) и около него металлическая пластинка (анод).

Баллон укрепляется в цоколе, через который концы электродов выведены наружу и присоединены к ножкам для включения лампы в приемник. Схематическое изображение и общий вид простой радиолампы приведены на рисунке 17.

Лампа, имеющая два электрода, называется диодом; эту радиолампу можно применять вместо кристаллического детектора. Имеются и другие типы радиоламп; в них имеется большее количество электродов. Это радио-лампы, у которых между катодом и анодом установлен еще один или несколько электродов; эти электроды называются сетками. Если радиолампа имеет одну сетку, то такую радиолампу называют триод, две сетки — тетрод и три сетки — пентод. Радиолампы, в которых имеются сетки, применяются для усиления радиосигнала, принятого антенной приемника.

Радиолампы не ввинчивают в патрон, как осветительные, а вставляют в специальную ламповую панельку. Разные радиолампы имеют неодинаковое число контактных ножек. Чтобы при включении лампы не перепутать ножек, в центре цоколя имеется ключ, обеспечивающий правильное включение лампы (рис. 18). Каждая ножка имеет свой номер: от 1 до 8. Считают номера ножек цоколя лампы от бородки ключа в направлении движения часовой стрелки; так же и на ламповой панельке. Вывод управляющей сетки у большинства ламп присоединяют к колпачку на баллоне лампы. Наименование лампы всегда обозначают цифрами и буквами на баллоне лампы. На рисунке 19 мы приводим образцы ламп, примененных в тех радиоконструкциях, о которых мы говорим дальше.

ПРИЕМНИК С ДИОДНЫМ ДЕТЕКТОРОМ

Простейший ламповый приемник вы получите, если замените кристаллический детектор в своем приемнике лампой (рис. 20). В качестве лампового детектора мы советуем городскому радиолюбителю применить лампу типа 6К7 или 6Ж7, катод которых нагревается переменным током в 6,3 вольта, но можно включать и немного меньше,- например 6 вольт (от трансформатора), а сельскому радиолюбителю — лампы 2К2М, 2Ж2М, СО-241, нагреваемые постоянным током в 2 вольта. Эти радиолампы понадобятся вам и для изготовления других ламповых конструкций.

Прибегая к различным способам включения, эти лампы мы можем использовать в качестве диода и триода. Для включения лампы рядом с гнездом детектора сделайте отверстие величиной с пятикопеечную монету и в нем укрепите ламповую панельку. Все три сетки лампы «закорочены» на анод. Для этого на ламповой панельке нужно спаять между собой гнезда 3, 4, 5 и провод, идущий к колпачку лампы. К гнездам панельки 2 и 7 припаивают провода накала батареи. Анод и катод подключают к гнездам кристаллического детектора. Если все соединения сделаны правильно, приемник сразу начинает работать.

УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ДЕТЕКТОРНОГО ПРИЕМНИКА

Чтобы увеличить громкость приема, можно собрать для детекторного приемника усилитель, схема которого представлена на рисунке 21. Усилитель делается на небольшом деревянном шасси длиной 12 см, шириной 8 см, в виде приставки к детекторному приемнику. В качестве усилительной лампы, чтобы добиться большего усиления слышимости передачи, можно взять лампу пентод, примененную вами в приемнике с ламповым детектором. Для включения лампы нужно в круглом отверстии, выпиленном лобзиком или вырезанном острым ножом, укрепить ламповую панельку. На боковой стенке панели устанавливают зажимы для включения накальной и анодной батареи. Два зажима понадобятся также для подключения соединительных проводов от гнезд телефонов детекторного приемника. С противоположной стороны укрепляют гнезда для включения телефонов или громкоговорителя типа «Рекорд».

Из деталей еще понадобятся

постоянное сопротивление (R) величиной 300 килоом и
блокировочный конденсатор (С) в 1 000 микромикрофарад.

Внутренний монтаж производят медным проводом в виниловой изоляции. Проводник, идущий на сетку к колпачку лампы, следует снабдить зажимом из полоски металла, согнутой колечком.

Рекомендуем, во избежание ошибок, перед началом монтажа около зажимов батарей сделать надписи, объясняющие назначение их.

Различные варианты схемы для батарейных и подогревных ламп показаны на рисунках 21 и 22.

Для питания накала усилителя используют любую батарею, дающую 2 вольта или немного меньше (для подогревных ламп 6 вольт от трансформатора «гном»), а для питания анодной цепи батареи: БАС-60 (батарея анодная сухая напряжением в 60 вольт), БАС-70, БАС-80.

Отрицательные полюсы обеих батарей присоединяют к среднему зажиму «общий -». Плюс батареи накала присоединяют к зажиму «+Бн», а плюс анодной батареи — к зажиму «+Ба». В случае употребления лампы с подогревным катодом для подключения питания можно сделать не 3, а 4 зажима: два — для подключения шести вольт и два — для подключения анодной батареи. Для выключения усилителя следует поставить выключатель типа «тумблер» или сделать самодельный выключатель.

При присоединении к детекторному приемнику усилитель обеспечивает громкую работу телефона, но громкоговоритель хорошо работает только при приеме близких мощных радиостанций.

ОДНОЛАМПОВЫЙ ПРИЕМНИК

С простейшим приемником (с ламповым детектором и одноламповым усилителем) вы уже познакомились. Соединив вместе эти две конструкции, можно получить двухламповый приемник по схеме, изображенной на рисунке 24.

Практически же никто не строит и не применяет таких схем приемников: они громоздки и невыгодны в работе. Обычно детектирование и усиление производятся одной лампой. На рисунке 25 изображена схема такого однолампового приемника; в нем применена лампа 2Ж2М.

Приемник следует монтировать на угловой панели шириной 12 см, длиной 15 см. Расположение ручек настройки приемника показано на рисунке 27.

Одной из главных деталей этого приемника является катушка, которая состоит из двух секций. Изготовляют ее на картонной гильзе охотничьего патрона диаметром 18-20 мм. На ней укрепляют четыре картонные «щечки» (размеры см. на рис. 26). Между ними проводом ПЭШО 0,15 (с эмалевой изоляцией и одним слоем изоляции из шелковых ниток) наматывают секции катушки.

Секция 1 состоит из 70 витков, а секция 2 — из 270 витков.

Намотку ведут виток к витку в несколько слоев в одном направлении. Секции соединяют между собой последовательно. Точку их соединения подводят к переключателю диапазона. Катушку устанавливают вертикально на панели.

Конденсатор C1 — антенный, величиной 100 микромикрофарад, а конденсатор С3 переменной емкости — возьмите величиной в 500 микромикрофарад, установите его таким образом, чтобы ось выходила через отверстие на переднюю стенку панели. На ось наденьте ручку с указателем настройки.

Для установки ламповой панели вырежьте круглое отверстие. На переднюю стенку панели выведите ручки переключателя диапазона и ручку выключателя приемника (батарей), укрепите гнезда для включения телефона или громкоговорителя. В левой части передней стенки укрепите два зажима для подключения проводов антенны и заземления.

Кроме того, как указано по схеме, включите в цепь сетки конденсатор С2 величиной в 200 микромикрофарад. Между сеткой и катодом включается сопротивление величиной 0,8- 1 мегом. К гнезду 4 ламповой панельки (вторая сетка) и катоду присоедините конденсатор С4 величиной в 0,5 микрофарады, а между второй сеткой и «4-» анода — сопротивление R2 величиной 50-80 килоом.

Параллельно гнездам телефонов включаете конденсатор С5 — 1 000 микромикрофарад.

Все соединения делайте как можно короче, но так, чтобы провода не соединялись между собой. Провода от секций катушки и от конденсатора переменной емкости С3 через отверстия, сделанные шилом или тонким сверлом, пропустите внутрь панели, где производится монтаж схемы приемника (рис. 27).

Этот приемник может принимать радиостанции, работающие на средних волнах от 200 до 500 м, и длинноволновые радиостанции от 700 до 1 800 м.

Послушав работу приемника в течение нескольких дней, заметьте, при каком положении конденсатора переменной емкости какие станции слышно, и вычертите шкалу для диапазона длинных и средних волн.

В этом приемнике можно использовать лампы 6К7 и 6Ж7.

Отличие от схемы рисунка 25 заключается в том, что катод соединяется с третьей сеткой не внутри лампы (как у 2К2М и 2Ж2М), а снаружи отдельным проводником; накал можно подключать отдельно от катода. Выключатель приемника устанавливают в цепи, подходящей к зажиму «- общий», или в цепи накала.

УВЕЛИЧЕНИЕ ГРОМКОСТИ ТЕЛЕФОНА

(Самодельные громкоговорители)

Издаваемый телефонами звук можно немного усилить, если на дно стакана или большой фаянсовой чашки положить две деревянные планочки или даже спички, а на них отверстием вниз установить телефон (рис. 28).

Увеличивая или уменьшая расстояние между телефоном и днем стакана при помощи подклады-ваемых планочек, можно регулировать громкость.

Можно добиться усиления звука и другим способом. Осторожно снимите крышку телефона и выньте металлическую мембрану. Возьмите упругую стальную или железную проволоку диаметром от 1 до 2 мм; кусачками или плоскогубцами откусите от нее кусок длиною 100-150 мм. Зачистите проволоку шкуркой до блеска. Из проволоки изготовьте иглу для укрепления диффузора. 1 Для этого верхний конец проволоки согните спиралькой, как показано на рисунке 29, а нижний, согнув полукольцом, припаяйте в центре мембраны. Затем приступайте к изготовлению диффузора. Его изготовляют из толстой плотной чертежной бумаги или тонкого картона. Вырежьте круг диаметром 20- 25 см, затем сделайте вырез к центру круга, наложите один край на другой и склейте; у вас получился конусообразный диффузор,, как показано на рисунке 29. После просушки в центре диффузора осторожно, так, чтобы не повредить его, сделайте шилом маленькое отверстие, в которое введите спираль иглы. Введя спираль иглы, залейте отверстие и спираль сургучом или канифолью.

Громкоговоритель, чтобы не повредить его, следует поместить в фанерный или деревянный ящик. Для удобства можно согнуть иглу, уменьшить или увеличить ее.

Еще лучшие результаты получаются, если взять готовые диффузоры от громкоговорителей «Рекорд» или «Зорька». Можно не делать спирали на конце иглы, а использовать для закрепления «щечки» от диффузоров громкоговорителя «Рекорд»; в этом случае диффузор будет закреплен на игле прочнее.

Громкоговоритель можно сделать и из магнита. На подковообразном магните укрепите одним концом стальную или железную пластинку шириной в 12 мм, толщиной в 1-2 мм, второй конец которой оставьте незакрепленным. Укрепить пластинку следует болтиком с гайкой в полоске железа шириной в 10-15 мм и согнутой по форме магнита, как показано на рисунке 30.

Из картона сделайте каркас для катушки с двумя «щечками» (размеры на рис. 30). Между «щечками» намотайте 1 000 витков провода ПЭ, 0,01-0,04, аккуратно, в несколько слоев, виток к витку. Готовую катушку сдвиньте на свободный конец пластинки и припаяйте иглу с диффузором. Включив концы провода катушки в сеть радиотрансляции или приемник, передвигая катушку по пластинке, добейтесь наибольшей громкости и закрепите катушку.

Для прочности громкоговорителя следует сделать ящик. На рисунке 31 изображены примеры оформления ящиков для громкоговорителей. При установке в ящик прежде всего следует укрепить механизм громкоговорителя и уже потом диффузор. Края диффузора приклеивают к дереву вокруг отверстия ящика.

< ПРОСТЕЙШИЕ КОНСТРУКЦИИ ПО РАДИО — ПРОСТЕЙШИЕ РАДИОКОНСТРУКЦИИ

Двухтактный усилитель низкой частоты на радиолампах

Конкурс начинающих радиолюбителей
“Моя радиолюбительская конструкция”

Конкурсная конструкция начинающего радиолюбителя
“Двухтактный усилитель низкой частоты на радиолампах”

Здравствуйте уважаемые друзья и гости сайта!
Представляю вам первую конкурсную работу (третьего конкурса сайта) начинающего радиолюбителя Александра Лупенко, город Темрюк

Здравствуйте, меня зовут Александр.
Представляю схему 2-х тактного усилителя низкой частоты на лампах, которую разработал собственноручно.
Данная схема очень простая и в наладке не нуждается. При правильной сборке и правильно подобранных деталях, усилитель низкой частоты начинает работать сразу, без каких-либо искажений.

Рассмотрим схему (ВИДЕО: первая сборка, вторая сборка и рисунок 1):

Рисунок 1:

Схема состоит из:
— выходного трансформатора тв2,
– резистора 220 ом,
– 2х ламп 6п14п,
– катодного резистора 62 ом,
– входного трансформатора тв1.
Именно благодаря трансформатору тв1, то есть входному трансформатору, делает данный усилитель до безумия простым и качественным.

Но у данной схемы есть один недостаток – отсутствие питающего трансформатора делает её чувствительной к питающему напряжению (не менее 215в),обязательно требующийся предуслитель 0.1 до 1.5 вт.
Плюсы данной схемы: хорошая выходная мощность, небольшие размеры, простота сборки, даннуню схему можно ещё много раз прорабатывать, при правильной сборке и правильно подобранных деталях не возникнет никаких проблем.

Также на рисунке 2, вариант блока питания:

Рисунок 2:

На рисунке 3, однотактный УНЧ:

Рисунок 3:

Детали для однотактного УНЧ следующие:
— тр -тв1 обмотка 2: 20-50 ом
– тр -тв2 обмотка 3: 10-50 ом

На видео “первая сборка”, я взял первые, что попались трансформаторы, один от радиоприемника, второй от магнитофона.
На “второй сборке” более проработано. В качестве выходного можно взять абсолютно любой сетевой трансформатор, я взял от старого усилителя “Вега-25у”, входной – тот-же.

Небольшой совет, чтобы не мучиться с средним отводом при двухтактном УНЧ, взять двухкатушечный П-образный трансформатор, с входным напряжением не менее 220 вольт.
И в заключении, я хочу пожелать всем удачи в сборке разработке и доработки радиосхем.

И еще один маленький совет. Чтобы получить хороший выходной сигнал, трансформатор лучше взять с напряжением обмоток (в сетевом включении на 220 ) 18-22 вольта (4 ом), 28-32 вольта (8-ом), сопротивление первички в сетевом включении 15-46 ом.
Выходной трансформатор можно взять сетевой с сопротивлением не более 40 ом, с отводом по середине, или объединить два маломощных трансформатора …

Схема простого усилителя на двух лампах:

Цоколевка некоторых радиоламп:

Уважаемые радиолюбители!
Голосуйте на форуме сайта за понравившуюся конструкцию начинающего радиолюбителя!
Перейти на страницу форума для голосования

Статьи об Hi-End аппаратуре, ламповых усилителях, акустике, радиолампах.

« Назад

Практическая схема УНЧ 06.03.2019 13:43

Принципиальная и монтажная схемы усилителя НЧ, который будет использован во всех наших приемниках, приведена на чертеже 12. В усилителе имеется два каскада: усилитель напряжения на лампе 6Ж3П или 6Ж1П (Л₃) и усилитель мощности на лампе 6П1П (Л₄).

Входные гнезда усилителя обозначены на схеме буквами Т1 и Т2. Это обозначение перешло из схемы детекторного приемника, где имелись два гнезда для подключения телефонов. При воспроизведении грамзаписей к гнездам Т1, Т2 подключается звукосниматель (Зв), а при радиоприеме — нагрузка детектора.

Одно из гнезд (Т2) сразу же соединяется с общим («земляным») проводом, а второе с помощью экранированного провода подключается к регулятору громкости — потенциометру.

Экранировка проводов и деталей в сеточной цепи первой лампы необходима для того, чтобы защитить их от электромагнитных полей, которые создает переменный ток (частота 50 гц), проходя по осветительным проводам, по обмоткам силового трансформатора и т. п. Эти электромагнитные поля наводят в соединительных проводах усилителя переменные токи с частотой 50 гц, подобно тому как радиоволны наводят в приемной антенне токи высокой частоты (рис. 103).

В результате «наводок» в различных цепях усилителя появляются переменные напряжения с частотой 50 гц и величиной в несколько микровольт, а иногда и в несколько десятков милливольт. Конечно, если такое напряжение появится в анодной цепи выходной лампы, то мы этого даже не заметим, так как напряжение полезного сигнала на анодной нагрузке выходного каскада обычно лежит в пределах от нескольких вольт (слабый сигнал) до 100-150 в. По сравнению с этими величинами напряжение «наводок» настолько мало, что практически совершенно не влияет на работу усилителя.

Другое дело, если «наводки» появляются в цепях с низким уровнем сигнала и, в частности, в сеточной цепи первой лампы. Здесь напряжение полезного сигнала очень мало (именно поэтому мы и ввели усилитель напряжения) — оно обычно лежит в пределах от нескольких милливольт при слабом сигнале до 100-200 мв.

Совершенно ясно, что при слабых сигналах, а особенно во время паузы напряжение «наводок» уже становится сравнимым с самим полезным сигналом, а иногда даже может стать больше его. Попав на сетку первой лампы, «наводки» усиливаются вместе с полезным сигналом и создают в громкоговорителе очень сильный фон переменного тока.

Основной путь для борьбы с «наводками» — это экранирование. Давайте попробуем между источником «наводок» и цепью, которую нужно защитить, поставить экран — тонкую металлическую пластинку (или сетку), соединенную с земляным проводом. В этом случае электромагнитные волны будут наводить ток в самом экране, а за ним образуется своего рода тень — участок, где «наводок» практически не будет (рис. 104).

Если заранее неизвестно, с какой стороны появятся наводки, то защищаемую цепь окружают экранами со всех сторон. Широкое распространение нашли цилиндрические алюминиевые экраны, внутрь которых помещают контурные катушки и другие детали; у переменных сопротивлений роль экрана выполняет металлический корпус; для того чтобы защитить от наводок обычные провода, их помещают в так называемый экранирующий чулок — сплетенную из тонких проволочек гибкую трубку. Если под руками нет такого чулка, то поверх изоляции защищаемого провода нужно намотать спираль из любого медного провода, например ПЭ-0,1 или ПЭ-0,5. Эта спираль будет играть роль экрана.

Любой экран, будь то экранирующий цилиндр, корпус переменного сопротивления или самодельный экранирующий чулок, обязательно должен быть заземлен, причем у самодельного экрана для проводов нужно заземлять оба конца спирали. На схемах детали, заключенные в экран, обводят пунктирной линией; экранированный провод на схемах пропускают сквозь заземленное кольцо.

Интересно отметить, что «наводками», создающими фон, можно пользоваться для проверки усилителей НЧ. Прикоснувшись куском провода, отверткой или просто пальцем к какому-нибудь участку входной цепи первой лампы, например к ее управляющей сетке, мы фактически подадим на вход усилителя наведенное напряжение с частотой 50 гц, и если усилитель исправен, то громкоговоритель воспроизведет сильный фон (рис. 105). Фон появится, но, конечно, очень и очень слабый, и при прикосновении к сетке выходной лампы. Совершенно очевидно, что при проверке батарейных приемников в условиях, где нет сети переменного тока, никакого фона обнаружить не удастся.

Если вы внимательно посмотрите на принципиальную схему нашего усилителя НЧ, то обнаружите, что почти все его элементы вам уже знакомы . Возьмем, например, регулятор громкости — это обычный делитель напряжения — потенциометр, с помощью которого можно подавать на сетку лампы ту или иную часть напряжения входного сигнала. Сопротивление R₁₂ — это обычная «утечка» в цепи управляющей сетки, а конденсатор С₂₇предохраняет сеточную цепь от постоянного напряжения. Этот конденсатор введен в схему «авансом», так как он понадобится лишь тогда, когда усилитель будет подключен к приемнику.

На сопротивлении R₁₅ создается постоянное напряжение, которое служит отрицательным смещением на сетку лампы Л₃. Конденсатор С₃₀ проводит переменную составляющую анодного тока лампы помимо сопротивления R₁₅. В первом каскаде можно подать смещение на сетку и другим путем — исключить из схемы детали R₁₅ и С₃₀, заземлить катод лампы, а в ее сеточную цепь на место R₁₂ включить сопротивление в 10 Мом .

Сопротивление R₁₄ — это не что иное, как гасящее сопротивление в цепи экранной сетки. Для переменного тока экранная сетка заземлена через конденсатор С₂₉.

Анодной нагрузкой лампы Л₃ является сопротивление R₁₃. С анода лампы через переходной конденсатор С₂₈усиленный сигнал подается на сетку выходного каскада Л₄, Здесь так же, как и в первом каскаде, R₁₇ — сопротивление утечки, а R₁₈C₃₃ — цепь автоматического смещения. В анодную цепь лампы включен выходной трансформатор Тр₂, ко вторичной обмотке которого подключен громкоговоритель. Цепочка R₁₆C₃₁ — это простейший регулятор тембра. Если под руками нет конденсатора на 0,025 мкф (С₃₁) с достаточно высоким рабочим напряжением (не менее 500 в), то регулятор тембра можно включить и в сеточную цепь лампы Л₄, уменьшив при этом емкость конденсатора С₃₁ в десять — двадцать раз (уточняется опытным путем).

Единственной незнакомой нам пока деталью является конденсатор С₃₂. Назначение его — шунтировать выходной трансформатор для токов высокой частоты и таким образом препятствовать паразитному самовозбуждению усилителя.

Выходной трансформатор Тр₂ выполнен на сердечнике сечением 2,56 см² — пластины Ш-16, толщина набора 16 мм. Его первичная обмотка содержит 2500 витков провода ПЭ-0,1, а вторичная — 81 виток провода ПЭ-0,51. Сердечник выходного трансформатора, так же как и сердечник дросселя фильтра, собирается «встык». В качестве Тр₂можно использовать выходные трансформаторы от приемников «Рекорд-53», «АРЗ-53», «Огонек» и многих других.

Заканчивая разбор нашей первой ламповой схемы, хочется обратить внимание на возможную замену деталей усилителя.

Начинающие радиолюбители часто задают такие вопросы: «Можно ли заменить сопротивление 50 ком сопротивлением 47 ком?» или «Что будет, если вместо конденсатора емкостью 10 мкф применить конденсатор на 20 мкф?» и т. п.

Для начала заметим, что отклонение данных той или иной детали на 5-10% в большую или меньшую сторону особого значения не имеет и в большинстве случаев остается незамеченным. Более того, данные многих деталей можно изменить в полтора — три раза, а усилитель по-прежнему будет работать. А теперь поговорим конкретно о деталях нашего усилителя.

Прежде всего несколько слов о допустимой мощности сопротивлений и рабочем напряжении конденсаторов. Величины эти можно изменять как угодно, но… только в сторону увеличения: если нужен конденсатор с рабочим напряжением 20 в (например, С₃₃), то можно применить конденсатор на 30, 50, 100 в и т.д.; вместо сопротивления, рассчитанного на мощность 0,25 вт, можно применить сопротивление на 0,5, 1, 2 вт и т. д. В то же время применять сопротивления с меньшей мощностью или конденсаторы с меньшим рабочим напряжением, чем это указано на схеме, ни в коем случае нельзя. Мощность всех сопротивлений условно показана на схеме . Рабочее напряжение указывают только для электролитических конденсаторов. Конденсаторы бумажные, слюдяные, керамические и др., как правило, могут работать при напряжениях 250 в и более, а этого вполне достаточно почти для всех элементов схемы.

Возможность изменения данных той или иной детали зависит от того, в какой цепи стоит эта деталь и как она влияет на работу усилителя. Так, например, при увеличении или уменьшении сопротивления R₁₂ и на 20-50% никаких особых изменений в работе усилителя не произойдет. Другое дело, если мы сильно изменим величину сопротивления R₁₅. При этом сразу же изменится отрицательное смещение на управляющую сетку — чем больше R₁₅, тем больше отрицательное смещение. Изменится также анодный ток, падение напряжения на R₁₃, а значит, и напряжение на аноде лампы. Все это может привести к ухудшению усилительных свойств каскада и появлению нелинейных искажений. К уменьшению коэффициента усиления каскада приводит резкое уменьшение (а в ряде случаев и увеличение) сопротивления анодной нагрузки R₁₃ или снижение напряжения на экранной сетке путем увеличения R₁₄. Емкость конденсаторов С₂₉ и С₃₀ и С₃₃ можно увеличивать безболезненно, так как при этом лишь облегчается путь для переменных токов, которые проходят через эти конденсаторы.

Одним словом, данные, приведенные на принципиальных схемах, нельзя считать незыблемыми (рис. 106). В случае необходимости их можно изменять, и иногда весьма значительно. Но всякий раз при изменении данных какой-либо детали нужно думать о последствиях, к которым это изменение может привести.

Несколько слов о налаживании усилителя. Если усилитель собран в полном соответствии с принципиальной схемой и если в нем использованы исправные детали, то этот усилитель сразу же будет нормально работать без всякого налаживания. Две основные неприятности, которые вы можете обнаружить при включении усилителя, — это самовозбуждение и фон переменного тока.

Самовозбуждение возникает за счет паразитных обратных связей, и поэтому, обнаружив его, нужно прежде всего попробовать изменить монтаж, разнести входные и выходные цепи всего усилителя и отдельных каскадов. Если это не даст эффекта, то попробуйте увеличить емкость конденсатора С₃₂, включить в сеточную цепь Л₄ сопротивление на 10-50 ком (непосредственно между сеточным лепестком и проводом, идущим к сетке от R₁₇) и, наконец, отключить конденсатор С₃₀ или С₃₂. При отключении этих конденсаторов в усилителе возникает отрицательная связь, с которой мы подробнее познакомимся позже. В качестве крайней меры можно снизить усиление первого каскада, уменьшив в два-три раза сопротивление _R18 и в полтора-два раза сопротивление R₁₄.

В случае сильного фона нужно прежде всего выяснить его причину. Для этого можно соединить кратчайшим путем сетку первой лампы с ее катодом: если фон не прекратится, то его источником, по-видимому, является выпрямитель. Наиболее часто источником фона являются наводки. В этом случае нужно прежде всего проверить, хорошо ли соединены с земляным проводом экраны проводов, ось и корпус переменного сопротивления, сердечники выходного и силового трансформаторов, корпус громкоговорителя, один из проводов накала ламп. Иногда источником фона может оказаться даже небольшой проводничок во входной цепи усилителя, не помещенный в экран. В заключение заметим, что устранение самовозбуждения и фона, как, впрочем, и другие работы по наладке радиоаппаратуры, требуют большого внимания, терпения и аккуратности.

Построенный нами усилитель можно сразу же использовать для воспроизведения грамзаписей. Что же касается подключения усилителя к детекторному приемнику, то с этим вопросом мы познакомимся в следующем разделе.

Схема усилителя стерео на радиолампах

После многих лет интереса к электронике пришло время познакомиться с радиолампами и собрать ламповый стерео усилитель. Конечно первая конструкция должна быть максимально проста и дешева. Поскольку большинство деталей уже было, решено использовать популярные 6П14П, которые являются немного более мощным аналогом зарубежной EL84. В общем выбор пал именно на них. Следующим шагом был подбор трансформаторов.

Покупать производимые в настоящее время специальные звуковые трансформаторы для ламп слишком дорого. Вот почему использовались широко известные телевизионные ТВЗ в качестве трансформаторов громкоговорителей.

Расчеты по потребляемой мощности показали, что усилитель будет тянуть около 40 Вт. Среди доступных сетевых трансформаторов лучшим кандидатом казался транс с радиолы. Этот трансформатор не имеет маркировки и нигде не получилось найти никаких технических данных, но на основании сердечника можно предположить, что его максимальная мощность составляет около 50 Вт. Трансформатор также имеет экран между первичной и вторичной обмотками, который в сочетании с массой усилителя эффективно устраняет помехи от электросети.

Схема усилителя на радиолампах

Схема усилителя и БП на радиолампах 6П14П

Как видите, это типичная конфигурация пентода, работающая в классе A, со значениями элементов выбранными на основе рекомендаций даташита, поэтому нет смысла описывать отдельные радиоэлементы на схеме. Переключатель, помеченный как STDBY, с задержкой включает анодное напряжение ламп. Дополнительно этот переключатель содержит резистор R16, благодаря которому после включения питания усилителя ограничиваем скачок тока накала холодных ламп. Кроме того, резистор R15 вводит коррекцию напряжения накала.

Внимание: в усилителе опасное высокое напряжение. Всегда работайте с осторожностью и если в чём-то не уверены — нужно обратиться за помощью к более опытным радиолюбителям!

Весь усилитель покрыт контуром отрицательной обратной связи, который хоть и снижает чувствительность усилителя (приблизительно до 0,5 В среднеквадратичного значения), но заметно улучшает стабильность его работы.

Выходная мощность ЛУНЧ согласно документации для EL84: Pa max = 12 Вт, для 6П14П: Pa max = 14 Вт. Долговечность 6П14П указана как минимум в 3000 рабочих часов, для EL84 около 1000.

Был добавлен разъем для подключения наушников. Метод довольно примитивный, потому что при переключении на наушники почти вся мощность рассеивается в резисторах R10, работающих как искусственная нагрузка, но благодаря этому можно подключить наушники с любым сопротивлением, нет риска повреждения если случайно наушники отсоединятся при включенном усилителе. Также были добавлены на каждый канал резисторы R11, которые обеспечивают безопасность если случайно отключаем динамики, когда включается усилитель.

Печатная плата усилителя и БП

Весь усилитель был сделан на печатной плате. Конечно есть много сторонников сборки элементов навесным монтажом в ламповых усилителях, но преимущества использования печатной платы включают повторяемость, особенно когда УНЧ строится менее опытными людьми, и четкость соединений. Во время проектирования печатной платы уделено большое внимание работе заземления, силовых цепей и поддержанию необходимого расстояния между линиями с разными потенциалами.

В дополнение к основной плате усилителя были разработаны две поменьшие. Одна из них имеет разъем для наушников, другая потенциометр регулировки громкости и дополнительные потенциометры, чтобы ввести ослабление, если надо уменьшить чувствительность усилителя. Элементы, включенные в каждую плату, были обведены пунктирными линиями на схеме. Плата усилителя была спроектирована таким образом, чтобы на нее можно было устанавливать резисторы мощностью не менее 0,5 Вт. Схема также показывает приблизительные значения напряжения в отдельных точках цепи.

Сборка лампового усилителя

Сборка и размещение отдельных элементов показаны на фотографиях. Использовался имеющийся в продаже металлический корпус T92. Платы были покрыты аэрозольным лаком.

Во время работы усилителя весь корпус и трансформаторы становятся теплыми, поэтому определенно не рекомендуется использовать пластиковые или деревянные корпуса. Размеры корпуса невелики, поэтому было необходимо разместить трансформаторы громкоговорителей достаточно близко к сетевому трансформатору, что, к сожалению, вызывает небольшой шум, слышимый в громкоговорителях. Однако после подключения обратной связи он довольно сильно подавляется и, как следствие, практически не слышен.

Заключительные испытания

Не будем говорить о самом звуке, потому что крутых аудиофилов знакомых нет. Но используя усилитель в течение нескольких месяцев уверяем, что 2 х 5 Вт непрерывной мощности для динамиков достаточно для того, чтобы озвучить даже большую комнату, при условии что вы не фанат мощных басов. Что касается чистоты и мягкости звука, тут TDA микросхемам вообще остаётся скромно курить в стороне!

Электронные схемы с вакуумной трубкой

Приемопередатчик SSB QRP с 5 трубками для диапазона радиолюбителей 20 м — Приемопередатчик SSB QRP с 5 трубками для диапазона радиолюбителей 20 м — Полная схема, показанная здесь, включает блок питания, но не включает низковольтную часть, необходимую для управления катушками реле. Я использовал удвоитель напряжения от 6,3 В переменного тока ламповых нагревателей, потому что выбрал реле на 12 В. __ Разработан Андреа IW9HJV и Джонни IW9ARO

500 Вт 4X150A / 7034 Ламповый выходной УКВ усилитель, 26–30 МГц — более подробную информацию о лампе 7034 можно найти по этому адресу http: // www.g8wrb. org / data / Svetlana / pdf / 4X150A. pdf Вкратце: Напряжение нагревателя 6в 2.6Амп. В нем виден желтый свет. Полностью металлическая / керамическая конструкция. Сначала подайте напряжение нагревателя 6 В за 30 секунд до напряжения анода. Аноду необходимо обеспечить достаточное охлаждение. Лучше всего использовать анодный дымоход. Воздушный поток направлен от основания к аноду __ Свяжитесь с IQ Technologies

6B4G Интегрированный моно — Усилитель основан на простом РР-усилителе Ralph Power с IT-связью. Однако, будучи сторонником фиксированного предубеждения, я преобразовал оба этапа в фиксированное предубеждение.Выходной каскад использует обычный источник питания для смещения; первая ступень, 6C45P в LL1160 (соединение Alt-U), смещается с помощью встроенного литиевого кнопочного элемента на 220,250 В, 25,30 мА. Это, вероятно, небезопасно. 6C45P обычно требует для устойчивости тракта сеть-земля с низким сопротивлением (150 кОм или меньше). Здесь до 300К плюс аккумулятор. Как будто этого недостаточно, Ua на 100 В выше номинального максимума, а PA близка к максимальному. Пока стабильно. __ Контакт (c) klausmobile

845 20Вт монотриодный усилитель класса A1 — этот проект завершен, то есть больше не является экспериментальным.Этот усилитель, хотя и ограниченный по выходной мощности (20 Вт), был разработан для максимального удовольствия от прослушивания. При выборе компонентов не было сделано никаких компромиссов: выходной триод 845 — одна из лучших ламп, доступных сегодня в этом диапазоне мощности для несимметричных приложений, в каскаде драйвера используется 300B, давно почитаемая аудиолампочка (обратите внимание, что вы должны использовать WE 300B или Sovtek 300B). Этот технический выбор был сделан в коммерческом (например, Marantz T1) или любительском __ Designed by puechmor @ mygale.org

Проект лампового микрофонного предусилителя / Direct Box — с января 1997 года колонка эквалайзера, включает фантомное питание __

Усилитель на основе Silvertone Twin Twelve — усилитель на базе старого Silvertone Twin Twelve — я решил попробовать еще один гитарный усилитель (на самом деле, я собираюсь создать два идентичных сингла 12-дюймовых комбо — один для меня и один для моего брата TWiN, Рича. Хотя я уверен, что подделка Fender Deluxe подойдет для того, что мне было нужно, я хотел сделать что-то немного другое __ Дизайн Bobanielak

Baby of Camel: Pushpull Amp-Spy Photos с прямым подогревом — Project a Camel — это DHT PP без пленных, основанный на топологии Lynn Olson Aurora.К сожалению, я застрял в ожидании трансформаторов Lundahl (три месяца знаменитого скандинавского внимания к деталям, один оборот в день). Ну, еще до рождения Camel был его ребенок, без межкаскадных трансформаторов, но со всеми ступенями DHT (все лампы от Светланы 1970-х). ОК, вход / разветвитель __ Свяжитесь с klausmobile @ yahoo.Com

Усилитель для бас-гитары — я давно хотел использовать эти EL509! ! ! Подумал, что хороший мощный усилитель для бас-гитары будет идеальным вариантом. У меня есть усилитель, построенный так, как показано на схеме выше.Первичное тестирование с заменой тонального стека на делитель напряжения 10: 1 очень многообещающе. Еще нужно определиться с расстановкой тонового стека. Устройство построено как отдельная голова и будет использоваться с басовым кабинетом Peavey 15 «+ 2x 10» __ Дизайн Bobanielak

Аккумуляторные нагреватели в ламповом усилителе: простой выключатель аккумуляторной батареи с защитой от пониженного напряжения — эта простая схема управляет батареями нагревателя SLA 6,3 В (показаны две батареи, но ее можно штабелировать для практически неограниченного количества батарей).Батареи плавают во «включенном» состоянии, параллельно в «выключенном» состоянии (внешнее зарядное устройство). Если какое-либо напряжение батареи падает ниже порогового значения более чем на 1 секунду, схема переходит в состояние «выключено», отсоединяет батареи и отключает питание пластины (которое обычно управляется через реле задержки). В выключенном состоянии его можно вернуть в нормальное состояние только с помощью главного сетевого выключателя. 1-секундный льготный период, установленный C2R2, устраняет импульсные токи при включении, которые могут вызвать временное пониженное напряжение __ Свяжитесь с Klausmobile Tube Tester Files

емкостный датчик — специальный дизайн для анимации витрин; Полезно для многих типов сенсорного управления __ Свяжитесь с Флавио Деллепиане, fladello @ tin.это

Class A2 SE 812A Amp — Этот усилитель представляет собой разновидность усилителя SE 826, описанного ниже. Он использует положительное смещение сетки, полученное непосредственно от каскада катодного повторителя. Драйвер / входная трубка 6F8-G был выбран потому, что он смещен до необходимого напряжения (+14 В) для смещения выходного каскада. (Обратите внимание, что 6F8-G можно заменить на 6SN7. Просто мне больше нравится внешний вид 6F8-G) __ Дизайн Bobanielok

Блок питания усилителя SE 812A класса A2 — это блок питания усилителя класса A2 812A __ Разработан Bobanielok

Class A2 SE 826 Amp — Схема усилителя SE 826.Этот усилитель был попыткой создать хороший усилитель мощности класса A2, аналогичный усилителям SE 833, описанным ниже, но без понижающего трансформатора 10: 1. Вместо этого он использует катодный повторитель с дроссельной заслонкой для управления выходной трубкой. Он использует положительное смещение сетки, полученное непосредственно от каскада катодного повторителя. Драйвер / входная трубка 6F8-G был выбран потому, что он смещен до необходимого напряжения (+14 В) для смещения выходного каскада. (Обратите внимание, что 6F8-G можно заменить на 6SN7. Просто мне больше нравится внешний вид 6F8-G) __ Дизайн Bobanielok

Стереоусилитель SE 833 класса A2 — Схема усилителя SE 833A показана ЗДЕСЬ.__ Дизайн Bobanielok

Блок питания стереоусилителя SE 833, класс A2 — Схема его блока питания показана ЗДЕСЬ. __ Дизайн Bobanielok

Class A2 SE SV572-160 Stereo Amp — В этом усилителе используется каскад привода 6BM8, аналогичный большому усилителю 833A, представленному ниже, за исключением того, что он использует привод CATHODE. Сейчас у меня есть этот усилитель, поэтому я могу отрегулировать смещение сетки примерно от +2 В до + 30 В. Также имеется переключатель, который соединяет решетки выходной лампы с землей (смещение 0) вместо источника смещения сетки.Таким образом, я могу экспериментировать с различными выходными лампами, включая 811A, 812A, SV572-10, SV572-30, SV811-10 и т. Д. На данный момент я считаю, что SV572-160 лучше всего звучит в этом усилителе. Я думаю, это из-за топологии катодного привода (также называемой заземленной сеткой). Я думаю, что мне больше нравятся передающие лампы среднего уровня mu, такие как 812A, 826, SV572-30 в усилителях с сеточным приводом. Но в этом усилителе 572-160 может быть «настроен» на приятную золотую середину, которая звучит великолепно! __ Дизайн Bobanielok

Блок питания SE826 класса A2 — Схема блока питания __ Разработано Bobanielok

Более пристальный взгляд на бустер на полевых транзисторах на основе старинного входного каскада Fender 12AX7.- за два года с тех пор, как Fetzer Valve был впервые опубликован в разгар нашей адаптации ламповых усилителей для использования в качестве педалей искажения, схема стала популярной как автономный усилитель и как строительный блок в более крупных схемах. Несмотря на то, что схема имеет свои достоинства, мы решили продолжить ее изучение, чтобы определить, является ли она действительно верной твердотельной версией знакомого входного каскада, используемого во многих ламповых усилителях. __ Свяжитесь с holler @ runoffgroove.Com

Конвертируемый несимметричный стереоусилитель SV572-30 / 3 — В этом проекте используются как минимум два из новых триодов мощности звука SV572 от Светланы.В эту серию входят SV572-3, SV572-10, SV572-30 и SV572-160. Топология схемы легко перенастраивается («конвертируется») для использования либо -30 (в работе класса A2 — нулевое смещение), либо -3 (в работе класса A1). Кроме того, -30 может быть настроен для двух различных схем привода (стандартная конфигурация с сетевым приводом или с катодным приводом. Для перенастройки (при отключенном питании) используется набор переключателей. Но для ясности схемы перерисованы для каждого режима. как показано ниже __ Разработано Bobanielak

Darling & DC Darling SE 1626 Amps — Этот набор усилителей стал очень популярным.Все они основаны на выходной лампе Triode 1626 и философии простоты. Я постоянно поражаюсь тому, насколько хороши эти усилители для того, что они есть на самом деле. Название «Дорогой» произошло от описания моего оригинального дизайна моим хорошим другом. Так выглядела миниатюрная версия «полноразмерного» SE 300B. Название застряло. Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы узнать больше __ Designed by Bobanielak

Фонокорректор со связью по постоянному току — схема, только с использованием 6SL7 взамен и связи по постоянному току двух каскадов.Предусилитель RiAA основан на классической конструкции RCA 12AX7. __ Дизайн Bobanielak

DCF77 PIC16F84A Часы Single-Nixie — Вот часы Nixie! Микроконтроллер PIC 16F84A, одноразрядный Nixie, последовательные часы, минуты и секунды, атомные часы DCF-77, с автоматической или ручной настройкой времени, высоковольтный источник питания для Nixie, состоящий всего из 4 компонентов, программируемое время гашения за 24 часа без лицензии на компилятор MikroC необходимо __ Дизайн Бруно Гаванд

Декатрон — устройство, использовавшееся для деления на 10 в эпоху клапанов. Принципиальная схема почти такая же, как у Майка.Я добавил переключатель ВКЛ / ВЫКЛ и дополнительный переключатель, чтобы остановить вращение. Резисторы стандартного типа (по словам Майка, мне следовало использовать более мощные, чтобы обеспечить соответствующее номинальное напряжение); конденсаторы должны иметь достаточное номинальное напряжение. У меня не было ничего на 400 В, поэтому я подключил два конденсатора по 330 нФ в двух местах. __ Разработано Гансом Саммерсом

15 Вт с прямой связью — только схема, без описания схемы __ Свяжитесь с IQ Technologies

Усилитель мощности Dynakit Mark E 40 Вт — винтажная схема __

Блоки питания

Eight Simple Circuit для вашего рабочего места (в основном на основе электронных ламп) — силовой трансформатор изолирует выходные клеммы от линии и делает их безопасными.Если вы не можете найти конкретный трансформатор, есть несколько альтернатив среди схем. Трансформатор, который у вас уже есть, или тот, который вы можете получить, может определить, какую схему вы построите. Для схем, использующих выпрямительную лампу 5Y3, требуется трансформатор с обмоткой 5 В и 2 А для нити накала лампы. Если вы не можете найти или у вас нет трансформатора с обмоткой 5 В, одна из цепей 6AX5 может быть для вас. __ Дизайн Макс Робинсон

Five by Twenty SSB QRP Transceiver — 5-ти трубный SSB QRP Transceiver для диапазона 20 м для радиолюбителей — Полная схема, показанная здесь, включает секцию питания, но не включает низковольтную часть, необходимую для управления катушками реле.Я использовал удвоитель напряжения от 6,3 В переменного тока ламповых нагревателей, потому что выбрал реле на 12 В. __ Разработано Андреа IW9HJV и Джонни IW9ARO

Пятиламповый стереоусилитель

— Этот 5-ламповый стереоусилитель основан на выходном каскаде типичного 6-лампового AM радиоусилителя конца 1940-х годов. Его простота побуждает тех, кто любит мастерить, немного поэкспериментировать. __ Дизайн Уэса Кинслера

FuzzniKator Push-Pull Tube Distortion / Preamp — улучшенный проект лампового дисторшна __ Разработан Г.Форрест Кук

Введение в радиооборудование — Глава 15

ГЛАВА 15
РАБОТЫ ВАКУУМНОЙ ТРУБКИ
ИСПОЛЬЗУЕТ В РАДИО

Электронная лампа используется во многих местах, и в такое разнообразие электронного оборудования, что полный список всех его приложений занял бы книгу больше, чем Телефонный справочник Нью-Йорка.

К счастью, это множество вариантов использования можно разделить на относительно небольшое количество классов.И ограничивая передача только на радио, количество сокращено до четырех

Выпрямители
Усилители
Осцилляторы
Детекторы

ВЫПРЯМИТЕЛЬ ВАКУУМНЫХ ТРУБ

В главе 12 вы узнали, как диодная вакуумная лампа изменил переменный ток в пульсирующий постоянный ток Практически все приемники и многие передатчики имеют один или несколько таких ТРУБКИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ.

149

Все радиостанции требуют высокого d.c. напряжения. Несколько устройств, включая батареи, способны обеспечивать этот постоянный ток, но ни у кого нет удобства и эффективности выпрямителя, особенно когда ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ с НИЗКИМ ТОКОМ желанный.

ТРУБКА ВЫПРЯМИТЕЛЯ, рис. 110, является ЧАСТЬЮ цепи. обычно называется ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ. В дополнение блок питания также содержит ТРАНСФОРМАТОР и ФИЛЬТР.

Рисунок 110.-Электропитание.

Трансформатор имеет одну первичную и ДВА вторичных. обмотки, S ₁ и S ₂. Обмотка S ₁, STEPS UP и S ₂ STEPS УМЕНЬШИТЕ линейное напряжение. Например, S ₁ может поднять первичное напряжение от 110 до 500 вольт, а S ₂ снизит первичное напряжение до 5 вольт. Ступенчатый ВВЕРХ

Рисунок 111.-Выход выпрямителя и фильтра.

150

на пластину диода подается напряжение, и ступенчатый понижающее напряжение используется для нагрева нити накала выпрямителя.

Диод изменяет переменный ток. в пульсирующий постоянный ток, и ФИЛЬТР изображен на рисунке 111. ФИЛЬТР ОТРЕЗЫВАЕТ ПИКЫ импульсов и ЗАПОЛНЯЕТ ПРОБЕЛЫ между ними. В то время как d.c. вывод фильтра выглядит довольно ухабистый на рисунке B , на самом деле он намного ровнее, больше похоже на строку C .Осталось небольшое количество неровностей в постоянном токе называется RIPPLE, который редко бывает больше чем 5 процентов выходного напряжения.

ВАКУУМНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Слово УСИЛИТЬ означает УВЕЛИЧИТЬ РАЗМЕР. В В главе 13 вы узнали, как меняется один вольт сети. произвел такое большое изменение тока пластины, как 10 напряжение, приложенное к пластине.

Когда правильные резисторы и конденсаторы правильно подключен к вакуумной лампе, с необходимыми напряжениями приложенный к схеме, a.c. в один вольт может вызвать перем. ток. в цепи пластины появится 10 вольт. Таким образом вакуумная трубка и другие связанные с ней детали УСИЛИЛИ переменный ток ДЕСЯТЬ РАЗ.

Пульсирующий постоянный ток также могут быть усилены. Если напряжение применяется к сетке вакуумной трубки, начинается с нуля и поднимается максимум до двух вольт, а затем появляется в пластинчатая цепь, пульсирующая между нулем и 100 вольт, имеет было усилено в 50 раз.

Электронная лампа и связанные с ней части — это называется ЭТАП.Усиление каскада — это соотношение напряжения, которое вы вводите в сеть, до напряжения, которое вы Убирайся. Таким образом, если 0,5 вольт переменного тока помещается в сцену, а 200 выходит, усиление сцены-

200 / 0,5 = 400

Иногда вы слышите усиление сцены называется ПОЛУЧЕНИЕМ сцены.

Усиление ступени зависит от вакуума. трубки и конденсаторов, катушек и резисторов, используемых с

151

вакуумная труба.Некоторые схемы, использующие триоды, имеют очень небольшой выигрыш — два, три или четыре — в то время как другие используют пентоды имеют прирост в несколько сотен.

ВИДОВ УСИЛИТЕЛЕЙ

В радиоприемниках используются усилители двух типов: АУДИОЧАСТОТА. и РАДИОЧАСТОТА. Каждый создан, чтобы делать свое собственное работать максимально эффективно.

В большинстве РАДИОЧАСТОТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ используются трансформаторы для соедините этапы вместе. Пентодная трубка используется с приемники и каскады малой мощности в передатчиках.

Рисунок 112.-Двухступенчатая р.ф. усилитель.

Схема на рисунке 112 представляет собой двухступенчатую р.ф. усилитель. Трансформатор L ₁ используется для подключения антенны к сети. первой вакуумной лампы. Трансформатор L ₂ соединяет первый каскад ко второму каскаду усилителя. Заметить, что обе вакуумные лампы — пентоды.

Сравните двухступенчатый АУДИОЧАСТОТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ цифра 113 с с.ф. усилитель. Обратите внимание на муфту между этапами.В a.f. усилитель C , R ₁ и R ₂

152

образуют соединительный блок. Этот тип муфты обычно называют R.C. СВЯЗЬ.

Вход в VT ₁ осуществляется с микрофона. Аудио преобразователь частоты T ₁ соединяет микрофон с сетка из трубки. Обратите внимание, что VT ₁ — пентод, а VT ₂ a триод.Это означает, что ОБЕ пентоды и триоды используются в а.ф. усилители.

Рисунок 113.-Двухступенчатый а.ф. усилитель.

Рисунки 112 и 113 помещены в эту главу, чтобы показать вы имеете представление о том, как два типа усилителей выглядят в принципиальная схема. Вам не нужно утруждать себя узнать, как они работают, если вы не пожелаете. Достаточно чтобы УЗНАТЬ разницу, когда вы видите два контура.

УСИЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ

Оба a.f. и р.ф. схемы имеют усилители напряжения и мощности. Усилитель напряжения предназначен для увеличения напряжение, а усилитель мощности предназначен для увеличения поток тока.

ПЕРВЫЕ каскады приемников, передатчиков и аудио усилители, в которых входная ЭДС мала, используйте НАПРЯЖЕНИЕ усилители. В выходных каскадах всех трех усилителей POWER используются для увеличения протекания тока.

69919P-46-11

153

Пентоды и несколько триодов используются в усилителях напряжения, в то время как большие триоды, силовые лампы луча и особенно разработанные пентоды используются в каскадах усилителя мощности.

Если вы хотите изучить типы трубок и их обязанности они выступают, попросите помощника техника-электронщика объясните, какие трубки используются в конкретном приемнике или передатчике, с которым вы работаете.

ВАКУУМНАЯ ТРУБКА В КАЧЕСТВЕ ОСЦИЛЛЯТОРА

Еще в главе 11 вы читали, что осциллятор — это просто высокочастотный переменный ток генератор, и что КАТУШКА и КОНДЕНСАТОР образуют осциллятор. Много раз вы это услышите заявил, что ВАКУУМНАЯ трубка является осциллятором. Это утверждение не совсем верно, потому что НИКАКАЯ ЧАСТЬ вакуума трубка КОЛЕБАНИЯ.Он только ПОДДЕРЖИВАЕТ или УКРЕПЛЯЕТ колебания в контуре резервуара.

Контур резервуара, как маятник часов, должен работать против сопротивления всех сопротивлений, которые его окружают. Если бы не эти противодействующие силы, колебания, однажды начавшись, будет продолжаться вечно.

Поскольку ни маятник, ни контур резервуара не идеальны, для каждого из них требуется постоянное добавление ЭНЕРГИИ. преодолеть потери из-за сопротивления. В часах система пружин или грузов обеспечивает энергию для удержания маятник колеблется.В контуре резервуара вакуум трубка поставляет энергию для поддержания колебаний.

А вакуумная трубка — необходимая и необходимая деталь. во всех схемах генератора это НЕ та часть, которая колеблется. Он просто поставляет энергию.

ВАКУУМНАЯ ТРУБКА КАК ДЕТЕКТОР

Чтобы ваше сообщение могло перемещаться от передатчика к приемнику, необходимо объединить АУДИО ЧАСТОТНЫЕ ЗВУКИ с РАДИОЧАСТОТОЙ несет помахать передатчиком.Это сочетание волн и есть называется МОДУЛЯЦИЯ.

Волна MODULATED CARRIER представляет собой искаженную комбинацию двух частот, которые не могут быть услышаны человеком ухо. Следовательно, прежде чем сообщение можно будет понять

154

звуковая частота несущей волны должна быть отделены от радиочастотных составляющих.

Это разделение a.f. и р.ф. части несущей волны известны под двумя названиями: ДЕМОДУЛЯЦИЯ и ОБНАРУЖЕНИЕ.

Электронные лампы DIODE чаще всего используются в качестве детекторов в приемниках ВМФ. Сама по себе трубка не делает работа. Для завершения цепей требуются дополнительные катушки, конденсаторы и резисторы.

Вам не обязательно знать точное действие схемы детектора. Достаточно, если вы знаете, что а.ф. часть несущей волны отправляется на громкий колонки или наушники, а р.ф. часть выброшена и отбросить.

ДРУГОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВАКУУМНЫХ ТРУБ

Вы найдете СПЕЦИАЛЬНЫЕ вакуумные лампы, используемые в различных мест как в передатчиках, так и в приемниках.Один из более частое использование будет в качестве РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ. Эти лампы представляют собой специальные диоды, содержащие небольшое количество газа и обычно с холодными катодами.

ИНДИКАТОР НАСТРОЙКИ, обычно называемый НАСТРОЙКА ГЛАЗКА, используется в некоторых приемниках. Приемник RBO использует один из эти трубки. Назначение трубки — указать ПРИСУТСТВИЕ радиостанции, а также для индикации правильной настройки приемника.

135

Вакуумные трубки | Журнал Nuts & Volts

Трубка или нет? Радиолюбители по-прежнему хорошо ладят с электроникой «в полых состояниях»!

Вы можете подумать, что электронная лампа сгорела сама по себе, но ее нити все еще ярко горят в определенных местах.Самое первое электронное устройство, способное усиливать сигнал — вакуумная лампа или «клапан», как его называют в Соединенном Королевстве, было изобретено Джоном Амброузом Флемингом (1905 г.), а затем усовершенствовано Ли де Форестом (1906 г.) в течение нескольких бурных лет. в физике.

Это была эпоха радиоактивности, теории относительности, электромагнитных волн и квантования энергии — буквально все изменилось, поскольку наше понимание физического мира было революционизировано потоком открытий и изобретений.Сегодня, однако, электронная лампа в значительной степени исчезла, за исключением нескольких приложений, где она все еще работает очень хорошо.

Что лучше всего подходит для трубки?

Аудиофилы и музыканты, особенно гитаристы, хорошо знакомы с этой технологией; «Ламповые усилители» по-прежнему остаются востребованным оборудованием. Звук винтажной электрогитары, проносящейся через такую же винтажную ламповую «головку» (разумеется, до 11!), Вполне мог бы стать грохотом второй половины 20-го века. Трубки по-прежнему господствуют на сцене и в стойке аудиофила; не из-за их верности, а из-за того, как им ее не хватает!

Нелинейность лампы окрашивает усиленный сигнал способами, приятными для человеческого уха.Точно так же сами инструменты на протяжении веков разрабатывались для создания звуковой палитры, которая нравится людям. Лампа хорошо подходит для ее воспроизведения, поэтому инструменты, лампы и усилители все вместе эволюционировали, чтобы производить звук со спектральными качествами, которые мы привыкли ожидать. Характеристики твердотельного устройства на бумаге выглядят лучше, но ухо знает, чего хочет! Ожидайте, что ламповые усилители будут с нами еще некоторое время.

Наряду с усилителями звука радиолюбители полагались на лампы с 1920-х годов, когда радиовещательные приемники AM создали для них огромный рынок.Цены упали, и радиолюбители вставили трубки в приемники и передатчики так же быстро, как появились новые типы. Мощность передачи выросла с первых пяти ваттных моделей до 100 ватт.

К началу Великой Отечественной войны в эфире были киловаттные «камнедробилки». В 1950-х годах рынок наводнили военные излишки, что привело к появлению настольных киловатт. Трубка была королем!

Подобно динозаврам, лампы уступили место не более крупным устройствам, а крошечным транзисторам, начиная с хрупких точечных контактных устройств и относительно грубых (по сегодняшним меркам) переходных диодов.Транзисторы становились все больше и быстрее, пока лампы не стали использоваться только в современных приложениях с максимальной мощностью, где транзисторы просто не могут работать.

Для радиолюбителей «паровое радио», которое светится в темноте, по-прежнему является нормой. Тем не менее, с появлением на рынке новых устройств паллетного типа, «линейная» лампочка, вероятно, получила последнее большое ура, прежде чем стать унаследованной технологией вместе с модулирующим трансформатором и качающимся дросселем.

Тем не менее, если вам нужно переключать высокое напряжение и большой ток, выдерживать критические переходные процессы или генерировать ВЧ-мощность в мегаваттном диапазоне, вы должны поговорить с производителями ламп.

Основы трубки

В основе всех трубок лежит термоэлектронная эмиссия. По сути, это означает нагрев материала (обычно проволоки или цилиндра с оксидным покрытием) до такой степени, что свободные электроны могут покинуть атомы, с которыми они обычно связаны. Эти свободные электроны могут перемещаться в окружающий вакуум, где они могут свободно перемещаться в ответ на электрические поля. Этот эффект был первоначально обнаружен Фредериком Гатри в 1873 году, а затем снова Томасом Эдисоном несколько лет спустя.Однако эффект заработал только на рубеже веков.

Каждая трубка имеет как минимум два элемента: катод, из которого эмитируются электроны; и анод или пластина, к которой перемещаются электроны. Положительное напряжение прикладывается с катода к пластине, так что отрицательно заряженные электроны перемещаются от одного к другому. Это электронный ток в отличие от обычного тока, с которым вы, вероятно, более знакомы. (См. Врезку о различиях между ними.) Сам катод может нагреваться электрическим током через нить накала, например лампочку, или косвенно нагреваться от ближайшей нити накала.

Двухэлементная лампа или диод («двухэлектродный») может действовать как выпрямитель, который, по сути, представляет собой односторонний токовый клапан. Диод Флеминга использовался в основном в качестве детектора радиочастотных сигналов, преобразуя их переменный ток в постоянный плюс звуковой ток, который мог производить слышимый звук.

Де Форест создал триод, добавив третий элемент: управляющую сетку в пространстве между катодом и анодом.Изменяя напряжение между сеткой и катодом, можно контролировать поток электронов.

Положительное напряжение ускоряет электроны по направлению к решетке, но большинство из них не попадают в крошечные проволочки и достигают анода, создавая ток пластины IP через трубку. Отрицательное напряжение отталкивает электроны, уменьшая ток пластины; возможно, вплоть до нуля или отключения, если напряжение достаточно высокое. На рис. 1 показан вид в разрезе триода с катодом с косвенным нагревом.

РИСУНОК 1. Изображение в разрезе триодной лампы, показывающее нить накала, нагревающую катод, который является источником электронов. Управляющая сетка окружает катод, и электроны должны проходить через нее на пути к аноду или пластине. В тетроде или пентоде между управляющей сеткой и пластиной есть дополнительные сетки.
(Графика Svjo (собственная работа) [CC BY-SA 3.0 ( http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0 )], через Wikimedia Commons.)

Обычные типы трубок включают тетроды (две решетки) и пентоды (три решетки), которые добавляют экран и решетки подавителя для управления вторичными эффектами потока электронов от катода к аноду.Большинство передающих ламп большой мощности — это триоды или тетроды. Самая распространенная лампа для лампового усилителя представляет собой разновидность классического пентода Power-Beam 6L6. Рисунок 2 показывает схематический символ тетрода.

РИСУНОК 2. Обозначение вакуумной лампы тетрода очень похоже на иллюстрацию конструкции лампы. Этот символ показывает катод с косвенным нагревом, электрически изолированный от нити накала или нагревателя. (Изображение любезно предоставлено Американской лигой радиорелейной передачи.)

Обычный и электронный ток

Много лет назад, в первые годы электрических экспериментов, было сделано предположение, что электрический ток — это поток положительных зарядов. Пришлось принять полярность, и было всего два варианта. К несчастью для студентов-инженеров и физиков, был выбран неправильный вариант, поскольку ток в цепях на самом деле является потоком отрицательно заряженных электронов. (Эту ошибку часто приписывают Бену Франклину, но были и другие, кто угадал неправильно.) В электронике обычно используется обычный ток, который течет от положительного к отрицательному напряжению.

Таким образом, электронщики думают о токе несколько иначе, чем физики, и это вызывает бесконечную путаницу — особенно с направлением магнитных полей, создаваемых электрическим током. (См. Статьи в Википедии для правила правой руки и правила левой руки для иллюстрации.) Тем не менее, обычный и электронный ток эквивалентны, за исключением предполагаемой полярности частиц, несущих заряд.

Действие трубки

Между ламповым триодом и твердотельным полевым транзистором, или полевым транзистором, много общего. В частности, лампа действует как полевой транзистор с N-канальным режимом обеднения или полевой МОП-транзистор. По мере того как напряжение между сеткой и катодом (затвор-исток в аналоге полевого транзистора), V _G, увеличивается, увеличивается и ток между катодом и анодом (исток-сток). Нет, конечно, вакуума «П-типа»! (Напряжения на лампе, такие как VG и VP, принимаются с катодом в качестве эталона.)

Каждая из характеристических кривых на графике в Рис. 3 показывает поведение I _P при различных напряжениях сети.

РИСУНОК 3. Характеристические кривые для вакуумной лампы 6L6. Каждая отдельная кривая показывает зависимость тока пластины от напряжения между пластиной и катодом для одного значения напряжения между сеткой и катодом. Эта лампа обычно используется в усилителях звука.

Верхняя кривая показывает, что при V _G = 0 существует ток пластины.Когда V _G становится более отрицательным, кривые тока выравниваются при более низких значениях I _P. Это создает линейную область, в которой изменение V _G (например, от входного аудиосигнала или РЧ-сигнала) создает эквивалентное, но большее изменение в I _P. Итак, у нас есть усилитель. Базовая схема триодного усилителя показана на рис. 4 .

РИСУНОК 4. Простая схема триодного усилителя. C1 и C3 — это конденсаторы блокировки постоянного тока для изоляции входа и выхода переменного тока от рабочего напряжения постоянного тока в сети и пластине.R1 и R2 — сеточный и катодный резисторы смещения соответственно. Напряжение смещения создается током, протекающим от электрода к земле. R3 — это пластинчатый резистор смещения, который также устанавливает коэффициент усиления усилителя. (Изображение любезно предоставлено Американской лигой радиорелейной передачи.)

Различные кривые в Рис. 3 показывают, что для управления током пластины трубки, I _P, важно напряжение между сеткой и катодом, V _G. Вакуумная трубка действует как источник тока, управляемый напряжением, или VCVS.Как и у полевого транзистора, соотношение между управляющим напряжением и результирующим током выражается как крутизна — g _m = I _p / V _G — и имеет единицы сименса (S), которые являются амперами на вольт; чаще выражается как мСм, то есть мА на вольт.

Коэффициент усиления — μ или mu — лампы зависит от схемы. Для схемы триода в Рисунок 4 , μ = –g _м / R _P. Знак минус указывает, что форма выходного сигнала инвертирована.То есть, когда входное напряжение увеличивается, вызывая увеличение I _P, выходное напряжение падает из-за более высокого тока, протекающего через пластинчатый резистор R3.

Полный галлон

Это разговорный термин, обозначающий полный законный предел выходной мощности для любителей из США: 1500 Вт. (Ссылка пришла еще до «современной эры», когда пределы мощности были заявлены в терминах входной мощности постоянного тока для усилителя; тогда предел составлял 1 кВт. Сленговое выражение для кВт было «галлон», так что вот и все. .)

До недавнего времени единственным экономичным способом получения такой мощности было использование больших электронных ламп — как физически больших, так и электрически больших размеров.

Типичный любительский усилитель выдает от 600 до 1500 Вт с одной или двумя лампами. Конструкция варьируется от индивидуальных самодельных единиц до высококачественных коммерческих моделей.

Строительство усилителя

является обычным явлением, поскольку не требует специальных инструментов или методов. Вы можете собрать отличный усилитель с помощью ручных инструментов, и многие радиолюбители так и поступили.

Самыми популярными лампами для сборщиков ВЧ являются уважаемые 811 (разработанные в конце 1930-х годов и до сих пор используемые в коммерческих целях для ВЧ и аудио), триод 3-500Z и тетрод 8877, который часто доступен как «выдвижной» из торговое оборудование. Просмотрите веб-сайт дилера любительского радиооборудования, и вы увидите, что есть большой интерес к работе на полной мощности.

На рисунке 5 показан результат проекта Джона Стэнли K4ERO по разработке простого усилителя, который мог бы использовать недорогие компоненты — даже трансформатор для микроволновой печи — в различных конфигурациях: усилитель Everyham’s.

РИСУНОК 5. Усилитель Эвхэма Джона Стэнли K4ERO. Предназначенный для использования имеющихся деталей и имеющихся в наличии использованных или из лишних розеток, ВЧ-усилитель может быть построен для использования многих обычных ламп и выработки мощности от нескольких сотен ватт до более чем 1 кВт выходной мощности. (Фотография любезно предоставлена Американской радиорелейной лигой.)

Стэнли спроектировал схему таким образом, чтобы можно было использовать почти любую имеющуюся большую лампу (или лампы), включая некоторые российские военные излишки лампы от усилителей, используемых в танках.Все детали можно найти в старых усилителях, на барахолках или купить у друзей.

Рисунок 6 — это пример того, что может сделать опытный строитель. Эта конструкция с полной мощностью предназначена для использования на частоте 50 МГц.

РИСУНОК 6. Этот прекрасный пример строительства дома от Дика Стивенса W1QWJ производит «полный галлон» в диапазоне 50 МГц. Одиночная трубка — тетрод 4CX1600B. Высокая мощность на частотах ОВЧ и УВЧ требует большой осторожности при проектировании и изготовлении из-за коротких длин волн и чувствительности к «паразитной» емкости и индуктивности.(Фотография любезно предоставлена Американской радиорелейной лигой.)

Если вам нравится внешний вид этих проектов, на страницах ARRL Handbook есть множество проектов усилителей и подходящих источников питания, начиная с изданий 1950-х годов. В этих старых книгах есть много теории о лампах и информации о конструкции.

Если вы можете найти копию руководства по передающим трубкам RCA, это тоже отличный источник информации. Страница ARRL «Строительное оборудование» ( www.arrl.org/building-equipment ) — это также множество информации, проектов, руководств по дизайну и ссылок на веб-сайты о трубках — хороший материал!

Действительно высокая мощность

Если вы хотите начать говорить о действительно высокой мощности на действительно высоких частотах, вам действительно стоит познакомиться с парой электронных ламп: клистроном и магнетроном. Фактически, у вас, вероятно, есть небольшой пример магнетрона, нагревающего ваш обед на кухне. Однако это маленькая трубка по сравнению с действительно большими трубками, которые используются на телевизионных станциях и в ускорителях частиц, если назвать два места, где они находятся.

Клистрон ( en.wikipedia.org/wiki/Klystron ) в своей основной форме испускает электронный луч с катода через резонатор. Ввод СВЧ-излучения в исходный резонатор заставляет луч ускоряться и замедляться. Это, в свою очередь, заставляет электроны формировать группы, поэтому эта полость называется «группировкой». Группы электронов продолжают путешествовать или «дрейфовать» по трубке, в которой группировка становится сильнее.

На другом конце трубки находится вторая резонансная полость, которая извлекает энергию из луча в виде радиочастоты с частотой, определяемой скоростью луча и размером групп. На рис. 7 показан клистрон высокой мощности, используемый на ускорителе Фермилаб в Батавии, штат Иллинойс. Сверху вниз труба с водяным охлаждением имеет высоту около 12 футов!

РИСУНОК 7. Пара больших клистронов Litton L5859, используемых на ускорителе частиц Fermilab Linac ( www.fnal.gov ). Мэтт Домайер из Fermilab High-Level RF Group показан рядом с трубками, чтобы дать представление о том, насколько они велики. Через окно волновода каждая трубка выдает 5 МВт на частоте 805 МГц в 200 микросекундных импульсах с частотой повторения 15 Гц.Многие из этих клистронов передают энергию пучку частиц, чтобы ускорить его почти до скорости света. (Фото Кермита Карлсона W9XA, Фермилаб.)

Двоюродный брат клистрона, магнетрон также использует резонатор для возбуждения электронов на микроволновых частотах. Однако магнетрон — это строго осциллятор. Он не может усиливать сигналы.

Магнетрон ( en.wikipedia.org/wiki/Cavity_magnetron ) состоит из круглого отверстия в металлическом блоке, который действует как анод трубки.Катод находится в середине этого отверстия. Отверстие окружено резонансными камерами, сформированными в металлическом блоке, который обычно представляет собой медь. Сильное поле от постоянных магнитов заставляет электроны от катода, который находится под высоким отрицательным постоянным напряжением по сравнению с заземленным анодом, двигаться по полукруглому пути. Излучение электронов возбуждает ток в резонансных полостях, создавая сильное радиочастотное поле. РЧ извлекается из полостей с помощью соединительных контуров, где он используется для создания радиолокационного импульса или для приготовления попкорна!

Большой магнетрон с особой историей показан на Рис. 8 .

РИСУНОК 8. Выставленный на станции W5ZN, этот магнетрон использовался для установления некоторых из первых радиолюбительских контактов Земля-Луна-Земля (EME или «лунный удар») в диапазоне 2,3 ГГц в 1970 году между W4HHK и W3GKP . Постоянные магниты — это серые узлы вокруг красной вакуумной трубки магнетрона. Выходной сигнал RF выходит из белого узла наверху. Несколько сотен ватт мощности микроволн (технически УВЧ) в 1970 году были настоящим достижением!

Какое будущее у трубки?

Отличный вопрос! Хотя я не думаю, что цифровая обработка сигналов (DSP) и программно-конфигурируемая радиосвязь (SDR) смогут генерировать много мощных радиочастот, большие транзисторы со встроенными схемами защиты быстро захватывают ниши, ранее заполненные лампами.

На верхнем уровне энергетической шкалы лампы остаются лучшими, но, возможно, ненадолго. Я думаю, что всегда будет какая-то специальная трубка, которая является единственным решением особой проблемы. Возможно, их способность переносить сбои и высокое напряжение позволит им работать там, где твердотельные устройства выйдут из строя. Время покажет, но в нити накаливания вакуумной лампы осталось много жизни! NV

Безопасность при высоком напряжении

Следующие 10 советов от опытного строителя Джима Гарланда W8ZR адаптированы с разрешения недавно выпущенного издания ARRL Handbook 2018 года и применимы к любому проекту, связанному с высоким напряжением — будь то ламповые схемы или какой-либо другой проект.

В наши дни всех нас осаждают подробными предупреждениями о безопасности в отношении в основном безвредных потребительских товаров, и мы привыкли к твердотельным цепям, в которых мы редко встречаем напряжение переменного тока выше 12 В. Легко забыть, что некоторые вещи действительно опасны, и высокое напряжение — одна из них.

Не позволяйте вашему досягаемости превышать вашу хватку. Высокое напряжение не для новичков.
Работа с высоким напряжением требует зрелости и терпения, которые приходят с возрастом и опытом.Если вы молодой строитель, работайте с опытным наставником.
Никогда не работайте с высоким напряжением, если вы устали, в стрессе или спешите.
Никогда не работайте под высоким напряжением после употребления алкоголя. Даже один бокал пива или вина может испортить ваше суждение и сделать вас небрежным.
Перед тем, как работать с высоковольтным источником питания, всегда выполняйте следующие три шага: отсоедините шнур питания переменного тока; разрядить любые накопители энергии или конденсаторы фильтра; и убедитесь, что напряжение действительно равно нулю.Проверенная временем практика — использовать «куриную палочку» (деревянный дюбель или трубку из ПВХ, один конец которой прикреплен к заземленному проводу), чтобы убедиться, что конденсаторы фильтра полностью разряжены.
При работе с источником питания высокого напряжения помните, что опасное время наступает после того, как источник питания был только что отключен, но до того, как конденсаторы фильтра полностью разрядятся. Конденсатор емкостью 50 мкФ, заряженный до 4000 В, содержит 400 джоулей потенциально смертельной энергии. Даже с резисторами для удаления воздуха полная разрядка может занять минуту или больше.
При извлечении недавно разряженного конденсатора фильтра из источника питания свяжите две клеммы вместе проводом. Конденсаторы высокого напряжения большой емкости могут самозарядиться до опасного уровня, если клеммы остаются плавающими.
Не рискуйте своей жизнью, надеясь, что прокачные резисторы, предохранители, автоматические выключатели, реле и переключатели всегда будут делать свою работу. Несмотря на то, что современные компоненты очень надежны, всегда безопасно предполагать худшее.
Не создавайте цепи высокого напряжения, если вы не понимаете, как они работают.Усилители высокой мощности и блоки питания — это не проекты «plug-and-play» с пошаговыми инструкциями. Строители должны уметь импровизировать, заменять компоненты и вносить изменения в конструкцию.
В проектах с высоким напряжением не стоит быть «мудрым и глупым». Используйте во всем высококачественные компоненты.

вакуумный ламповый усилитель звука | Дискретные полупроводниковые схемы

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

Одна вакуумная лампа с двойным триодом 12AX7
Два силовых трансформатора, 120 В переменного тока, понижающие до 12 В переменного тока (каталог Radio Shack № 273-1365, 273-1352 или 273-1511).
Мостовой выпрямительный модуль (Каталожный номер Radio Shack 276-1173)
Конденсатор электролитический, емкостью не менее 47 мкФ, с рабочим напряжением не менее 200 вольт постоянного тока.
Автомобильная катушка зажигания
Аудиоколонка, сопротивление 8 Ом
Два резистора 100 кОм
Один конденсатор 0,1 мкФ, 250 Вт постоянного тока (каталог Radio Shack № 272-1053)
«Низковольтный источник питания переменного тока», как показано в главе «Эксперименты с переменным током».
Один тумблер, SPST («однополюсный, однопозиционный»)
Радио, магнитофон, музыкальный инструмент или другие источники звукового сигнала напряжения

Спросите, где взять лампу 12AX7? Эти лампы очень популярны для использования в каскадах «предусилителей» многих профессиональных усилителей для электрогитар.

Сходите в любой хороший музыкальный магазин, и вы найдете их по умеренной цене (12 долларов США или меньше). Российский производитель под названием Sovtek производит эти трубки новыми, поэтому вам не нужно полагаться на компоненты «новый-старый-сток» (NOS), оставшиеся от более не существующих американских производителей.

Эта модель лампы была очень популярна в свое время и может быть найдена в старом «трубчатом» электронном тестовом оборудовании (осциллографах, генераторах), если у вас есть доступ к такому оборудованию. Тем не менее, я настоятельно рекомендую покупать лампу новую, а не рисковать с лампами, взятыми из старинного оборудования.

Важно выбрать электролитический конденсатор с достаточным рабочим напряжением (WVDC), чтобы выдержать выходное напряжение цепи питания этого усилителя (около 170 вольт). Я настоятельно рекомендую выбирать конденсатор с номинальным напряжением, значительно превышающим ожидаемое рабочее напряжение, чтобы справиться с неожиданными скачками напряжения или любым другим событием, которое может вызвать нагрузку на конденсатор.

Я купил ассортимент электролитических конденсаторов Radio Shack (№ по каталогу 272-802), и в нем оказалось два конденсатора 47 мкФ, 250 Вт постоянного тока.Если вам не повезло, вы можете построить эту схему, используя пять конденсаторов, каждый номиналом 50 Вт постоянного тока, чтобы заменить один блок 250 Вт постоянного тока:

Имейте в виду, что общая емкость для этой сети из пяти конденсаторов будет составлять 1/5 или 20% от номинала каждого конденсатора. Кроме того, чтобы обеспечить равномерную зарядку конденсаторов в сети, убедитесь, что все номиналы конденсаторов (в мкФ) и все резисторы идентичны.

Автомобильная катушка зажигания — это специальный высоковольтный трансформатор, используемый в автомобильных двигателях для выработки десятков тысяч вольт для «зажигания» свечей зажигания.В этом эксперименте он используется (я мог бы добавить, что это очень необычно!) В качестве трансформатора согласования импеданса между вакуумной лампой и аудиоколонкой 8 Ом.

Конкретный выбор «змеевика» не критичен, если он находится в хорошем рабочем состоянии. Вот фотография катушки, которую я использовал для этого эксперимента:

Аудиоколонка не должна быть экстравагантной. Для этого эксперимента я использовал маленькие полочные колонки, автомобильные (6 «x9»), а также большой (100 Вт) 3-полосный стереодинамик, и все они работают нормально.

Ни при каких обстоятельствах не используйте наушники , так как катушка зажигания не обеспечивает гальванической развязки между 170 В постоянного тока «пластинчатого» источника питания и динамиком, таким образом повышая уровень подключения динамиков до этого напряжения по сравнению с земля. Поскольку очевидно, что размещение на голове проводов с высоким напряжением относительно земли было бы очень опасным , пожалуйста, не используйте наушники!

Вам понадобится источник переменного тока звуковой частоты в качестве входного сигнала для этой схемы усилителя.Я рекомендую небольшой радиоприемник с батарейным питанием или музыкальную клавиатуру с соответствующим кабелем, подключенным к разъему для наушников или аудиовыхода, чтобы передать сигнал на ваш усилитель.

СПРАВОЧНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , том 3, глава 13: «Электронные трубки»

Уроки электрических цепей , том 3, глава 3: «Диоды и выпрямители»

Уроки электрических цепей , том 2, глава 9: «Трансформаторы»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Использование вакуумной лампы (триода) в качестве усилителя звука
Использование трансформаторов как в понижающем, так и повышающем режиме
Как построить высоковольтный источник постоянного тока
Использование трансформатора для согласования импедансов

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИЯ

Добро пожаловать в мир ламповой электроники! Хотя это не совсем применение полупроводниковой технологии (за исключением выпрямителя источника питания), эта схема используется как введение в технологию электронных ламп и интересное приложение для трансформаторов согласования импеданса.Следует отметить, что при построении и эксплуатации этой цепи предусмотрена работа с опасными для жизни напряжениями!

Вы должны проявлять максимальную осторожность при работе с этой схемой, так как 170 вольт постоянного тока могут поразить вас электрическим током !! Новичкам рекомендуется обратиться за квалифицированной помощью (опытным электрикам, электронщикам или инженерам) при попытке построить этот усилитель.

ВНИМАНИЕ: не прикасайтесь к проводам или клеммам, когда цепь усилителя находится под напряжением! Если вы должны войти в контакт с цепью в любой момент, выключите «пластинчатый» переключатель источника питания и дождитесь, пока конденсатор фильтра разрядится ниже 30 вольт, прежде чем касаться любой части цепи.При проверке напряжения в цепи при включенном питании по возможности используйте только одну руку, чтобы избежать поражения электрическим током.

Создание высоковольтного источника питания: Для эффективного функционирования вакуумных ламп требуется достаточно высокое постоянное напряжение, приложенное между пластиной и катодными выводами. Хотя можно использовать схему усилителя, описанную в этом эксперименте, при напряжении всего 24 В постоянного тока, выходная мощность будет мизерной, а качество звука — плохим.

Триод 12AX7 рассчитан на максимальное «напряжение пластины» (напряжение, приложенное между клеммами пластины и катода) в 330 вольт, поэтому указанный здесь источник питания на 170 вольт постоянного тока находится в пределах этого максимального предела.Я использовал этот усилитель при напряжении 235 В постоянного тока и обнаружил, что и качество звука, и его интенсивность немного улучшились на , но, по моим оценкам, недостаточно, чтобы гарантировать дополнительную опасность для экспериментаторов.

Блок питания фактически имеет два разных выхода мощности: выход постоянного тока «B +» для питания пластины и питание «нити», которое составляет всего 12 вольт переменного тока. Для работы ламп требуется питание, подаваемое на небольшую нить накала (иногда называемую нагревателем ), поскольку катод должен быть достаточно горячим, чтобы термически испускать электроны, а этого не происходит при комнатной температуре!

Использование одного силового трансформатора для понижения бытовой электросети с 120 вольт переменного тока до 12 вольт переменного тока обеспечивает низкое напряжение для нити, а другой трансформатор, подключенный повышающим образом, возвращает напряжение обратно до 120 вольт.Вы можете спросить: «Зачем повышать напряжение до 120 вольт с помощью другого трансформатора? Почему бы просто не оторвать вилку от сетевой розетки, чтобы получить 120 В переменного тока напрямую , а затем исправить это до 170 В постоянного тока? »

Ответ на этот вопрос двоякий : во-первых, пропускание мощности через два трансформатора по своей сути ограничивает количество тока, который может быть отправлен в случайное короткое замыкание на стороне пластины схемы усилителя. Во-вторых, он электрически изолирует схему пластины от системы электропроводки вашего дома.Если бы мы выпрямили розетку с помощью диодного моста, это повысило бы напряжение на обоих выводах постоянного тока (+ и -) от защитного заземления электрической системы вашего дома, тем самым увеличив опасность поражения электрическим током.

Обратите внимание на тумблер, подключенный между 12-вольтовыми обмотками двух трансформаторов, с надписью «Пластинчатый выключатель питания». Этот переключатель управляет мощностью повышающего трансформатора, тем самым управляя напряжением пластины в цепи усилителя. Почему бы просто не использовать главный выключатель питания, подключенный к розетке на 120 вольт? Зачем нужен второй выключатель для отключения высокого напряжения постоянного тока, когда отключение одного главного выключателя дает то же самое?

Ответ кроется в правильной работе вакуумной лампы: подобно лампам накаливания, вакуумные лампы «изнашиваются», когда их нити многократно повышаются и опускаются, поэтому наличие этого дополнительного переключателя в цепи позволяет отключать высокое напряжение постоянного тока ( для безопасности при модификации или настройке схемы) без отключения нити накала.Кроме того, хорошей привычкой является подождать, пока трубка достигнет полной рабочей температуры , прежде чем подаст напряжение на пластину, и этот второй переключатель позволяет отложить приложение напряжения на пластине до тех пор, пока трубка не достигнет рабочей температуры.

Во время работы у вас должен быть вольтметр, подключенный к выходу « B + » источника питания (между клеммой B + и землей), постоянно обеспечивающий индикацию напряжения источника питания.Этот измеритель покажет вам, когда конденсатор фильтра разрядится ниже предела опасности поражения электрическим током (30 вольт), когда вы выключите «выключатель питания пластины» для обслуживания цепи усилителя.

Клемма «заземления», показанная на выходе постоянного тока цепи питания, не требует подключения к заземлению. Скорее, это просто символ, показывающий общее соединение с соответствующим символом клеммы заземления в схеме усилителя. В построенной вами схеме будет кусок провода, соединяющий эти две точки «заземления» вместе.Как всегда, обозначение некоторых общих точек в цепи с помощью общего символа является стандартной практикой в электронных схемах.

Обратите внимание, что на принципиальной схеме показан резистор 100 кОм, подключенный параллельно конденсатору фильтра. Этот резистор совершенно необходим, поскольку он обеспечивает конденсатору путь для разряда при отключении питания переменного тока. Без этого «спускного» резистора в цепи конденсатор, скорее всего, будет сохранять опасный заряд в течение длительного времени после «отключения питания», создавая для вас дополнительную опасность поражения электрическим током.

В схеме, которую я построил — с конденсатором 47 мкФ и сопротивлением утечки 100 кОм — постоянная времени этой RC-цепи составляла короткие 4,7 секунды. Если вы обнаружите более высокое значение конденсатора фильтра (что позволяет свести к минимуму нежелательный «гул» источника питания в динамике), вам потребуется соответственно меньшее значение резистора утечки или подождать, пока напряжение спадет каждый раз, когда вы выключите выключатель «Подача пластин».

Прежде чем пытаться запитать схему усилителя, убедитесь, что у вас есть надежная конструкция и надежная работа источника питания.В целом это хорошая практика построения схем: сначала соберите и устраните неисправности источника питания, а затем соберите схему, которую вы собираетесь питать от него. Если источник питания не работает должным образом, то и цепь с питанием не будет работать, как бы хорошо она ни была спроектирована и изготовлена.

Сборка усилителя: Одна из проблем при создании схем на электронных лампах в 21 веке заключается в том, что розеток для этих компонентов может быть трудно найти. Учитывая ограниченный срок службы большинства «приемных» ламп (несколько лет), в большинстве «трубчатых» электронных устройств использовались гнезда для крепления ламп, так что их можно было легко снимать и заменять.

Хотя лампы все еще можно купить (в магазинах музыкальных принадлежностей) относительно легко, розеток, в которые они вставляются, значительно меньше — в вашем местном Radio Shack их не будет на складе! Как же нам построить схемы из ламп, если мы не сможем найти для них розетки?

Для небольших трубок эту проблему можно обойти, припаяв короткие сплошные медные провода 22-го калибра к контактам трубки, что позволит «вставить» трубку в беспаечный макет.Вот фотография моего лампового усилителя, на которой 12AX7 показан в перевернутом положении (булавками вверх).

Не обращайте внимания на 10-сегментную светодиодную гистограмму слева и 8-позиционный DIP-переключатель в сборе справа на фотографии, поскольку это оставшиеся компоненты от эксперимента с цифровой схемой, собранного ранее на моей макетной плате.

Одним из преимуществ установки трубки в этом положении является простота идентификации штыря, поскольку большинство «схем штыревых соединений» для трубок показано снизу:

На схеме усилителя вы заметите, что оба триодных элемента внутри стеклянной оболочки 12AX7 используются параллельно: пластина подключена к пластине, сетка подключена к сетке, а катод подключен к катоду.Это сделано для максимизации выходной мощности лампы, но это не обязательно для демонстрации основных операций. Вы можете использовать только один из триодов для простоты, если хотите.

Конденсатор 0,1 мкФ, показанный на схеме, «связывает» источник аудиосигнала (радио, музыкальная клавиатура и т. Д.) С сеткой (ями) лампы, позволяя проходить переменному току, но блокируя постоянный ток. Резистор 100 кОм гарантирует, что среднее напряжение постоянного тока между сеткой и катодом равно нулю и не может «плавать» до некоторого высокого уровня. Обычно цепи смещения используются для того, чтобы сеть оставалась немного отрицательной по отношению к земле, но для этой цели схема смещения привносит больше сложности, чем ее ценность.

Когда я тестировал схему усилителя, я использовал выход радиоприемника, а затем выход проигрывателя компакт-дисков (CD) в качестве источника аудиосигнала. Используя удлинитель разъема «моно» — «фоно», подключенный к разъему для наушников ресивера / проигрывателя компакт-дисков, и перемычки с зажимом «крокодил», соединяющие «моно» наконечник кабеля с входными клеммами лампового усилителя, я смог легко посылать на усилитель аудиосигналы различной амплитуды для проверки его работы в широком диапазоне условий:

Трансформатор необходим на выходе схемы усилителя для «согласования» импедансов вакуумной лампы и динамика.Поскольку вакуумная лампа представляет собой высоковольтное слаботочное устройство, а большинство динамиков представляют собой низковольтные сильноточные устройства, несоответствие между ними привело бы к очень низкой выходной мощности звука, если бы они были подключены напрямую.

Чтобы успешно согласовать высоковольтный слаботочный источник с низковольтной сильноточной нагрузкой, мы должны использовать понижающий трансформатор. Поскольку сопротивление Тевенина в цепи вакуумной лампы составляет десятки тысяч Ом, а импеданс динамика составляет всего около 8 Ом, нам понадобится трансформатор с соотношением импедансов около 10 000: 1.

Так как коэффициент импеданса трансформатора равен квадратам его отношения витков (или отношения напряжений), мы ищем трансформатор с отношением витков около 100: 1. Типичная автомобильная катушка зажигания имеет примерно такое отношение витков, а также рассчитана на чрезвычайно высокое напряжение на высоковольтной обмотке, что делает ее хорошо подходящей для этого применения.

Единственный недостаток использования катушки зажигания заключается в том, что она не обеспечивает гальванической развязки между первичной и вторичной обмотками, поскольку устройство фактически является автотрансформатором, причем каждая обмотка имеет общий вывод на одном конце.Это означает, что провода динамика будут находиться под высоким постоянным напряжением по отношению к заземлению цепи.

Если мы это знаем и не прикасаемся к этим проводам во время работы, проблем не будет. В идеале, однако, трансформатор должен обеспечивать полную изоляцию, а также согласование импеданса, а к проводам громкоговорителей можно будет безопасно прикасаться во время использования.

Помните, все соединения в цепи выполняйте при выключенном питании! После проверки соединений визуально и с помощью омметра, чтобы убедиться, что цепь построена в соответствии с принципиальной схемой, подайте питание на нити трубки и подождите около 30 секунд, пока она не достигнет рабочей температуры.

Обе нити должны излучать мягкое оранжевое свечение, видимое как сверху, так и снизу трубки. Установите регулятор громкости вашего радио / проигрывателя компакт-дисков / источника сигнала музыкальной клавиатуры на минимум, затем включите переключатель питания пластины.

Вольтметр, который вы подключили между выходной клеммой B + источника питания и «землей», должен регистрировать полное напряжение (около 170 вольт). Теперь увеличьте громкость источника сигнала и слушайте динамик. Если все в порядке, вы должны четко слышать правильные звуки через динамик.

Устранение неисправностей в этой цепи: Лучше всего использовать чувствительный звуковой детектор, описанный в главах, посвященных постоянному и переменному току настоящего тома «Эксперименты».

Подключите конденсатор 0,1 мкФ последовательно с каждым измерительным проводом, чтобы заблокировать постоянный ток от детектора, затем подключите один из измерительных проводов к земле, используя другой измерительный провод для проверки аудиосигнала в различных точках цепи. Используйте конденсаторы с высоким номинальным напряжением, например, тот, который используется на входе схемы усилителя:

Использование двух конденсаторов связи вместо одного добавляет дополнительную степень безопасности, помогая изолировать устройство от любого (высокого) постоянного напряжения.Однако даже без дополнительного конденсатора внутренний трансформатор детектора должен обеспечивать достаточную электрическую изоляцию для вашей безопасности при использовании его для проверки сигналов в такой высоковольтной цепи, как эта, особенно если вы построили свой детектор с использованием 120-вольтового силового трансформатора ( а не трансформатор «аудиовыхода»), как предлагается.

Используйте его для проверки наличия хорошего сигнала на входе, затем на штыре (ах) решетки трубки, затем на пластине трубки и т. Д., Пока не будет обнаружена проблема.Обладая емкостной связью, детектор также может проверять чрезмерное «гудение» источника питания: прикоснитесь свободным испытательным проводом к клемме B + источника питания и прислушайтесь к громкому жужжанию с частотой 60 Гц.

Шум должен быть очень тихим, но не громким. Если он громкий, источник питания не фильтруется в достаточной степени и может потребоваться дополнительная емкость фильтра. После тестирования точки в цепи усилителя высоким постоянным напряжением относительно земли на конденсаторах связи детектора может возникнуть значительное напряжение.

Чтобы разрядить это напряжение, ненадолго прикоснитесь свободным щупом к заземленному щупу. При разрядке конденсаторов связи в наушниках должен быть слышен «хлопок».

Если вы предпочитаете использовать вольтметр для проверки наличия аудиосигнала, вы можете сделать это, установив чувствительный диапазон переменного напряжения. Однако показания, которые вы получаете от вольтметра, ничего не говорят о качестве сигнала , только его простое присутствие.

Имейте в виду, что большинство вольтметров переменного тока регистрируют переходное напряжение при первоначальном подключении к источнику постоянного напряжения, поэтому не удивляйтесь, увидев «всплеск» (сильную, мгновенную индикацию напряжения) в самый момент установления контакта. с датчиками измерителя в цепи, быстро уменьшаясь до истинного значения сигнала переменного тока.Вы можете быть приятно удивлены качеством и глубиной тона этой небольшой схемы усилителя, особенно с учетом ее низкой выходной мощности: менее 1 Вт звуковой мощности.

Конечно, схема довольно грубая и жертвует качеством ради простоты и доступности деталей, но она служит для демонстрации основного принципа лампового усиления. Продвинутые любители и студенты могут захотеть поэкспериментировать с сетями смещения, отрицательной обратной связью, разными выходными трансформаторами, разными напряжениями источника питания и даже разными лампами, чтобы получить больше мощности и / или лучшее качество звука.

Вот фотография очень похожей схемы усилителя, созданной группой мужа и жены Терри и Шерил Гетц, демонстрирующая, что можно сделать, если к подобному проекту приложить заботу и мастерство.

радиотехника | История, принципы, типы и факты

Основные физические принципы

Электромагнитное излучение включает свет, а также радиоволны, и у них много общих свойств. Оба распространяются в пространстве примерно по прямым линиям со скоростью около 300 000 000 метров (186 000 миль) в секунду и имеют амплитуды, циклически меняющиеся со временем; то есть они колеблются от нулевой амплитуды до максимальной и обратно.Количество повторений цикла за одну секунду называется частотой (обозначается как f ) в циклах в секунду, а время, необходимое для завершения одного цикла, составляет 1/ f секунд, иногда называемое периодом. В память о немецком пионере Генрихе Герце, который провел некоторые из первых радиоэкспериментов, цикл в секунду теперь называется герцем, так что частота одного цикла в секунду записывается как один герц (сокращенно Гц). Более высокие частоты сокращены, как показано в таблице 3.

Частотные термины и их сокращения
термин	циклов в секунду	сокращение	эквивалент
1 герц	1	1 Гц
1 килогерца	1 000	1 кГц	1000 Гц
1 мегагерц	1 000 000 (10 ⁶)	1 МГц	1000 кГц
1 гигагерц	1 000 000 000 (10 ⁹)	1 ГГц	1000 МГц

Радиоволна, распространяющаяся в пространстве, в любой момент времени будет иметь изменение амплитуды в направлении своего движения, аналогичное изменению во времени, во многом как волна, движущаяся по водной поверхности.Расстояние от одного гребня волны до другого называется длиной волны.

Длина волны и частота взаимосвязаны. Разделив скорость электромагнитной волны ( c ) на длину волны (обозначенную греческой буквой лямбда, λ), получим частоту: f = c / λ. Таким образом, длина волны 10 метров имеет частоту 300000000 деленных на 10, или 30000000 герц (30 мегагерц). Длина волны света намного короче, чем у радиоволны. В центре светового спектра длина волны около 0.5 микрон (0,0000005 метра) или частота 6 × 10 ¹⁴ герц или 600 000 гигагерц (один гигагерц равен 1 000 000 000 герц). Максимальная частота в радиочастотном спектре обычно составляет около 45 гигагерц, что соответствует длине волны около 6,7 миллиметра. Радиоволны могут генерироваться и использоваться на частотах ниже 10 килогерц (λ = 30 000 метров).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Механизм распространения волн

Радиоволна состоит из электрического и магнитного полей, взаимно колеблющихся под прямым углом друг к другу в пространстве.Когда эти два поля работают синхронно во времени, говорят, что они находятся во временной фазе; т.е. оба достигают своих максимумов и минимумов вместе и оба проходят через ноль одновременно. По мере увеличения расстояния от источника энергии площадь, по которой распространяется электрическая и магнитная энергия, увеличивается, так что доступная энергия на единицу площади уменьшается. Интенсивность радиосигнала, как и сила света, уменьшается с увеличением расстояния от источника.

Передающая антенна — это устройство, которое направляет радиочастотную энергию, генерируемую передатчиком, в космос.Антенна может быть сконструирована так, чтобы концентрировать радиоволны в луче, как прожектор, и таким образом увеличивать ее эффективность в заданном направлении ( см. электроника).

Радиочастотный спектр произвольно разделен на несколько полос от очень низких частот до сверхвысоких частот ( см. Таблица 4). Участки спектра были распределены между различными пользователями ( см. Таблицу 5), такими как телеграф, телефонная речь, телеметрия, радио- и телевещание.

Обозначения полос частот
Обозначение частоты	частотный диапазон	диапазон длин волн
* Также называются коротковолновыми.
очень низкие частоты (VLF)	3–30 килогерц	100 000–10 000 м
низкие частоты (НЧ)	30–300 килогерц	10 000–1 000 м
средние частоты (СЧ)	300–3000 килогерц	1 000–100 м
высокие частоты (HF) *	3–30 мегагерц	100–10 м
очень высокие частоты (VHF)	30–300 мегагерц	10–1 м
сверхвысокие частоты (UHF)	300–3000 мегагерц	1 м – 10 см
сверхвысокие частоты (СВЧ)	3–30 гигагерц	10–1 см

Ширина полосы радиочастот — это диапазон частот, покрываемый модулированным радиочастотным сигналом.Информация, переносимая сигналом, имеет определенную полосу пропускания, связанную с ней, и несущая должна иметь ширину канала, по крайней мере, равную ширине полосы пропускания информации. Для обычного радиовещания с амплитудной модуляцией (AM) ширина полосы радиочастот должна в два раза превышать ширину полосы частот информации. Для работы телетайпа и телекса требуется лишь небольшая полоса пропускания, порядка 200 герц, в зависимости от максимальной скорости импульсов, формирующих информационный код. Телефонная речь должна иметь высокую разборчивость, но естественность (высокая точность воспроизведения) не имеет большого значения.Тесты показали, что основные компоненты речи лежат в диапазоне от 300 до 3500 герц, и поэтому телефонные каналы, передаваемые по радио, обычно ограничиваются полосой пропускания около четырех килогерц. Чем меньше ширина полосы пропускания информации, тем больше речевых каналов может передаваться в данной полосе пропускания несущей и тем более экономичной будет система.

Молодые люди могут слышать звуковые частоты в диапазоне от примерно 30 герц до 18 килогерц, но по мере взросления их слух составляет примерно от 100 герц до 10 килогерц.Для качественного (высокоточного) воспроизведения голоса или речи диапазон должен быть не менее примерно от 30 герц (самая низкая частота для большой органной трубы) до 15 килогерц (пикколо, тарелка, треугольник). Приемлемое качество звука при определенных обстоятельствах может быть достигнуто с полосой пропускания всего пять килогерц, как в радио AM; Для передачи движущегося изображения требуется гораздо большая полоса пропускания, поскольку необходимо передавать общее среднее содержание света в изображении, а также детали изображения.Среднее содержание света требует для передачи частот до 20 герц, а детализация изображения требует частот до пяти мегагерц для стандартного телевизионного изображения.

Майкл С. Маккоркодейл, доктор философии

Введение в ламповую аудиоэлектронику

Абстрактный

Представлены основные принципы работы вакуумных ламповых устройств, включая функциональные свойства обычных топологий устройств.Этот фон используется, чтобы случайно проанализировать каскады усиления, которые обычно встречаются в ламповом аудиооборудовании. Краткое изложение предназначено для подготовки читателя к основному проектированию и анализу усилительных каскадов.

Введение

Вакуумные трубки состоят из стеклянного или металлического контейнера, герметично закрытого. Основные элементы внутри трубки: анод (или пластина), катод и нагреватель.В катод не важен для работы. Трубка, не содержащая катода, считается нагретой непосредственно, а трубка, содержащая катод, считается нагретой косвенно. с подогревом. Нагреватель приводится в действие напряжением, которое позволяет его температуре повышаться до точки, при которой электроны становятся достаточно энергичными, чтобы они могли покинуть катод и в вакуумное пространство. Эти свободные электроны затем притягиваются к пластине, если на нее подается положительное напряжение относительно катода.Если трубка нагревается напрямую, то электроны движутся прямо от нагревателя к пластине. Движение электронов от катода (или нагревателя) к пластине называется током. По соглашению электроны движение в одном направлении подразумевает ток, направленный в противоположном направлении, как показано на рисунке 1.

Рис. 1: Направление потока электронов и тока в базовой вакуумной лампе относительно катода и анода.

Ток будет течь только в том случае, если напряжение на пластине положительно относительно катода. В противном случае ток не течет. Это фундаментальная основа работа вакуумной трубки, и это заключается в том, что электроны с достаточно высокой энергией от катода могут проникать в свободное вакуумное пространство и собираться на пластине, если пластина установлена на положительное напряжение относительно катода.

Трубные топологии

В аудио-электронном оборудовании используются пять стандартных ламповых топологий. На рис. 2 показаны принципиальные схемы для каждой топологии.

Рис. 2: Пять распространенных топологий вакуумных ламп, встречающихся в аудиоусилителях.

Самым простым устройством является выпрямитель.Ламповый выпрямитель ведет себя аналогично твердотельному диоду в том смысле, что, когда напряжение на пластине достаточно высокое, относительно нагревателя устройство проводит ток, тем самым выпрямляя напряжение на нагревателе, как показано на рис.3.

Рис. 3: Работа выпрямителя на переменном токе. Устройство проводит ток только при положительном напряжении на пластине.

Нагреватель выпрямителя обычно подключается к усилителю для обеспечения двухполупериодного выпрямленного выхода, когда в камере присутствуют две пластины. Две пластины приводятся в движение напряжениями переменного тока, которые не совпадают по фазе на 180 градусов друг с другом, как показано на рис. 4. Обычно центральный отвод силового трансформатора может быть заземлен, обеспечивая таким образом два сигнала, которые составляют половину напряжения между двумя отводами вторичной обмотки и сдвинуты по фазе на 180 градусов.

Рис. 4: Двухполупериодное выпрямление с двумя выпрямителями в одной вакуумной камере.

Выходной сигнал переменного тока на нагревателе может быть преобразован в постоянный ток с помощью RC-цепей, где сигнал постоянного тока служит шиной питания для каскадов усиления в усилителе. Конечно, пульсация переменного тока является проблемой для проектировщика и должен быть сведен к минимуму, чтобы предотвратить попадание гула 60 Гц в аудиосистему.Этого можно добиться, выбрав соответствующие конденсаторы и резисторы для RC-цепи и с помощью дросселя.

Следующим по сложности устройством является триод. Триод представляет собой трехполюсное устройство, включающее пластину, управляющую сетку и катод. Напряжение на управляющей сетке либо усиливает или препятствует потоку электронов от катода к пластине (или, что эквивалентно, току от пластины к катоду).Стоит отметить, что внизу есть и утеплитель. катод в этом устройстве, который обычно не показан на его схематическом изображении. Нагреватель обычно подключается к источнику переменного тока 6,3 В или 12,6 В переменного тока, в зависимости от трубки. тип. Однако нагреватель также может работать от эквивалентного источника постоянного тока, хотя такой подход обычно не рентабелен. Однако ток нагревателя переменного тока может привести к 60 Гц. гудеть в аудиосистеме, если провода нагревателя установлены неправильно.Нагреватель — это то, что позволяет току течь от катода к пластине, возбуждая электроны в вакуумное пространство, как описано ранее. Если напряжение управляющей сетки положительно относительно катода, ток увеличивается. Аналогично, если напряжение управляющей сети Экскурсия отрицательна относительно катода, тогда протекание тока затруднено. Наконец, если напряжение управляющей сетки достаточно отрицательное относительно катода, то все ток будет затруднен за исключением остаточной утечки.Управление (или модуляция) тока в устройстве путем изменения напряжения управляющей сети является механизмом. благодаря чему достигается выигрыш. Из этого обсуждения должно быть ясно, что если сигнал напряжения подается на управляющую сетку и отводится на пластине, выходное напряжение на пластина будет сдвинута по фазе на 180 градусов с входным напряжением, как показано на рис. 5. Также должно быть ясно, откуда происходит разговорное название «клапан». Действительно, триод вакуумная трубка действует как клапан, усиливая или препятствуя прохождению тока.

Рис. 5: Усиление напряжения с помощью триода.

Тетрод был разработан из-за того, что в триоде существует большая внутренняя емкость между сеткой и пластиной, что сильно ограничивает его использование в радиочастотах. Приложения. Тетрод представляет еще одну управляющую сетку, называемую экраном.Экран эффективно разделяет емкость сетки на пластину пополам, так как последовательно подключенные конденсаторы добавляют аналогично резисторам, подключенным параллельно, таким образом, уменьшается общая емкость сетки к пластине. Обычно для большей эффективности на экране поддерживается положительное напряжение. Это в свою очередь, ускоряет электроны по направлению к пластине.

Несмотря на то, что экран снижает емкость между сеткой и пластиной, он создает нежелательное явление.Пентод был разработан, потому что тетрод ускоряет электроны к пластине и вызывают так называемую вторичную эмиссию. Электроны, путешествующие в вакуумном пространстве, бомбардируют пластину с достаточной энергией, так что электроны на пластине вытесняются и попадают в вакуумное пространство. Поскольку экран положительный, эти свободные электроны притягиваются к нему, эффективно уменьшая ток пластины или, что эквивалентно, уменьшение усиления.Для решения этой проблемы пентод содержит другую управляющую сетку, называемую подавителем. Как правило, эта сеть внутренне связана с катод, таким образом, он находится под значительно более низким напряжением, чем экран. Поскольку электроны вторичной эмиссии сталкиваются с отрицательным подавителем, они отталкиваются от него. и поэтому не собираются экраном.

Пентод мощности луча представляет собой специализированную конфигурацию пентода.Виртуальная управляющая сетка образована электрическим полем, которое создается между экраном и пластиной. В схематическое изображение устройства в этом отношении очень четкое.

Художественное представление пентода мощности луча показано на рис. 6. Здесь показаны все вышеупомянутые компоненты, составляющие устройство.

Инжир.6: исполнение художником пентода мощности луча.

Наконец, читатель должен отметить, что некоторые устройства содержат более одного устройства в вакуумной камере. Например, 12AX7, который является обычным ламповым типом предусилителя звука. схемотехника, имеет два триода внутри. Кроме того, существуют другие типы трубок с шестью, семью или более решетками управления в камере. Однако эти устройства обычно не встречаются в аудиоэлектронных схемах, поэтому здесь они не обсуждаются.

Каскады усилителя звука

Имея базовое представление о работе устройства, можно изучить стандартные каскады звуковых усилителей. На рис. 7 представлена типичная топология усилителя системного уровня.

Рис. 7: Стандартная топология лампового усилителя звука на уровне системы.

Предварительный усилитель усиливает сигнал линейного уровня, а затем позволяет выполнять частотную фильтрацию, такую как регулировка низких, средних и высоких частот, что также известно как регулировка тембра.В фазоделитель принимает сигнал предусилителя и разделяет его на равные и противоположные части. Результирующие сигналы используются для управления усилителем мощности класса AB, который, в свою очередь, приводит в действие выходной трансформатор.

В ламповой аудиоэлектронике реализовано несколько топологий выходного каскада. Здесь кратко обсуждаются этапы класса A, класса B и класса AB. В операции класса А активные устройства управляют выходом в течение всего цикла.Это можно лучше понять, изучив фиг. 8, на которой проиллюстрировано одно активное устройство.

Рис. 8: Работа класса A с одним активным устройством.

Очевидно, что выходной каскад полностью управляется одним триодом на этой схеме. Также должно быть ясно, что выходное устройство должно быть правильно смещено, чтобы позволить лампе работать в области линейного усиления.Класс B отличается от класса A в том смысле, что каждая половина выходного сигнала передается выделенным активным устройством или каскадом выходных сигналов. активные устройства, как показано на рис.9.

Рис. 9: Работа класса B, когда только одно активное устройство приводит в действие трансформатор на половину цикла сигнала.

Обратите внимание, что этот класс операций вводит так называемое кроссоверное искажение, и на рис.9 в иллюстративных целях. Кроссовер искажения объясняется конечным напряжением включения каждого активного элемента в области кроссовера. Работа класса AB устраняет это искажение, применяя правильное смещение, так что каждый Активный элемент будет разделять часть выходного сигнала в области кроссовера. За исключением этой модификации классы B и AB идентичны.

Анализ каскадов усилителя

Предусилитель обычно реализуется с триодными устройствами 12AX7.Самая распространенная конфигурация — обычный катод. Общий катод вносит фазовый сдвиг на 180 градусов. Этот означает, что выходное напряжение уменьшается по мере увеличения входного напряжения и наоборот. Поучительно вспомнить работу сети управления и убедиться, что она действительно так.

Рис. 10: Общий каскад катодного усилителя.

Катодный конденсатор, C, _K,, , обеспечивает возможность прохождения сигнала на землю, потому что полное сопротивление для сигнала переменного тока через конденсатор мало и бесконечно для сигнала постоянного тока. Конденсатор источника питания, C, _A,, , изолирует каждый каскад усиления. Если каждая ступень не изолирована от источника питания, то звуковое явление, называемое «моторная лодка», может быть опытным.Это название происходит от характера звука искажения звука и связано с модуляцией сигнала от этапа к этапу в предусилителе. Последний пункт на заметку включает резисторы. Сопротивления пластины и катода определяют точку смещения в устройстве. Сеточные резисторы устанавливают как смещение управляющей сетки, так и полосу пропускания усилитель. Эти темы будут рассмотрены более подробно в следующих статьях.

Разделитель фазы используется для получения равных и противоположных сигналов для каскада усилителя мощности класса AB.Хотя существует множество топологий фазоделителей, показанная на рис. 11 является наиболее распространенным в ламповых усилителях звука.

Рис. 11: Типичная топология фазоделителя в ламповых усилителях звука.

Изучив схему на рис. 11, можно увидеть что-то похожее на общий катодный каскад с каждой стороны.Эта конфигурация также известна как дифференциальная пара и очень распространены как в ламповых, так и в твердотельных конструкциях. Схема резисторов на катодах соответствующим образом смещает устройство. Ток на катодах дифференциальной пары равен что устанавливает несколько свойств конфигурации, таких как усиление и пропускная способность. Входные решетки смещаются путем отвода катодной сети чуть ниже R _K 1 . R _K 3 допускает цепь обратной связи постоянного тока на землю.Обратная связь — это технология, с помощью которой можно улучшить линейность усилителя. Регулировка обратной связи изменит передаточная функция или коэффициент усиления через дифференциальную пару. Это составляет электрическую основу регуляторов «присутствия» и «резонанса» в типичных усилителях.

Вся конфигурация ведет себя аналогично переключателю тока. Вход позволит большему или меньшему току течь через анод ведомого устройства, вызывая обратный эффект. в аноде другого устройства.Вход по существу «управляет» током, в то время как обратная связь изменяет степень «управления». Должно быть ясно, что каждый анод имеет сигнал это на 180 градусов не совпадает по фазе с другим. Это именно то, что требуется для создания входного сигнала для выходного каскада класса AB, который будет рассмотрен далее.

Пентоды или пентоды мощности луча обычно встречаются в каскадах усилителя мощности. Схема, представленная на рис.12 — это обобщенная версия топологии общего класса AB. Как описано раньше один пентод проводит, а другой нет, и наоборот, во время обхода сигнала. Хотя большинство производителей коммерческих усилителей используют устройства 12AX7 для предусилителя. В каскаде усилителя мощности можно использовать различные пентоды. Например, в усилителях Marshall обычно используются устройства EL34, в то время как усилители Fender обычно используйте устройства 6L6 или 6V6.Выход пластины на каждом пентоде управляет трансформатором, чтобы преобразовать высокое сопротивление и высокое напряжение в низкое сопротивление и высокое напряжение. ток, необходимый для привода динамика. Напряжение управляющей сети, В, _B,, , может быть смещено с помощью переменного или фиксированного механизма, фиксированное значение которого показано на рис. 12. Это смещение обычно имеет отрицательное значение и часто считается самым важным напряжением в усилителе. Если он установлен неправильно, возникнут серьезные искажения кроссовера как класс B. операция приближается.Экран приводится в действие положительным напряжением, как объяснялось ранее.

Рис. 12: Типовой каскад усилителя мощности класса AB.

Заключение

Хотя это лишь очень краткое введение в ламповую аудиоэлектронику, его достаточно, чтобы приступить к простому проектированию и анализу.В следующих статьях будет описан анализ и методы проектирования каскадов предусилителя. Дополнительные предметы, которые будут изучены, включают моделирование SPICE вакуумной трубки и анализ слабых сигналов.

Связанные ссылки

Луи Н. Риденур et al. , Вакуумные ламповые усилители , 1-е изд., Серия радиационных лабораторий Массачусетского технологического института, Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1948 г.

Альфред Дж. Кот-младший и Дж. Барри Оукс, Линейные вакуумные ламповые и транзисторные схемы: унифицированное рассмотрение линейных активных схем , Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company, 1961.

Карл Т. Комптон и др. , Магнитные цепи и трансформаторы , Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1950.

К.О’Коннор, The Ultimate Tone , Канада: London Power Press, 1995.

F. Langford-Smith et al. , Справочник разработчика радиотронов , 4-е изд., Сидней: Wireless Press, 1953.

Сделайте однотрубное радио: 19 шагов (с изображениями)

Когда я начал создавать это радио, я почти ничего не знал о радио, но в ходе этого проекта я узнал довольно много о нем и о лампах в целом.Я хотел бы дать хорошее объяснение принципов работы и теории, но я чувствую, что все еще недостаточно квалифицирован, чтобы слишком глубоко вникать в предмет. Однако, насколько я понимаю, я дам немного теории. Если я ошибаюсь в чем-либо из этого, пожалуйста, дайте мне знать, чтобы я мог исправить это.

Почти все, что я узнал по этой теме, было получено с сайта г-на Макса Робинсона «Fun With Tubes» и со страниц г-на Джона Фуринга о строительстве радио. Оба этих веб-сайта содержат огромное количество информации, и я настоятельно рекомендую их всем, кто интересуется технологиями радио и электронных ламп.

Сначала немного о трубках. В лампе с диодом есть два основных компонента; анод и катод (также нагреватель, если катод трубки косвенно нагревается). Когда катод горячий, у электронов достаточно энергии, чтобы пройти через вакуум от катода к аноду (вспомните, что обычный ток течет от положительного к отрицательному, а электроны текут от отрицательного к положительному), как в полупроводниковом диоде. Когда катод холодный, электроны имеют меньше энергии, и ток практически отсутствует.В лампе триода добавлен дополнительный компонент; экран из проволочной сетки, известный как «управляющая сетка» или просто «сетка». Подобно затвору полупроводникового полевого транзистора, небольшое изменение напряжения на сетке может вызвать большее изменение тока через катод и анод (британцы часто называют трубки термоэмиссионными клапанами, поскольку легко представить трубку как клапан, с сеткой, которая является ручкой, которая контролирует поток жидкости [тока] через клапан [трубку]). Это позволяет усиливать сигналы — прорыв во время изобретения триодной лампы.Лампа, используемая в этом руководстве, содержит как триод, так и пентод. Пентод состоит из трех сеток, анода и катода, что составляет до пяти компонентов. Добавление двух дополнительных сеток придает пентоду несколько иные свойства, которые выходят за рамки данной инструкции.

На прилагаемой схеме я нарисовал регенеративный приемник, основанный на оригинальных разработках г-на Эдвина Армстронга, который создал эту конструкцию до Первой мировой войны.