Schaltplan der Eingangsstufe des UHF auf Germanium-Transistoren. Germaniumtransistoren. Betriebsklassen von Audioverstärkern

Anstelle eines Epigraphs:
- Und wer hat sich so einen Blödsinn ausgedacht? Die Hände dieses Erfinders sollten abgerissen werden ...
- Es ist also Ihr Job! Oder hast du es nicht herausgefunden?
- Heilige Scheiße, verdammt!
Einer der alten Witze

Wahrscheinlich haben viele Datagorianer, wenn nicht alle, in ihrer Kindheit den Zeichentrickfilm „Well, Just Wait“ gesehen. Darunter auch die neunte Folge, in der der Wolf versuchte, E-Gitarre zu spielen.

Nun, wenn es in einer Schule oder einem VIA-Club (einer Rockband oder einem anderen Amateurauftritt) passierte, war es natürlich einfacher. Da war eine Art Apparat. Was wäre, wenn zu Hause?

Ich war einst ein wenig anders als viele andere. Ich „steckte“ eine Gitarre in ein Tonbandgerät, ein Ural-112-Radio (sorry, die Gitarre war kein Ural), einen Verstärker eines anderen Röhrenradios, eingesetzt in ein selbstgebautes Gehäuse, in Verstärker, die nach Schaltplänen aus Zeitschriften verlötet waren . Ich war auf der Suche nach Details und hatte Mühe, die Schaltkreise fertigzustellen.

Nun ist die Aufgabe etwas vereinfacht und wer die benötigte Menge an Banknoten in der Tasche hat, findet das benötigte Gerät in jedem regionalen Center im Musikgeschäft. Von günstig, „unbekannter chinesischer Herkunft“ bis hin zu einem Unternehmen mit dem Preis eines Flugzeugs. Nun, oder ein Hybrid, das heißt, die Produktion (manchmal Qualität) ist China, aber das Erscheinungsbild und der Schnickschnack ähneln denen eines Unternehmens. Preis auch.

Ja und mit Eigenproduktion es scheint einfacher geworden zu sein. Im Internet finden Sie eine Schaltung beliebiger Qualität und Komplexität. Mit Funkkomponenten gibt es keine besonderen Probleme, zumindest in den Geschäften derselben Regionalzentren (sofern dort natürlich Banknoten vorhanden sind). Und manchmal liegt etwas von der vorherigen Knappheit umsonst herum.

Deshalb beschloss ich, über den Verstärker zu sprechen, den ich jetzt zu Hause verwende. Über einen Verstärker, der praktisch aus Schrottmaterial besteht. Darüber hinaus galt es bereits am Ende des 20. Jahrhunderts als hoffnungslos veraltet, ganz zu schweigen vom Beginn des 21. Jahrhunderts, als alles erledigt war. Außerdem ist es überhaupt nicht für Gitarrenzwecke geeignet.

Vielleicht bringt dieser Artikel jemanden mit mehr Erfahrung in der Entwicklung und Konstruktion von Verstärkern zum Lachen. Jemand wird es als „Anleitung, was man nicht tun sollte“ betrachten. Aber ich fange besser der Reihe nach an. Das heißt, aus der Ferne.

Neues Leben für ein altes Board

Ich habe es für alle Fälle mitgenommen, sonst hätten sie es sowieso weggeworfen. Der Block erwies sich als recht funktionsfähig. Ich habe einen Schaltplan an die Tafel gezeichnet. Es stellte sich ungefähr so ​​heraus:

Zwar fiel bei der Installation des Arbeitspunkts der Abstimmwiderstand R1 (der auf der Platine zeigte bei der Messung 20 Ohm) auseinander. Und bis vor kurzem wurde es regelmäßig entweder durch einen Jumper oder durch andere ebenso flüssige Trimmer oder durch einen konstanten Widerstand ersetzt. Jetzt habe ich einen Trimmer installiert, der aus den Trümmern eines Fotokopierers gelötet wurde. Es hält vorerst.

Wie sich später herausstellte, ist dies ein sehr beliebtes Schema bei sowjetischen Herstellern von Tonbandgeräten. Lange Zeit wurde es mit geringfügigen Änderungen in verschiedenen Spulenmachern und sogar in den ersten Kassettenmachern eingesetzt.
Hier ist eine Beispielschaltung aus der Zeitschrift Radio. Das Gleiche, nur mit einem Emitterfolger am Eingang. Und andere Transistoren am „Ende“. Und das alles war an einen universellen Röhrenverstärker angeschlossen.

Version 1.0 oder „Funkzerstörer für die Volkswirtschaft“

Aus zu Hause gefundenen Ersatzteilen habe ich schnell ein Netzteil und einen Mikrofonverstärker gebaut. Ich habe alles in ein unnötiges Gehäuse einer AVU-Einheit gestopft, die im selben Lagerhaus gefunden wurde. Das Gehäuse ist flach, nimmt nicht viel Platz ein und kann an die Wand gehängt werden. Daran schloss ich das im Lieferumfang enthaltene M-TGU-Mikrofon an, das aufgrund seines unwichtigen Frequenzgangs im Leerlauf lag. Dieses Mikrofon verfügt jedoch über eine eingebaute Taste, die den Eingang mit Masse kurzschließt, wenn sie nicht gedrückt wird.

Mikrofon „M-TGU“

Im Saal wurde ein Teilnehmerlautsprecher (Funkpunkt) ohne passenden Transformator und Lautstärkeregler installiert. Als Anschluss für den Anschluss des Lautsprechers an den Verstärker dienten Schraubklemmen, die vielen aus der Schullaborarbeit in der Physik bekannt sind. Die Steckverbinder wurden im selben Lagerhaus gefunden; ich verstehe immer noch nicht, was sie dort getan haben.

Obwohl das Gerät leicht laut und mäßig laut ist, hat es die Aufgabe gemeistert. Und dann wurde in einem der Dörfer der Region im Zuge der Beseitigung des Erbes des Kommunismus das Rundfunknetz abgebaut. Und anstelle meines Produkts wurde ein von dort übernommener Rundfunkverstärker installiert. Natürlich riecht es, als würde man Spatzen aus einer Kanone schießen, aber mit den Behörden kann man nicht streiten. Andererseits verfügt der Sender über Leistungsreserven und mein Zwei-Watt-Verstärker (basierend auf den Ergebnissen späterer Messungen) arbeitete selbst in diesem kleinen Saal fast am Limit.

Version 1.1 oder „Gott schenke dir, was nicht gut für uns ist“

Im Prinzip zwei ehrliche sowjetische Watt (eineinhalb bei einer Last von 8 Ohm), gespeist in eine nicht minder ehrliche, nicht einmal unbedingt sowjetische Akustik – die Leistung reicht völlig aus, um mit einer Akustikgitarre im Normalfall mitzuspielen, nicht Sehr großer Raum, mit ausreichender Lautstärke und kein verstopfter „Sänger“, falls vorhanden.
Und unter Berücksichtigung der Schalldämmung unserer Wohnungen und Nachbarn können wir jede Menge Spaß haben.

Der typische Frequenzbereich der meisten Tonbandgeräteverstärker ist sogar etwas breiter als für eine Gitarre erforderlich. Allerdings kannte ich damals noch nicht die Meinung der „Experten“ zu seiner zusätzlichen künstlichen Verengung (woher kamen sie in unserer Wildnis, damals noch ohne Internet?) Außerdem war das Gerät nicht für Konzerte mit Orchestern gedacht und Aufnahmen im Studio. Und schon gar nicht mit dem Unternehmen zu vergleichen.

Zurück in der UdSSR oder Retro-Regeln

Ich weiß nicht, was mir damals in den Sinn kam, aber ich beschloss, Pred „in den gleichen Traditionen“ wie UM zu sammeln. Das heißt, auf Germaniumtransistoren. Höchstwahrscheinlich, weil ich sie hatte und nirgends wusste, wo ich sie hinstellen konnte. Nun, um nicht mit der Stromversorgung zu zaubern - Silizium PNP-Transistoren Es gab nicht genügend Vorräte und Mikroschaltungen. Und ich sah keinen Sinn darin, einen Operationsverstärker an eine Stelle zu schieben, an der zwei oder drei Transistoren auskommen.

Damals gab es in unserer Wildnis noch kein Internet, und sieben Jahre später erfuhr ich aus dem Internet die audiophile Legende, dass Germanium besser klingt als Silizium.

Ich bin kein Audiophiler (ich habe Respekt vor denen, die ihre eigene Ausrüstung herstellen und ihr Hobby nicht zur Religion machen), und meine ganze Erfahrung, „Klassiker von Vinyl durch eine Lampe zu hören“, beruht auf „Anthropovs“ Platten mit Rockklassikern. n Roll im Ural-112-Radio.

Lassen Sie sich von der Zahl 1 am Anfang der Nummer dieses Radios nicht verwirren; hinsichtlich der Eigenschaften des Schallpfads war es unwahrscheinlich, dass das Gerät selbst nach den Parametern seiner Zeit zur dritten Klasse gehörte.

Den Rest der Klassiker (sowjetischer und ausländischer Pop und Rock) habe ich mir lange Zeit angehört, wenn auch auf einem reinen Germanium-Tonbandgerät „Snezhet-202“, aber wo immer möglich von Spulen aufgenommen. Ich bezweifle ernsthaft, dass ich den Unterschied gespürt hätte, wenn ich sie entweder über High-Fi oder High-End gespielt hätte.
Daher weiß ich nicht, wie recht sie mit dem Klang von Germanium haben. Aber die Zuverlässigkeit der elektronischen Teile alter Tonbandgeräte, Player und Receiver, von denen viele bis heute funktionsfähig sind, spricht für sich. Also beschloss ich, „die alten Zeiten aufzurütteln“ oder „die alten Zeiten aufzurütteln“ oder...

Zunächst habe ich mich für die Anforderungen entschieden:
1. Der Verstärker ist auf einen möglichst reinen Klang ausgelegt. Alle Effekte liegen in Form separater Lotionen vor. Daher sollte pre so linear wie möglich sein.

2. Die Eingangsimpedanz muss hoch genug sein, um die „Oberseite“ des Gitarrensignals nicht zu bedrücken und bei einem direkten Anschluss die Funktion der Klangregelung nicht zu „beeinträchtigen“.

3. Mehrere Eingänge mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten. Mikrofon (0,3 mV), Gitarre (10 mV, genau richtig für ein altes sowjetisches Instrument) und Line-Eingang (0,5 V).

Der Verstärker sollte manchmal als Kontrollverstärker verwendet werden, um den Signalfluss bei der Reparatur anderer Verstärker oder anderer Audiogeräte zu überprüfen, sodass das Vorhandensein solcher Eingänge nicht schaden würde.

Und es wäre wünschenswert, das Signal vom Line-Eingang mit dem Gitarrensignal zu mischen, um beispielsweise ein Tonbandgerät mit einer Aufnahme der „Begleitung“ oder eine vorhandene selbstgebaute „Rhythmusbox“ (das stimmt - in Anführungszeichen) anzuschließen Sollte ich mich jemals dazu entschließen, eine Beschreibung des Designs zu veröffentlichen, dann nur zum Lachen.

Nach der Ausgrabung der Trümmer von Papieren, Zeitschriften und Fotokopien wurde das folgende Diagramm erstellt:

Ursprünglich wurde der Schaltplan, soweit ich mich erinnere, von einer Art Amateur-Tonbandgerät kopiert. Es hat eine Eingangsimpedanz von etwa 3 KOhm, eine „Mikrofon“-Empfindlichkeit und einen Spielraum im Ausgangssignalpegel, sodass Sie es direkt an einen Leistungsverstärker anschließen können.

Für den Gitarreneingang wurde die Empfindlichkeit reduziert, indem ein 100-kOhm-Widerstand in Reihe mit dem Eingang geschaltet wurde. Ich stimme zu, nicht die beste Idee, auch wenn sie in Industrieverstärkern verwendet wurde. Aber mit einem Minimum an Details war es möglich, einen Vorentwurf mit zwei Eingängen unterschiedlicher Empfindlichkeit zu erhalten.
Darüber hinaus war die gleichzeitige Nutzung dieser Inputs nicht vorgesehen.

Es wurden auch andere Optionen in Betracht gezogen, aber es waren keine Feldeffekttransistoren zur Hand, und irgendwie wollte ich keinen Emitterfolger mit „Mikrofon“-Empfindlichkeit an den Eingang anschließen.

Vom Ausgang gelangte das Signal über einen einfachen passiven Mischer, wo es mit dem Line-Eingangssignal gemischt werden konnte, zum Eingang des Leistungsverstärkers.

Alles wurde im selben Gebäude von AVU gesammelt:

Und das Produkt wurde an unerfahrene Gitarristen am anderen Ende der Region verschenkt, wo es mehrere Jahre lang erfolgreich eingesetzt wurde, um Nachbarn zu ärgern.

Dort wurde auch eine „undokumentierte Gelegenheit“ entdeckt. Beim Anschluss einer Gitarre an einen Mikrofoneingang war der Ausgang eine „furchtbare schmutzige Überlastung“, die mit aller Macht genutzt wurde, um die Riffs von Gruppen wie dem damals beliebten „Linkinpark“ oder dem zeitlosen „Aria“ zu meistern.
Obwohl ich vermute, dass selbst Punks wegen des verzerrten Sounds noch lange spucken und fluchen würden.

Version 1.2 oder „Ich wollte das Beste…“

Ich habe mir das Gerät wieder zugelegt und es in meiner Freizeit bestimmungsgemäß genutzt. Das heißt, während der Pausen zwischen den Saisons, Schichten usw.

Und als ich etwas mehr Freizeit hatte, beschloss ich, den Verstärker einer weiteren Überarbeitung zu unterziehen. Reduzieren Sie das Rauschen des Vorverstärkers etwas mehr, auf dem zugehört wurde maximale Lautstärke. Nun, um den Ernährungshintergrund zu überwinden, der zwar nicht allzu stressig war, aber vorhanden war.

Zuerst habe ich das Netzteil umgebaut:

Das bisherige Netzteil war das einfachste und bestand aus einem Transistor, einer Diodenbrücke und einem 2000 uF-Kondensator.

Dann habe ich einige Änderungen an der Vorverstärkerschaltung vorgenommen. Ich habe die Transistoren durch weniger rauschende ersetzt und die Modi angepasst. Ich befürchte, dass dies in völliger Übereinstimmung mit dem Sprichwort „Lass einen Narren zu Gott beten“ geschieht. Außer dem Tester, den Ohren und der Gitarre waren damals keine Messgeräte zur Hand. Konzentriert sich auf das Hören, um den Geräuschpegel zu reduzieren, keine hörbaren Verzerrungen zu verursachen und die Blockverstärkung innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten.

Das Schema begann so auszusehen:

Die Mischerschaltung ist schief, wurde aber so konstruiert, dass die Signaldämpfung minimiert wird und die Regler sich gegenseitig so wenig wie möglich beeinflussen. Beide Ziele wurden grundsätzlich erreicht.

Damals wurde der Verstärker mit einem chinesischen „Drei-Wege-Typ“-Lautsprecher eines durchgebrannten Aktivlautsprechers verwendet. Sie erschien auf einem Foto in einem der vorherigen Artikel. Trotz des Gehäuses aus Faserplatten (Hartfaserplatten oder „Karton“, nicht zu verwechseln mit Spanplatten) mit längst abgefallenen und verlorenen Abstandshaltern und drei ab Werk parallel geschalteten Lautsprechern unterschiedlicher Größe ohne Filter gefiel mir der Klang . Diese Säule gehörte jedoch nicht mir und wurde anschließend an den Eigentümer zurückgegeben.

Jetzt wird der Ton von einem noch gitarrenfremderen Lautsprecher eines alten Players erzeugt, mit einem 8GDSH-2-Lautsprecher (4 Ohm).

Ich stimme der Rezension ähnlicher Redner in einem Datagor-Artikel voll und ganz zu. Natürlich darf man von einem solchen Akustikdesign keine Wunder erwarten.
Wenn es mir also gelingt, einen passenderen Lautsprecher oder einen oder drei weitere 8GDSH-2/4GD-35 (was weniger realistisch ist) zu bekommen, werde ich darüber nachdenken, einen neuen Lautsprecher zu bauen. Obwohl In letzter Zeit Gruppenstrahler in der Gitarrenakustik scheinen nicht erwünscht zu sein. Genau wie bei gewöhnlichen Lautsprechern „für Musik“, obwohl sie dort mit Nachdruck und Kraft eingesetzt werden.
In der Zwischenzeit wird dieses Exemplar auch für zu Hause gut geeignet sein.

Irgendwie habe ich aus Neugier verschiedene Lautsprecher an diesen Verstärker angeschlossen, die zur Hand waren: 10MAS-1, 15AC-220, nicht identifiziert, aus Musikzentren, sodass es in puncto Akustik immer Raum zum Experimentieren gibt.
Der Verstärker klang ganz normal. Er hat seine ehrlichen zwei Watt ausgegeben. Der Hintergrund war kaum erkennbar. Das Rauschen der Eingangsstufe war zwar bei maximaler Lautstärke hörbar, aber vergleichbar mit dem Geräuschpegel vieler Tonbandgeräte der zweiten und dritten Klasse. Im Großen und Ganzen gefiel mir der Klang ganz gut, bis ich Zeit für eine weitere Runde Experimente hatte.

Die vorherigen wurden in Eile erledigt, als Einsteller „aus der Mitte“ für ein paar Tage mit einem Generator und einem Oszilloskop zum Kommunikationszentrum kamen. Warum blieb er nach der Arbeit und verteilte seinen „Haushalt“ hastig auf der Fensterbank?

Daten in allgemeiner Überblick bestätigt. Doch es kam etwas ans Licht, was mir damals noch nicht aufgefallen war – eine auffällige Asymmetrie des Ausgangssignals. Durch die Kondensatorentkopplung des Soundkarteneingangs wird der Einfluss des DC-Anteils (z. B. bei defektem Kondensator am Ausgang der PA) eliminiert, auch wenn der DC-Anteil vorhanden ist. Daher musste diese häufigste Option sofort verworfen werden.

„Bei der ersten Überprüfung“ stellte sich heraus, dass der Pre-Terminal-Transistor im oberen Arm (MP40A) einen Verstärkungsfaktor hat, der fast halb so groß ist wie der eines ähnlichen Transistors im unteren Arm (MP37A).

Natürlich verstehe ich, dass man damals einen Plan verfolgen musste, ohne auf die kleinen Dinge zu achten. Und ich wusste auch, dass die dritte Klasse alles andere als eine Hi-Fi-Quelle war. Ich hätte einfach nicht geahnt, dass alles so vernachlässigt wurde. Natürlich sollte die „Abweichung“ der Parameter von der „Antike“ nicht abgezinst werden, aber nicht im gleichen Maße. Außerdem habe ich es öfter umgekehrt gesehen – bei n-p-n-Transistoren.

In der damaligen Amateurfunkliteratur wurde über die paarweise Auswahl von Transistoren für die Arme von Push-Pull-PAs geschrieben. Auch wenn sie für Taschenempfänger gemacht sind. Allerdings hatte der Amateur meist keine große Auswahl – er gab alles ein, was er fand, solange es zur Ernährung passte.

Es macht ein Geräusch – es ist schon gut. Und außer den eigenen Ohren gibt es noch nichts, womit man die Klangqualität überprüfen könnte. Oszilloskop? Aber wo kann ich es bekommen? Daher macht es keinen Sinn, einen Generator zusammenzubauen. An der Signalform gibt es noch nichts zu erkennen. Kalibrieren Sie auch die Skala des Frequenzreglers.
Es sei denn, Sie verwenden diesen Generator als Sonde, um das Signal zu überwachen und Pegel zu messen.

Ich selbst habe zu diesem Zweck einmal Faemi-Kindertasten verwendet, wobei ich mich nicht wirklich um die rechteckige Signalform und die von den allgemein akzeptierten Frequenzen abweichenden Frequenzen gekümmert habe. Wenn dies die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigte, lag es meiner Meinung nach nicht viel über dem Eingangswiderstand des Ts20-05-Testers bei Grenzwerten von weniger als 1 Volt.

Die Industrie hat sich auch mit diesem Thema nicht wirklich beschäftigt, trotz der Möglichkeit der Teileauswahl und der Verfügbarkeit von Messgeräten, von denen ein Amateur nur träumen konnte (von denen viele immer noch träumen).

Ich habe die Endtransistoren P214A nicht überprüft, um mich nicht noch mehr aufzuregen, zumal ihre „strategische Reserve“ am anderen Ende des Bereichs verblieb.

Ich war erfreut, dass es durch den Austausch des MP40A durch einen MP42B mit Eigenschaften, die näher an denen des MP37A liegen, und die Auswahl des Emitterwiderstands am „siebenunddreißigsten“ (R12) mehr oder weniger möglich war, den Sinus auszugleichen.

Die oben beschriebenen Verzerrungen sind für meine von HiFi nicht verdorbenen Ohren übrigens praktisch nicht wahrnehmbar. Aber die geringste Verzerrung der „Glätte“ der Sinuskurve (Knicke usw.) fügt dem Klang merklich „Schmutz“ hinzu.

Vor dem Aufkommen des Oszilloskops hatte ich lange Zeit mit einem Verstärker zu kämpfen, dessen rechter Kanal auffallend wählerisch war. Dies machte sich besonders deutlich bemerkbar, wenn Musik mit überwiegend akustischen Instrumenten und klarem Klang gespielt wurde. Bei allen möglichen „überladenen“ Stilen war dies nicht so hörbar. Für eine genauere Beurteilung wurde eine Gitarre an den Eingang angeschlossen und der Klang zweier gleichzeitig erklingender Saiten war deutlich verschmutzt (früher habe ich oft einen solchen „Zweifrequenzgenerator“ verwendet, um Verzerrungen nach Gehör zu beurteilen).

Das Oszilloskop zeigte sofort das Vorhandensein einer „Stufen“-Verzerrung. Genauer gesagt gab es aufgrund eines fehlerhaften Abstimmwiderstands nicht einmal einen Schritt, sondern nur einen Hauch davon.

Da das Gerät sowieso zerlegt war, beschloss ich, noch ein wenig zu experimentieren, um eine alte Idee zu testen.

Version 1.3 oder „Das war’s jetzt“

Ich habe die Anforderungen für das aktualisierte Schema klargestellt:
1) Germaniumtransistoren.
2) Empfindlichkeit 10 mV.
3) Basierend auf dem vorherigen Punkt und der Empfindlichkeit des PA beträgt die Spannungsverstärkung das Zehnfache.
4) Der Eingangswiderstand ist das Maximum, das herausgedrückt werden kann.
Im Prinzip ist nichts unmöglich.

Es ist zu beachten, dass in Zeitschriften und anderer neu veröffentlichter Literatur zu dieser Zeit bereits Silizium und IC + Operationsverstärker vorherrschten. Schemata für MP und GT wurden immer seltener gefunden, meist in verschiedenen Publikationen wie „To Help the Radio Circle“ und im Einsteigerteil der Zeitschrift „Radio“. Obwohl von da an bereits damit begonnen wurde, sie durch rote KT315 zu ersetzen.

Die meisten Germaniumschaltungen aus diesen Quellen waren nicht viel komplexer als diejenigen, die zur Beschreibung der Funktionsweise der Verstärkerstufe verwendet wurden (zwei Widerstände und zwei Kondensatoren pro Transistor). Oft ohne Angabe von Transistormodi, Konfigurationsempfehlungen und einigen ebenso wichtigen Eigenschaften der Geräte. Grundsätzlich ist für einen Anfänger die Tatsache, dass die ersten zusammengebauten Schaltkreise funktionieren, wichtiger. Wenn Sie Erfahrung sammeln, können Sie mit Verbesserungen beginnen.

Ich wiederhole, dass es für mich nicht besonders schwierig war, ein geeignetes Schema zu finden. Darüber hinaus fielen mir mehrere ein, die auf den ersten Blick geeignet waren.

Der vierte Punkt kann durch den Einsatz eines Emitterfolgers am Eingang vollständig gelöst werden. Bei diesem Eingangssignalpegel bin ich nicht mehr gegen seine Verwendung. Der dritte Punkt ermöglicht nahezu jede Transistorstufe, die eine Schaltung mit gemeinsamem Emitter verwendet, auch ohne besondere Schwierigkeiten bei der Auswahl eines Transistors anhand der Verstärkung.

Im Allgemeinen kam ich zur Sache und... es begann!

Ich hätte fast eine Menge Text über den Arbeitsfortschritt und die Überwindung der aufgetretenen Schwierigkeiten, Input-Output-Widerstände, Modi und andere Koordinierung von Kaskaden geschrieben. Aber dann dachte ich und entschied: Wer braucht das? Erfahrene Funkamateure haben das alles schon einmal durchgemacht, wissen es also bereits. Und für Anfänger werden viele nicht sehr zusammenhängende Texte aus der Teekanne mit Elementen der „Alchemie“ auch keinen großen praktischen Wert haben. Ja, und vom Umfang her wäre es ein separater Artikel, der eines Tages geschrieben werden kann und wird. Wenn nicht von mir, dann von einem Kameraden, der sich mit dem „Material“ besser auskennt.

Ich belasse nur eine bekannte Schlussfolgerung: Die Auswahl der Isolationskondensatoren (und aller anderen) muss so sorgfältig wie möglich erfolgen. Ich spreche nicht von der Verwendung ausschließlich audiophiler Kondensatoren zu einem Preis „für einen ganz großen Amateur“.
Ich meine, dass die Übereinstimmung der Kapazität mit dem auf dem Gehäuse angegebenen (und für den Stromkreis erforderlichen) Wert und die Leckage derjenigen, die in den Stromkreis eingelötet werden sollen, überprüft werden muss. Andernfalls könnte sich plötzlich herausstellen, dass ein Transistor einer Kaskade am besten funktioniert, wenn die Vorspannungsschaltungen entfernt werden. Oder aus heiterem Himmel werden völlig neue Regulierungsbehörden „knirschen“. Oder lohnt es sich, den Kondensator auszutauschen und die Modi sorgfältig anzupassen Gleichstrom, und manchmal abwechselnd, geht schief.

Im Allgemeinen war das Ergebnis all meines „Tanzens mit einem Tamburin“ dieses Schema.

Zunächst wollte ich statt R4 einen Lautstärkeregler zwischen den Stufen einbauen. Deshalb habe ich mich für eine zweistufige Schaltung mit Kondensatorentkopplung entschieden. Lediglich ein passender Stellwiderstand wurde nicht gefunden, so dass dieser noch in Planung ist.

Tests haben gezeigt, dass die Eigenschaften nahezu den ursprünglichen Anforderungen entsprechen.
Die Geräusche bei geschlossenem Eingang gingen irgendwo an die Grenze des Hörbaren. Das Ausgangssignal reichte aus, um die PA anzutreiben, selbst unter Berücksichtigung des Abfalls am Mischpult. Auch der Klang war durchaus zufriedenstellend.

Jetzt müssen Sie nur noch den Block auf der Platine zusammenbauen, ihn in das Gehäuse einbauen und schon bin ich zufrieden. Altes Brett wurde bereits bekannt gemacht einfache Schaltungen„nicht gedruckte Installation“:

Aus irgendeinem Grund habe ich mich dieses Mal entschieden, ein normales (möglichst) Signet anzufertigen. Wahrscheinlich, weil ich ein passendes Stück Folienplatine gefunden habe. Ich skizzierte schnell die Lage der Löcher und Pfade auf Papier. Ich markierte Löcher auf der Folie, bohrte sie, zeichnete Pfade, ätzte sie und lötete die Teile. Es stellte sich ungefähr so ​​heraus:

Die schlechte Angewohnheit, die Installation so weit wie möglich zu verdichten, forderte ihren Tribut. Es scheint, dass ich seit langem keine zusätzlichen Blöcke mehr in Fabrikprodukte „eingebettet“ habe. Die Kinderträume von etwas Funkgesteuertem und Fliegendem blieben in dieser Kindheit erhalten. Und ich versuche immer noch, die Gebühr so ​​niedrig wie möglich zu halten. Obwohl es nicht notwendig ist, scheint es.

Und noch eine zweite, nicht minder schlechte Angewohnheit: Ich kann mich einfach nicht dazu durchringen, die Schlussfolgerungen der Details „bis zum letzten Punkt“ abzuschneiden. Zu oft war es zu einer Zeit notwendig, sie auf Teilen aufzubauen, die aus nach allen Regeln hergestellten Werksplatinen gelötet wurden.

Unter Berücksichtigung der höheren Versorgungsspannung des neuen Steuergerätes wurde das Netzteil leicht modifiziert:

Bei der Endmontage habe ich die Verbindungskabel neu verlötet. Das vorherige wurde größtenteils in aller Eile erstellt und enthielt eine Reihe zusätzlicher Kabel, die ich nicht sofort verstand. Schon zuvor war der Hintergrund des Sprechers nur in völliger Stille zu hören. Daher weiß ich nicht, ob die neue Verkabelung (insbesondere die Erdung) einen signifikanten Einfluss auf den Hintergrund-/Geräuschpegel hatte.

So sieht es von innen aus:

Lustige Experimente zur endgültigen Version

Sinuswelle vom im „Analysator“ eingebauten Generator. Signal am Generatorausgang (linearer Ausgang einer externen Soundkarte):

Signal an der PA-Last (Uout nahe am Maximum):

Im Grunde nichts Unvorhersehbares. Ich habe von diesem Produkt keine überragende Leistung erwartet. Es gibt keine merkliche Formverzerrung – und das ist gut so. Es sei denn, man kann mit dem Netzteil noch „zaubern“.

Zur Kontrolle während der Arbeiten wurde ein selbstgebauter, hastig gelöteter Generator verwendet. Er zeichnete ein etwas optimistischeres Bild:

Im Gegensatz zu den Bildern oben haben wir hier den Einbau verwendet Soundkarte. Der höhere Geräuschpegel fällt sofort auf. Und Schlussfolgerungen hinsichtlich seiner Verwendung liegen nahe. Dies ist zwar für das Thema des Artikels nicht relevant.

Und so sieht ein rechteckiges Signal aus, oder besser gesagt das Signal vom Ausgang des in meinem letzten Artikel beschriebenen „Faemi“-Tools.

Zum Testen wurde eine externe Soundkarte verwendet. Ich werde Ihnen nicht zeigen, was der eingebaute mit dem Signal macht, um niemanden zu erschrecken.
Auch nichts Unerwartetes. Beschneiden entlang der „Unterseite“ und „Oberseite“. Um das Bild zu vervollständigen, wäre es möglich, den Frequenzgang zu entfernen, aber warum? Der Verstärker war nicht für High-Fi gedacht, sondern für eine Gitarre.

Abschluss

Böse Zungen behaupten, dass Gitarren in diesem Land, das seit etwa zwanzig Jahren verschwunden ist, für etwas anderes als die Musik hergestellt wurden.
Und sie spielen damit... nur Verlierer und Bettler, die nicht in der Lage sind, etwas Richtigeres zu kaufen.

Vielleicht haben sie in mancher Hinsicht Recht, aber ich denke, dass mich selbst das coolste und am meisten gebrandete Instrument wahrscheinlich nicht zu einem coolen Musiker machen wird. Egal, ob ich für mich selbst oder für Freunde klimpern möchte – meine Instrumente meistern diese Aufgabe ganz gut. Darüber hinaus habe ich sie im Laufe der Jahre, in denen ich sie benutze, an meine Hände angepasst und meine Hände haben sich daran gewöhnt. Den Klang einer meiner „Balalaikas“ habe ich bereits in früheren Artikeln gepostet.

Wenn einer der angesehenen Datagorianer Fehler in den Diagrammen und Texten oder Verbesserungsmöglichkeiten findet, die ich übersehen habe, zeigen Sie bitte mit dem Finger darauf. Lasst uns besser werden!
Der vernünftigste Rat – „Werfen Sie all diese alten Nafiks weg und löten Sie Mikroschaltungen oder Lampen“ wird in Betracht gezogen, aber wahrscheinlich nicht umgesetzt. Es sei denn, Sie erstellen ein völlig anderes Design.

P.S.

Typische Fehler beim Entwurf von Germanium-Verstärkern entstehen durch den Wunsch, vom Verstärker eine große Bandbreite, geringe Verzerrungen usw. zu erhalten.
Hier ist ein Diagramm meines ersten Germaniumverstärkers, den ich im Jahr 2000 entworfen habe.
Obwohl das Schema durchaus praktikabel ist, ist es Klangqualitäten lassen viel zu wünschen übrig.

Die Praxis hat gezeigt, dass der Einsatz von Differentialkaskaden, Stromgeneratoren, Kaskaden mit dynamischen Lasten, Stromspiegeln und anderen Tricks mit Umgebungsrückkopplung nicht immer zum gewünschten Ergebnis führt und manchmal einfach in eine Sackgasse führt.
Best-Practice-Ergebnisse für die Beschaffung Gute Qualität Klang, gibt den Einsatz von Single-Ended-Kaskaden vor. Verstärkung und die Verwendung von Anpassungstransformatoren zwischen den Stufen.
Wir präsentieren Ihnen einen Germaniumverstärker mit einer Ausgangsleistung von 60 W an einer Last von 8 Ohm. Die im Verstärker verwendeten Ausgangstransistoren sind P210A, P210Sh. Linearität 20-16000Hz.
Es besteht subjektiv praktisch kein Mangel an hohen Frequenzen.
Bei einer 4-Ohm-Last leistet der Verstärker 100 Watt.

Verstärkerschaltung mit P-210-Transistoren.

Der Verstärker wird von einem unstabilisierten Netzteil mit einer bipolaren Ausgangsspannung von +40 und -40 Volt gespeist.
Für jeden Kanal wird eine separate Brücke aus D305-Dioden verwendet, die auf kleinen Strahlern installiert werden.
Bei Filterkondensatoren empfiehlt es sich, mindestens 10.000 µm pro Arm zu verwenden.
Daten des Leistungstransformators:
-Eisen 40 bis 80. Die Primärwicklung enthält 410 Vit. Drähte 0,68. Sekundär bei 59 Vit. 1,25 Drähte, viermal gewickelt (zwei Wicklungen – die oberen und unteren Arme eines Verstärkerkanals, die restlichen zwei – der zweite Kanal)
.Zusätzlich zum Leistungstransformator:
Eisen w 40 x 80 aus der Stromversorgung des KVN-Fernsehers. Nach der Primärwicklung wird ein Kupferfolienschirm installiert. Eine offene Runde. Daran wird eine Leitung angelötet, die dann geerdet wird.
Sie können jedes Eisen verwenden, das einen geeigneten Querschnitt hat.
Der passende Transformator besteht aus Sh20 x 40 Eisen.
Die Primärwicklung ist zweigeteilt und enthält 480 Vit.
Sekundärwicklung enthält 72 Windungen und ist in zwei Drähten gleichzeitig gewickelt.
Zuerst werden 240 Vit des Primärteils aufgewickelt, dann das Sekundärteil, dann noch einmal 240 Vit des Primärteils.
Der Durchmesser des Primärdrahtes beträgt 0,355 mm, der Sekundärdraht 0,63 mm.
Der Transformator wird in einer Verbindung zusammengebaut, der Spalt ist eine Kabelpapierdichtung von ca. 0,25 mm.
Ein 120-Ohm-Widerstand ist im Lieferumfang enthalten, um sicherzustellen, dass es bei ausgeschalteter Last zu keiner Selbsterregung kommt.
Zur Versorgung der Basen der Ausgangstransistoren werden Ketten mit 250 Ohm + 2 x 4,7 Ohm verwendet.
Mit 4,7 Ohm Trimmern wird der Ruhestrom auf 100mA eingestellt. Die Widerstände in den Emittern der Ausgangstransistoren betragen 0,47 Ohm und es sollte eine Spannung von 47 mV anliegen.
Die Ausgangstransistoren P210 sollten kaum noch warm sein.
Um das Nullpotential genau einzustellen, müssen 250-Ohm-Widerstände genau ausgewählt werden (im realen Design bestehen sie aus vier 1-kOhm-2-W-Widerständen).
Zur stufenlosen Einstellung des Ruhestroms werden Trimmwiderstände R18, R19 Typ SP5-3V 4,7 Ohm 5 % verwendet.
Aussehen Verstärker an der Rückseite, siehe Foto unten.

Darf ich Ihre Eindrücke vom Klang dieser Version des Verstärkers im Vergleich zur vorherigen transformatorlosen Version des P213-217 erfahren?

Noch satterer, saftigerer Klang. Besonders hervorheben möchte ich die Qualität des Basses. Das Hören erfolgte mit offener Akustik auf 2A12-Lautsprechern.

- Jean, warum genau sind P215 und P210 und nicht GT806/813 im Diagramm enthalten?

Schauen Sie sich die Parameter und Eigenschaften all dieser Transistoren genau an. Ich denke, Sie werden alles verstehen und die Frage wird von selbst verschwinden.
Ich bin mir des Wunsches vieler bewusst, den Germanium-Verstärker breitbandiger zu machen. Die Realität ist jedoch, dass viele Hochfrequenz-Germanium-Transistoren nicht vollständig für Audiozwecke geeignet sind. Von den inländischen kann ich P201, P202, P203, P4, 1T403, GT402, GT404, GT703, GT705, P213-P217, P208, P210 empfehlen. Die Methode zur Erweiterung der Bandbreite ist die Verwendung von Schaltungen mit gemeinsamer Basis oder die Verwendung importierter Transistoren.
Durch den Einsatz von Schaltungen mit Transformatoren konnten auf Silizium hervorragende Ergebnisse erzielt werden. Es wurde ein Verstärker auf Basis von 2N3055 entwickelt.
Ich werde es bald teilen.

- Was ist mit der „0“ am Ausgang? Bei einem Strom von 100 mA ist es kaum zu glauben, dass er im Betrieb auf akzeptablen +-0,1 V gehalten werden kann.
In ähnlichen Schaltkreisen von vor 30 Jahren (Grigorievs Schaltkreis) wird dies entweder durch einen „virtuellen“ Mittelpunkt oder durch einen Elektrolyten gelöst:

Grigoriev-Verstärker.

Das Nullpotential wird innerhalb der von Ihnen angegebenen Grenze gehalten. Der Ruhestrom kann auf 50mA eingestellt werden. Mit einem Oszilloskop überwacht, bis der Schritt verschwindet. Nicht mehr nötig. Darüber hinaus können alle Operationsverstärker problemlos eine 2K-Last bewältigen. Daher gibt es bei CD keine besonderen Koordinationsprobleme.
Einige Hochfrequenz-Germaniumtransistoren erfordern Aufmerksamkeit und zusätzliche Untersuchungen in Audioschaltkreisen. 1T901A, 1T906A, 1T905A, P605-P608, 1TS609, 1T321. Probieren Sie es aus und sammeln Sie Erfahrungen.
Manchmal kam es zu plötzlichen Ausfällen der Transistoren 1T806, 1T813, daher kann ich sie mit Vorsicht empfehlen.
Sie müssen einen „schnellen“ Stromschutz installieren, der für einen Strom ausgelegt ist, der größer als der Maximalstrom in einem bestimmten Stromkreis ist. Um zu verhindern, dass der Schutz im Normalmodus auslöst. Dann arbeiten sie sehr zuverlässig.
Ich werde meine Version von Grigorievs Schema hinzufügen

Version der Verstärkerschaltung von Grigoriev.

Durch Auswahl eines Widerstands an der Basis des Eingangstransistors wird am Verbindungspunkt der 10-Ohm-Widerstände die halbe Versorgungsspannung eingestellt. Durch die Wahl eines Widerstandes parallel zur 1N4148-Diode wird der Ruhestrom eingestellt.

- 1. In meinen Nachschlagewerken ist D305 auf 50 V normalisiert. Ist die Verwendung von D304 sicherer? Ich denke, 5A ist genug.
- 2. Geben Sie den tatsächlichen h21-Wert für in diesem Layout installierte Geräte oder deren erforderliche Mindestwerte an.

Du liegst absolut richtig. Wenn kein Bedarf an hoher Leistung besteht. Die Spannung an jeder Diode beträgt etwa 30 V, sodass keine Probleme mit der Zuverlässigkeit bestehen. Es wurden Transistoren mit den folgenden Parametern verwendet; P210 h21-40, P215 h21-100, GT402G h21-200.

Da ich von Designs, die auf Lampen und modernen Komponenten basieren, die Nase voll habe, spiele ich in letzter Zeit aus einem nostalgischen Impuls heraus mit Designs, die auf Germaniumtransistoren basieren.

Nachdem ich in Foren gelesen hatte, dass sich ihre Parameter angeblich aufgrund mangelhafter Produktionstechnologie mit der Zeit stark verschlechtern, habe ich mir zur Überprüfung meiner Reserven sogar ein L2-54-Industriemessgerät für die Parameter von Transistoren und Schwachstromdioden gekauft.

Ich habe mehr als hundert verschiedene Kopien von Transistoren getestet und kann mit Zufriedenheit feststellen, dass kein einziges Exemplar abgelehnt wurde – alle entsprechen den Referenzdaten mit mindestens dem Eineinhalbfachen (und am häufigsten mit dem 2-3-fachen) Spielraum. Es ist also überhaupt keine Sünde, sie einzusetzen, zumal in meiner Jugend viele von ihnen ebenso begehrenswert wie unerreichbar waren.

Und wir beginnen traditionell – mit ULF-Konstruktion.

Eine Reihe beliebter Amateurfunkempfänger basieren beispielsweise auf Germaniumtransistoren und sind für den Betrieb mit hochohmigen Kopfhörern ausgelegt, die heute Mangelware sind. Einfache Emitterfolger, die dort zur Erhöhung der Ausgangsleistung empfohlen werden, können nur bei angeschlossenen niederohmigen Kopfhörern (100-600 Ohm) oder niederohmigen Lasten (4-16 Ohm) einen mehr oder weniger guten Klang liefern moderne Kopfhörer oder Lautsprecher), angeschlossen über einen Transformator mit einem Ktr von mindestens 1/5 (1/25 Zoll Widerstand) und dennoch wird bei niedrigen Pegeln die stufenartige Verzerrung stark beeinträchtigt. Sie können natürlich versuchen, dort moderne ULFs auf ICs zu installieren, diese benötigen jedoch eine positive Stromversorgung. Wir können noch weiter gehen und die Designs auf moderne Transistoren übertragen, aber ... der „Lebensgeist“, der Zeitgeschmack – „Nostalgie“ geht verloren, also ist das nicht unser Weg.

Ein Leistungsverstärker mit tiefer Rückkopplung (Abb. 1 blau eingekreist), der anstelle eines hochohmigen Kopfhörers angeschlossen wird, trägt dazu bei, die Klangqualität bei niederohmiger Last deutlich zu verbessern und einen lauten Sprachempfang sicherzustellen.

Wie Sie sehen, ist sein Schema fast ein Klassiker der 60er und 70er Jahre. Besonderheit ist eine tiefe (mehr als 32 dB) Rückkopplung von Gleich- und Wechselstrom (durch Widerstand R7), die eine hohe Linearität der Verstärkung gewährleistet (bei durchschnittlichen Kg-Werten weniger als 0,5 %, bei niedrigen (weniger als 5 mW) und maximale Leistung(0,5 W) kg erreicht 2 %). Die etwas ungewöhnliche Aktivierung des Lautstärkereglers sorgt für eine Erhöhung der Rückkopplungstiefe bei Reduzierung der Lautstärke, wodurch es möglich wurde, den ULF sparsamer zu machen (der Ruhestrom des gesamten ULF PPP beträgt nicht mehr als 7 mA) praktisch ohne „Schritt“-Verzerrung. Der Kondensator C6 begrenzt den Durchlassbereich auf ca. 3,5 kHz (ohne überschreitet er 40 kHz!), wodurch auch das Eigenrauschen reduziert wird – der ULF ist sehr leise. Der Ausgangsrauschpegel beträgt ca. 1,2 mV! (wobei der linke Pin C1 geerdet ist). Der Gesamt-Kus vom Eingang (vom linken Pin C1) beträgt ungefähr 8.000. der Eigenrauschpegel bezogen auf den Eingang beträgt ca. 0,15 µV. Bei Anschluss an eine reale Signalquelle (LPF) steigt der Eigenrauschpegel bezogen auf den Eingang aufgrund der Stromkomponente auf 0,3–0,4 µV.

Die Ausgangsstufe verwendet den kostengünstigen und zuverlässigen GT403. Der ULF ist in der Lage, eine hohe Leistung zu liefern (bis zu 2,5 W bei einer 4-Ohm-Last), aber dann müssen Sie Transistoren auf den Strahlern installieren und/oder einen leistungsstärkeren (P213, P214 usw.) verwenden, aber in meinem Meinungsbild, 0,5 W und moderne sensible Dynamik reichen „für die Augen“ auch beim Musikhören. Nahezu alle Germanium-Niederfrequenztransistoren der entsprechenden Struktur und mindestens 40 N21e-Transistoren (T2, T3, T4 – MP13-16, MP39-42 und T5 – MP9-11, MP35-38) sind für eine Niederfrequenz geeignet Verstärker. Wenn Sie diesen ULF in PPP verwenden möchten, muss T1 rauscharm sein (P27A, P28, MP39B). Für die Ausgangsstufe empfiehlt es sich, die Paare T4, T5 und T6, T7 mit nahe beieinander liegenden (nicht schlechter als +-10 %) H21e-Werten auszuwählen.

Aufgrund des tiefen DC OOS werden ULF-Modi automatisch eingestellt. Überprüfen Sie beim ersten Einschalten den Ruhestrom (5-7 mA) und stellen Sie ggf. den erforderlichen Wert ein, indem Sie eine leistungsfähigere Diode auswählen. Sie können diesen Vorgang vereinfachen, wenn Sie ein chinesisches Multimeter verwenden. Im Diodentestmodus fließt ein Strom von ca. 1 mA durch die Diode. Wir benötigen eine Probe mit einem Spannungsabfall von etwa 310-320 mV.

Für den Test wurde ein leistungsstarkes ULF ausgewählt Diagramm eines einfachen Dualband-PPP RA3AAE. Ich wollte es schon lange ausprobieren, aber irgendwie bin ich nie dazu gekommen, aber hier ist die Gelegenheit (hi!).

Ich habe sofort kleinere Anpassungen an der Schaltung vorgenommen (siehe Abb. 3), die ich hier beschreiben werde. Alles andere, inkl. und den Einrichtungsprozess finden Sie im Buch.

Als zweistufiger Tiefpassfilter habe ich traditionell einen Universal-Tonkopf verwendet, der für eine erhöhte Selektivität gegenüber dem Nachbarkanal sorgte. Die Tiefpassfilterspule hat eine ziemlich große Eigenkapazität und belastet daher den GPA erheblich, insbesondere wenn sie nicht mit PELSHO, sondern mit einem einfachen Draht wie PEV, PEL (einschließlich Tonbandgerät-GUs) gewickelt ist. In diesem Fall ist die Eigenkapazität der Spule so groß, dass es sehr problematisch ist, einen GPA mit normaler Amplitude auf Dioden zu betreiben – viele Kollegen haben dies erlebt. Aus diesem Grund ist es besser, das VFO-Signal nicht vom Ausgang der Spule, sondern von der Kommunikationsspule zu entfernen, wodurch alle diese Probleme beseitigt werden und gleichzeitig der Kontakt der VFO-Spannung mit dem ULF-Eingang vollständig eliminiert wird. Um mich nicht mit dem Wickeln herumzuschlagen, habe ich geeignete Fertigspulen gefunden, habe den PPP getestet und bin unerwartet auf einen gravierenden „Rechen“ gestoßen: Beim Umschalten auf die 40-m-Reichweite nimmt die Amplitude des VFO-Signals an der Kommunikationsspule ab um das 2-fache! Okay, dachte ich, vielleicht habe ich Granaten, also Spulen, vom falschen System (hi!). Ich habe die Rahmen gefunden und streng nach dem Autor zurückgespult (siehe Foto)

und hier müssen wir Vladimir Timofeevich Tribut zollen – ohne zusätzliche Bewegungen traf er sofort das Angezeigte Frequenzbereiche- beide Eingangskreise und GPA.

Aber... das Problem bleibt bestehen, was bedeutet, dass es unmöglich ist, den Mischer auf beiden Bereichen optimal zu konfigurieren – wenn man auf dem einen die optimale Amplitude einstellt, dann sind auf dem anderen die Dioden entweder geschlossen oder fast ständig geöffnet. Bei der Einstellung der Amplitude des VFO ist nur eine gewisse durchschnittliche Kompromissmöglichkeit möglich, bei der der Mischer mehr oder weniger in beiden Bereichen arbeitet, allerdings mit erhöhten Verlusten (bis zu 6-10 dB). Die Lösung des Problems erwies sich als unkompliziert: Verwenden Sie eine freie Schaltgruppe im Kippschalter, um den Emitterwiderstand zu schalten, mit dem die optimale Amplitude des GPA für jeden Bereich eingestellt wird. Um die optimale Amplitude des GPA zu kontrollieren und anzupassen, verwenden wir die gleiche Methode wie in.

Schalten Sie dazu den linken (siehe Abb. 3) Ausgang der Diode D1 auf den Hilfskondensator 0C1. Das Ergebnis ist ein klassischer GPA-Spannungsverdoppelungsgleichrichter. Diese Art von „eingebautem HF-Voltmeter“ gibt uns die Möglichkeit, die Betriebsmodi bestimmter Dioden eines bestimmten GPA direkt in einem Arbeitsstromkreis direkt zu messen. Durch den Anschluss eines Multimeters an 0C1 zur Überwachung im Gleichspannungsmessmodus und die Auswahl von Emitterwiderständen (beginnend mit R3 im 40-m-Bereich, dann R5 im 80-m-Bereich) erreichen wir eine Spannung von +0,8...+1 V – das wird der Fall sein die optimale Spannung für die Dioden 1N4148, KD522, 521 usw. sein. Hier ist das gesamte Setup. Wir löten das Diodenkabel wieder ein und entfernen den Hilfsstromkreis. Mit einem optimal arbeitenden Mischer können Sie nun dessen Verbindung zum Eingangskreis optimieren (erhöhen) (der Abgriff erfolgt nicht aus 5, sondern aus 10 Windungen von L2) und dadurch die Empfindlichkeit in beiden Bereichen um 6-10 dB erhöhen.

Im Stromkreis eines leistungsstarken Push-Pull-ULF sind große Spannungsschwankungen möglich, insbesondere wenn er mit Batterien betrieben wird. Daher wurde zur Stromversorgung des GPA ein kostengünstiger parametrischer Spannungsstabilisator an T4 verwendet, wobei der in Sperrrichtung vorgespannte Emitterübergang KT315 (der vorhanden war) als Zenerdiode verwendet wurde. Die Ausgangsspannung des Stabilisators wird in der Größenordnung von -6 bis 6,5 V gewählt, was eine stabile Abstimmfrequenz gewährleistet, wenn die Batterie bis zu 7 V entladen ist. Aufgrund der reduzierten Versorgungsspannung des GPA erhöht sich die Windungszahl der L3-Kommunikationsspule auf 8 Windungen. Aber bei KT315 ist die Streuung der Durchbruchspannung des Emitterübergangs ziemlich groß – der erste, der auftauchte, ergab 7,5 V – etwas zu viel, der zweite lieferte 7 V (siehe Diagramme von).

– das ist schon gut, mit Silizium KT209v als T4 habe ich die erforderlichen -6,3 V erreicht. Wenn Sie sich nicht mit der Auswahl herumschlagen möchten, können Sie KT316 als T5 verwenden, dann sollte T4 Germanium (MP39-42) sein. Dann ist eine Vereinheitlichung sinnvoll und der Einbau von KT316 in den GPA (siehe Abb. 4), was sich positiv auf die Stabilität der GPA-Frequenz auswirkt. Das ist genau die Option, die jetzt für mich funktioniert.

– Der Nachbar hörte auf, an den Heizkörper zu klopfen. Ich habe die Musik lauter gestellt, damit ich ihn nicht hören konnte.
(Aus der audiophilen Folklore).

Das Epigraph ist ironisch, aber der Audiophile ist nicht unbedingt „krank im Kopf“ angesichts des Gesichts von Josh Ernest bei einem Briefing über die Beziehungen zur Russischen Föderation, der „begeistert“ ist, weil seine Nachbarn „glücklich“ sind. Jemand möchte sowohl zu Hause als auch im Flur ernsthafte Musik hören. Hierzu ist die Qualität der Geräte erforderlich, die bei Liebhabern der Dezibel-Lautstärke als solche einfach nicht in den Sinn von vernünftigen Menschen passt, für letztere jedoch aus den Preisen geeigneter Verstärker (UMZCH, Audiofrequenz) nicht mehr zumutbar ist Leistungsverstärker). Und nebenbei hat jemand den Wunsch, in nützliche und spannende Tätigkeitsbereiche einzusteigen – Tonwiedergabetechnik und Elektronik im Allgemeinen. Die im Zeitalter der digitalen Technologie untrennbar miteinander verbunden sind und zu einem äußerst profitablen und prestigeträchtigen Beruf werden können. Der in jeder Hinsicht optimale erste Schritt in dieser Angelegenheit besteht darin, einen Verstärker mit eigenen Händen zu bauen: Es ist UMZCH, das dies ermöglicht Erstausbildung Gehen Sie auf der Grundlage der Schulphysik am selben Tisch von den einfachsten Entwürfen für einen halben Abend (die dennoch gut „singen“) bis zu den komplexesten Einheiten, durch die selbst eine gute Rockband gerne spielen wird. Der Zweck dieser Veröffentlichung ist Heben Sie die ersten Etappen dieses Weges für Anfänger hervor und vermitteln Sie vielleicht etwas Neues für Erfahrene.

Protozoen

Versuchen wir also zunächst, einen Audioverstärker zu bauen, der einfach funktioniert. Um sich gründlich mit der Tontechnik zu befassen, müssen Sie sich nach und nach eine ganze Menge theoretisches Material aneignen und nicht vergessen, Ihre Wissensbasis im Laufe der Zeit zu erweitern. Aber jede „Klugheit“ lässt sich leichter assimilieren, wenn man sieht und fühlt, wie sie „in der Hardware“ funktioniert. Auch in diesem Artikel werden wir nicht auf die Theorie verzichten – darüber, was Sie zunächst wissen müssen und was sich ohne Formeln und Grafiken erklären lässt. In der Zwischenzeit reicht es aus, den Umgang mit einem Multitester zu kennen.

Notiz: Wenn Sie noch keine Elektronik verlötet haben, denken Sie daran, dass deren Komponenten nicht überhitzt werden können! Lötkolben – bis zu 40 W (vorzugsweise 25 W), maximal zulässige Lötzeit ohne Unterbrechung – 10 s. Der Lötstift für den Kühlkörper wird mit einer medizinischen Pinzette 0,5-3 cm vom Lötpunkt entfernt an der Seite des Gerätekörpers festgehalten. Säure und andere aktive Flussmittel dürfen nicht verwendet werden! Lötmittel - POS-61.

Links in Abb.- das einfachste UMZCH, „das einfach funktioniert.“ Es kann sowohl mit Germanium- als auch mit Siliziumtransistoren aufgebaut werden.

Bei diesem Baby ist es praktisch, die Grundlagen zum Einrichten eines UMZCH mit direkten Verbindungen zwischen Kaskaden zu erlernen, die den klarsten Klang liefern:

• Bevor Sie den Strom zum ersten Mal einschalten, schalten Sie die Last (Lautsprecher) aus;
• Anstelle von R1 löten wir eine Kette aus einem Konstantwiderstand von 33 kOhm und einem variablen Widerstand (Potentiometer) von 270 kOhm, d.h. erste Anmerkung viermal weniger, und der zweite ca. doppelter Nennwert im Vergleich zum Original gemäß Schema;
• Wir liefern Strom und stellen durch Drehen des Potentiometers an der mit einem Kreuz markierten Stelle den angezeigten Kollektorstrom VT1 ein;
• Wir unterbrechen die Stromversorgung, löten die temporären Widerstände ab und messen ihren Gesamtwiderstand;
• Als R1 setzen wir einen Widerstand mit einem Wert aus der Standardreihe, der dem gemessenen am nächsten kommt;
• Wir ersetzen R3 durch eine konstante 470-Ohm-Kette + 3,3-kOhm-Potentiometer;
• Dasselbe wie nach den Absätzen. 3-5, V. Und wir stellen die Spannung auf die Hälfte der Versorgungsspannung ein.

Punkt a, von dem aus das Signal zur Last geleitet wird, ist der sogenannte. Mittelpunkt des Verstärkers. Bei UMZCH mit unipolarer Stromversorgung ist er auf die Hälfte seines Wertes eingestellt und bei UMZCH mit bipolarer Stromversorgung auf Null relativ zum gemeinsamen Draht. Dies wird als Anpassen der Verstärkerbalance bezeichnet. Bei unipolaren UMZCHs mit kapazitiver Entkopplung der Last ist es nicht notwendig, diese während des Setups auszuschalten, es ist jedoch besser, sich reflexartig daran zu gewöhnen: Ein unsymmetrischer 2-polarer Verstärker mit angeschlossener Last kann seine eigene Leistung durchbrennen und teure Ausgangstransistoren oder sogar ein „neuer, guter“ und sehr teurer leistungsstarker Lautsprecher.

Notiz: Komponenten, die beim Einrichten des Geräts im Layout ausgewählt werden müssen, sind in den Diagrammen entweder mit einem Sternchen (*) oder einem Apostroph (‘) gekennzeichnet.

In der Mitte derselben Abb.- ein einfacher UMZCH auf Transistoren, der bei einer Last von 4 Ohm bereits eine Leistung von bis zu 4-6 W entwickelt. Obwohl es wie das vorherige funktioniert, im sogenannten. Klasse AB1, nicht für Hi-Fi-Sound gedacht, aber wenn Sie ein Paar dieser Klasse-D-Verstärker (siehe unten) in billigen Chinesen ersetzen Computerlautsprecher, ihr Klang verbessert sich spürbar. Hier lernen wir einen weiteren Trick: Auf Heizkörpern müssen leistungsstarke Ausgangstransistoren platziert werden. Komponenten, die zusätzliche Kühlung benötigen, sind in den Diagrammen durch gestrichelte Linien gekennzeichnet; jedoch nicht immer; manchmal - Angabe der erforderlichen Verlustfläche des Kühlkörpers. Das Einrichten dieses UMZCH ist ein Ausgleich mit R2.

Rechts in Abb.- noch kein 350-W-Monster (wie am Anfang des Artikels gezeigt wurde), aber schon ein recht solides Biest: ein einfacher Verstärker mit 100-W-Transistoren. Man kann darüber Musik hören, aber nicht Hi-Fi, Betriebsklasse ist AB2. Es eignet sich jedoch durchaus für die Verschönerung eines Picknickplatzes oder einer Versammlung im Freien, einer Schulversammlungshalle oder einer kleinen Einkaufshalle. Eine Amateur-Rockband mit einem solchen UMZCH pro Instrument kann erfolgreich auftreten.

In diesem UMZCH gibt es noch zwei weitere Tricks: Erstens muss bei sehr leistungsstarken Verstärkern auch die Antriebsstufe des leistungsstarken Ausgangs gekühlt werden, sodass VT3 auf einem Kühler mit 100 kW oder mehr platziert wird. vgl. Für die Leistung werden VT4- und VT5-Heizkörper ab 400 qm benötigt. vgl. Zweitens sind UMZCHs mit bipolarer Stromversorgung ohne Last überhaupt nicht ausgeglichen. Zuerst geht der eine oder andere Ausgangstransistor in den Sperrzustand und der zugehörige in die Sättigung. Dann können bei voller Versorgungsspannung Stromstöße beim Abgleichen zu Schäden an den Ausgangstransistoren führen. Deshalb wird der Verstärker zum Balancieren (R6, ahnen Sie es schon?) mit +/–24 V versorgt und anstelle einer Last ein Drahtwiderstand von 100...200 Ohm eingeschaltet. Übrigens sind die Kringel einiger Widerstände im Diagramm römische Ziffern, die ihre erforderliche Wärmeableitungsleistung angeben.

Notiz: Eine Stromquelle für diesen UMZCH benötigt eine Leistung von 600 W oder mehr. Anti-Aliasing-Filterkondensatoren – ab 6800 µF bei 160 V. Parallel zu den Elektrolytkondensatoren des IP sind 0,01 µF-Keramikkondensatoren enthalten, um eine Selbsterregung bei Ultraschallfrequenzen zu verhindern, die zum sofortigen Durchbrennen der Ausgangstransistoren führen kann.

Auf den Feldarbeitern

Auf dem Pfad. Reis. - eine weitere Option für einen recht leistungsstarken UMZCH (30 W und mit einer Versorgungsspannung von 35 V - 60 W) auf leistungsstarken Feldeffekttransistoren:

Der Klang entspricht bereits den Anforderungen für Hi-Fi Einstiegslevel(sofern das UMZCH natürlich entsprechend funktioniert Akustische Systeme, AC). Leistungsstarke Feldtreiber benötigen zum Antrieb nicht viel Leistung, daher gibt es keine Vorleistungskaskade. Selbst leistungsstärkere Feldeffekttransistoren lassen die Lautsprecher im Falle einer Fehlfunktion nicht durchbrennen – sie selbst brennen schneller durch. Auch unangenehm, aber immer noch günstiger als der Austausch eines teuren Lautsprecher-Basskopfes (GB). Dieser UMZCH erfordert im Allgemeinen keinen Abgleich oder keine Anpassung. Als Einsteigerkonzept hat es nur einen Nachteil: Leistungsstarke Feldeffekttransistoren sind für einen Verstärker mit den gleichen Parametern deutlich teurer als Bipolartransistoren. Die Anforderungen an Einzelunternehmer ähneln den vorherigen. Fall, aber seine Leistung wird ab 450 W benötigt. Heizkörper – ab 200 qm cm.

Notiz: Es besteht keine Notwendigkeit, leistungsstarke UMZCHs auf Feldeffekttransistoren aufzubauen, um beispielsweise Netzteile zu schalten. Computer Beim Versuch, sie in den für UMZCH erforderlichen aktiven Modus zu „treiben“, brennen sie entweder einfach durch oder der Klang ist schwach und „überhaupt ohne Qualität“. Gleiches gilt beispielsweise für leistungsstarke Hochspannungs-Bipolartransistoren. vom Zeilenscan alter Fernseher.

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Wenn Sie bereits die ersten Schritte unternommen haben, ist es ganz natürlich, dass Sie bauen wollen Hi-Fi-Unterricht UMZCH, ohne zu tief in den Theoriedschungel einzutauchen. Dazu müssen Sie Ihren Gerätepark erweitern – Sie benötigen ein Oszilloskop, einen Audiofrequenzgenerator (AFG) und ein Millivoltmeter Wechselstrom mit der Möglichkeit, die konstante Komponente zu messen. Als Prototyp für die Wiederholung ist es besser, den E. Gumeli UMZCH zu nehmen, der ausführlich in Radio Nr. 1, 1989 beschrieben wird. Für den Bau benötigt man ein paar preiswert verfügbare Komponenten, aber die Qualität genügt sehr hohen Anforderungen: Einschalten bis 60 W, Band 20-20.000 Hz, Frequenzgangungleichmäßigkeit 2 dB, Koeffizient nichtlineare Verzerrung(THD) 0,01 %, Eigenrauschpegel –86 dB. Allerdings ist die Einrichtung des Gumeli-Verstärkers ziemlich schwierig; Wenn du damit klarkommst, kannst du es mit jedem anderen aufnehmen. Einige der derzeit bekannten Umstände vereinfachen jedoch die Einrichtung dieses UMZCH erheblich, siehe unten. In Anbetracht dessen und der Tatsache, dass nicht jeder Zugang zu den Radio-Archiven hat, wäre es angebracht, die wichtigsten Punkte zu wiederholen.

Schemata eines einfachen hochwertigen UMZCH

Die Gumeli UMZCH-Schaltkreise und ihre Spezifikationen sind in der Abbildung dargestellt. Strahler mit Ausgangstransistoren – ab 250 qm. siehe für UMZCH in Abb. 1 und ab 150 qm siehe Option gemäß Abb. 3 (Originalnummerierung). Transistoren der Vor-Endstufe (KT814/KT815) sind auf Strahlern montiert, die aus 75x35 mm großen Aluminiumplatten mit einer Dicke von 3 mm gebogen sind. Es besteht keine Notwendigkeit, KT814/KT815 durch KT626/KT961 zu ersetzen; der Klang verbessert sich nicht merklich, aber die Einrichtung wird ernsthaft schwierig.

Dieser UMZCH ist sehr wichtig für die Stromversorgung, die Installationstopologie und das Allgemeine, daher muss er in strukturell vollständiger Form und nur mit einer Standardstromquelle installiert werden. Beim Versuch, es über eine stabilisierte Stromversorgung mit Strom zu versorgen, brennen die Ausgangstransistoren sofort durch. Daher ist in Abb. Zeichnungen der Originale sind vorhanden Leiterplatten und Einrichtungsanweisungen. Wir können ihnen hinzufügen, dass sie erstens, wenn beim ersten Einschalten „Erregung“ spürbar ist, diese bekämpfen, indem sie die Induktivität L1 ändern. Zweitens sollten die Leitungen der auf Platinen installierten Teile nicht länger als 10 mm sein. Drittens ist es äußerst unerwünscht, die Installationstopologie zu ändern, aber wenn es wirklich notwendig ist, muss auf der Seite der Leiter eine Rahmenabschirmung vorhanden sein (Erdungsschleife, in der Abbildung farblich hervorgehoben) und die Stromversorgungspfade müssen verlaufen außerhalb davon.

Notiz: Brüche in den Leiterbahnen, an die die Basen leistungsstarker Transistoren angeschlossen sind - technologisch, zur Anpassung, danach werden sie mit Lottropfen versiegelt.

Das Einrichten dieses UMZCH wird erheblich vereinfacht und das Risiko, während der Verwendung auf „Aufregung“ zu stoßen, wird auf Null reduziert, wenn:

• Minimieren Sie die Verbindungsinstallation, indem Sie die Platinen auf Strahlern leistungsstarker Transistoren platzieren.
• Verzichten Sie vollständig auf die Anschlüsse im Inneren und führen Sie die gesamte Installation nur durch Löten durch. Dann sind R12, R13 in einer leistungsstarken Version oder R10 R11 in einer weniger leistungsstarken Version nicht erforderlich (sie sind in den Diagrammen gepunktet).
• Verwenden Sie für die interne Installation sauerstofffreie Kupfer-Audiokabel mit einer Mindestlänge.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, gibt es keine Probleme mit der Erregung und die Einrichtung des UMZCH läuft auf das in Abb. beschriebene Routineverfahren hinaus.

Drähte für Ton

Audiokabel sind keine müßige Erfindung. Die Notwendigkeit ihrer Verwendung ist derzeit unbestreitbar. Bei Kupfer bildet sich unter Beimischung von Sauerstoff ein dünner Oxidfilm auf den Flächen der Metallkristallite. Metalloxide sind Halbleiter und wenn der Strom im Draht ohne konstante Komponente schwach ist, wird seine Form verzerrt. Theoretisch sollten sich Verzerrungen an unzähligen Kristalliten gegenseitig kompensieren, aber es bleibt nur sehr wenig übrig (anscheinend aufgrund von Quantenunsicherheiten). Ausreichend, um von anspruchsvollen Zuhörern vor dem Hintergrund des reinsten Klangs des modernen UMZCH wahrgenommen zu werden.

Hersteller und Händler ersetzen schamlos gewöhnliches Elektrokupfer anstelle von sauerstofffreiem Kupfer – es ist unmöglich, das eine vom anderen mit dem bloßen Auge zu unterscheiden. Allerdings gibt es einen Anwendungsbereich, bei dem Fälschungen nicht klar erkennbar sind: Twisted-Pair-Kabel für Computernetzwerke. Wenn Sie links ein Gitter mit langen Segmenten platzieren, startet es entweder überhaupt nicht oder es kommt ständig zu Störungen. Schwungdispersion, wissen Sie.

Als gerade von Audiokabeln die Rede war, erkannte der Autor, dass dies im Prinzip kein leeres Geschwätz war, zumal sauerstofffreie Kabel zu diesem Zeitpunkt schon lange in Spezialgeräten verwendet wurden, mit denen er gut vertraut war sein Arbeitsgebiet. Dann nahm ich das Standardkabel meines TDS-7-Kopfhörers und ersetzte es durch ein selbstgemachtes aus „Vitukha“ mit flexiblen mehradrigen Drähten. Der Klang hat sich klanglich bei durchgängig analogen Titeln stetig verbessert, d. h. auf dem Weg vom Studiomikrofon zur Schallplatte, nie digitalisiert. Vinylaufnahmen, die mit der DMM-Technologie (Direct Metal Mastering) erstellt wurden, klangen besonders hell. Danach wurde die Verbindungsinstallation aller Heimaudioanlagen auf „Vitushka“ umgestellt. Dann bemerkten völlig zufällige Personen, denen die Musik gleichgültig war und die nicht vorher benachrichtigt wurden, die Klangverbesserung.

Wie man Verbindungsdrähte aus verdrillten Paaren herstellt, erfahren Sie weiter unten. Video.

Video: Twisted-Pair-Verbindungskabel zum Selbermachen

Leider verschwand die flexible „Vitha“ bald aus dem Verkauf – sie hielt in den Crimpverbindern nicht gut. Zur Information der Leser werden die flexiblen „Militär“-Drähte MGTF und MGTFE (geschirmt) jedoch nur aus sauerstofffreiem Kupfer hergestellt. Fake ist unmöglich, weil Auf gewöhnlichem Kupfer breitet sich die Bandisolierung aus Fluorkunststoff recht schnell aus. MGTF ist mittlerweile weit verbreitet und kostet viel weniger als Marken-Audiokabel mit Garantie. Es hat einen Nachteil: Es ist nicht in Farbe möglich, aber das kann mit Tags korrigiert werden. Es gibt auch sauerstofffreie Wickeldrähte, siehe unten.

Theoretisches Zwischenspiel

Wie wir sehen, mussten wir uns bereits in den frühen Stadien der Beherrschung der Audiotechnologie mit dem Konzept von Hi-Fi (High Fidelity), einer Klangwiedergabe mit hoher Wiedergabetreue, auseinandersetzen. Hi-Fi gibt es in verschiedenen Stufen, die wie folgt geordnet sind. Hauptparameter:

1. Reproduzierbares Frequenzband.
2. Dynamikbereich – das Verhältnis in Dezibel (dB) der maximalen (Spitzen-)Ausgangsleistung zum Geräuschpegel.
3. Eigengeräuschpegel in dB.
4. Nichtlinearer Verzerrungsfaktor (THD) bei Nennausgangsleistung (langfristig). Der SOI bei Spitzenleistung wird je nach Messtechnik mit 1 % oder 2 % angenommen.
5. Ungleichmäßigkeit des Amplitudenfrequenzgangs (AFC) im reproduzierbaren Frequenzband. Für Lautsprecher – getrennt bei niedrigen (LF, 20–300 Hz), mittleren (MF, 300–5000 Hz) und hohen (HF, 5000–20.000 Hz) Schallfrequenzen.

Notiz: das Verhältnis der absoluten Pegel aller Werte von I in (dB) ist definiert als P(dB) = 20log(I1/I2). Wenn I1

Beim Entwerfen und Bauen von Lautsprechern müssen Sie alle Feinheiten und Nuancen von Hi-Fi kennen, und was einen selbstgebauten Hi-Fi-UMZCH für zu Hause betrifft, müssen Sie, bevor Sie sich damit befassen, die Anforderungen an die dafür erforderliche Leistung genau verstehen Beschallung eines bestimmten Raumes, Dynamikbereich (Dynamik), Geräuschpegel und SOI. Es ist nicht sehr schwierig, vom UMZCH ein Frequenzband von 20-20.000 Hz mit einem Roll-Off an den Rändern von 3 dB und einem ungleichmäßigen Frequenzgang im Mittelbereich von 2 dB auf einer modernen Elementbasis zu erreichen.

Volumen

Die Leistung des UMZCH ist kein Selbstzweck, er muss für die optimale Lautstärke der Tonwiedergabe in einem bestimmten Raum sorgen. Sie kann durch Kurven gleicher Lautstärke bestimmt werden, siehe Abb. In Wohngebieten gibt es keine natürlichen Geräusche, die leiser als 20 dB sind; 20 dB ist die Wildnis in völliger Ruhe. Ein Lautstärkepegel von 20 dB bezogen auf die Hörschwelle ist die Schwelle der Verständlichkeit – ein Flüstern ist zwar noch zu hören, Musik wird jedoch nur als Tatsache ihrer Anwesenheit wahrgenommen. Ein erfahrener Musiker kann erkennen, welches Instrument gespielt wird, aber nicht genau, welches.

40 dB – der normale Lärm einer gut isolierten Stadtwohnung in ruhiger Lage oder eines Landhauses – stellen die Verständlichkeitsschwelle dar. Musik von der Schwelle der Verständlichkeit bis zur Schwelle der Verständlichkeit kann mit einer tiefen Frequenzgangkorrektur, vor allem im Bass, gehört werden. Zu diesem Zweck wird die MUTE-Funktion (Mute, Mutation, nicht Mutation!) in moderne UMZCHs eingeführt, einschließlich bzw. Korrekturschaltungen in UMZCH.

90 dB ist der Lautstärkepegel eines Sinfonieorchesters in einem sehr guten Konzertsaal. 110 dB kann ein ausgedehntes Orchester in einem Saal mit einzigartiger Akustik erzeugen, von denen es auf der Welt nicht mehr als 10 gibt, das ist die Wahrnehmungsschwelle: Lautere Töne werden mit Willensanstrengung immer noch als in ihrer Bedeutung unterscheidbar wahrgenommen, aber schon nerviges Geräusch. Der Lautstärkebereich in Wohnräumen von 20–110 dB stellt den Bereich der vollständigen Hörbarkeit dar, und 40–90 dB ist der Bereich der besten Hörbarkeit, in dem ungeübte und unerfahrene Zuhörer die Bedeutung des Klangs vollständig wahrnehmen. Wenn er natürlich dabei ist.

Leistung

Die Berechnung der Leistung von Geräten bei einer bestimmten Lautstärke im Hörbereich ist vielleicht die wichtigste und schwierigste Aufgabe der Elektroakustik. Für Sie selbst ist es unter Bedingungen besser, von akustischen Systemen (AS) auszugehen: Berechnen Sie deren Leistung mit einer vereinfachten Methode und nehmen Sie die nominale (langfristige) Leistung des UMZCH gleich der Spitzenleistung des (musikalischen) Lautsprechers. In diesem Fall fügt der UMZCH seine Verzerrungen denen der Lautsprecher nicht merklich hinzu; sie sind bereits die Hauptquelle der Nichtlinearität im Audiopfad. Der UMZCH sollte jedoch nicht zu stark gemacht werden: In diesem Fall kann der Pegel seines Eigengeräuschs höher als die Hörschwelle sein, weil Sie wird basierend auf dem Spannungspegel des Ausgangssignals bei maximaler Leistung berechnet. Wenn wir es ganz einfach betrachten, können wir die Spur für einen Raum in einer gewöhnlichen Wohnung oder einem gewöhnlichen Haus und Lautsprecher mit normaler charakteristischer Empfindlichkeit (Tonausgabe) annehmen. UMZCH optimale Leistungswerte:

• Bis zu 8 qm m – 15-20 W.
• 8-12 qm m – 20-30 W.
• 12-26 qm m – 30-50 W.
• 26-50 qm m – 50-60 W.
• 50-70 qm m – 60-100 W.
• 70-100 qm m – 100-150 W.
• 100-120 qm m – 150-200 W.
• Mehr als 120 qm m – ermittelt durch Berechnung basierend auf akustischen Messungen vor Ort.

Dynamik

Der Dynamikbereich des UMZCH wird durch Kurven gleicher Lautstärke und Schwellenwerte für unterschiedliche Wahrnehmungsgrade bestimmt:

1. Symphonische Musik und Jazz mit symphonischer Begleitung – 90 dB (110 dB – 20 dB) ideal, 70 dB (90 dB – 20 dB) akzeptabel. Kein Experte kann einen Klang mit einer Dynamik von 80-85 dB in einer Stadtwohnung vom Ideal unterscheiden.
2. Andere ernsthafte Musikgenres – 75 dB ausgezeichnet, 80 dB „durch die Decke“.
3. Popmusik jeglicher Art und Filmsoundtracks – 66 dB reichen für die Augen, denn... Diese Werke werden bereits während der Aufnahme auf Pegel von bis zu 66 dB und sogar bis zu 40 dB komprimiert, sodass Sie sie auf jedem Gerät hören können.

Der Dynamikbereich des UMZCH, der für einen bestimmten Raum richtig ausgewählt wurde, wird als gleich seinem eigenen Geräuschpegel angesehen, der mit dem +-Zeichen versehen ist, dies ist der sogenannte. Signal-Rausch-Verhältnis.

SOI

Nichtlineare Verzerrungen (ND) von UMZCH sind Komponenten des Ausgangssignalspektrums, die im Eingangssignal nicht vorhanden waren. Theoretisch ist es am besten, den NI unter den Pegel seines eigenen Rauschens zu „drücken“, aber technisch ist dies sehr schwierig umzusetzen. In der Praxis berücksichtigen sie das sogenannte. Maskierungseffekt: bei Lautstärken unter ca. Bei 30 dB verringert sich der vom menschlichen Ohr wahrgenommene Frequenzbereich und damit auch die Fähigkeit, Geräusche anhand ihrer Frequenz zu unterscheiden. Musiker hören Noten, haben aber Schwierigkeiten, die Klangfarbe des Klangs einzuschätzen. Bei Menschen ohne Gehör für Musik wird der Maskierungseffekt bereits bei 45-40 dB Lautstärke beobachtet. Daher wird ein UMZCH mit einem THD von 0,1 % (–60 dB ab einem Lautstärkepegel von 110 dB) vom durchschnittlichen Hörer als Hi-Fi bewertet, während ein UMZCH mit einem THD von 0,01 % (–80 dB) nicht als Hi-Fi angesehen werden kann den Ton verzerren.

Lampen

Die letzte Aussage wird bei Anhängern der Röhrenschaltung wahrscheinlich Ablehnung, ja sogar Wut hervorrufen: Man sagt, echten Klang erzeugen nur Röhren, und zwar nicht nur einige, sondern bestimmte Arten von Oktalröhren. Beruhigen Sie sich, meine Herren – der spezielle Röhrensound ist keine Fiktion. Der Grund sind die grundsätzlich unterschiedlichen Verzerrungsspektren von elektronischen Röhren und Transistoren. Was wiederum darauf zurückzuführen ist, dass sich in der Lampe der Elektronenfluss im Vakuum bewegt und Quanteneffekte darin nicht auftreten. Ein Transistor ist ein Quantenbauelement, bei dem sich Minderheitsladungsträger (Elektronen und Löcher) im Kristall bewegen, was ohne Quanteneffekte völlig unmöglich ist. Daher ist das Spektrum der Röhrenverzerrungen kurz und sauber: Nur Harmonische bis zur 3.-4. sind darin deutlich sichtbar, und es gibt nur sehr wenige kombinatorische Komponenten (Summen und Differenzen der Frequenzen des Eingangssignals und ihrer Harmonischen). Daher wurde SOI in den Tagen der Vakuumschaltungen als harmonische Verzerrung (CHD) bezeichnet. Bei Transistoren kann das Spektrum der Verzerrungen (wenn sie messbar sind, ist die Reservierung zufällig, siehe unten) bis zur 15. und höheren Komponente zurückverfolgt werden, und es gibt mehr als genug Kombinationsfrequenzen darin.

Zu Beginn der Festkörperelektronik verwendeten die Entwickler von Transistor-UMZCHs für sie den üblichen „Röhren“-SOI von 1–2 %; Klang mit einem Röhrenverzerrungsspektrum dieser Größenordnung wird von normalen Zuhörern als rein wahrgenommen. Das eigentliche Konzept von Hi-Fi existierte übrigens noch nicht. Es stellte sich heraus, dass sie dumpf und dumpf klingen. Im Zuge der Entwicklung der Transistortechnologie entwickelte sich ein Verständnis dafür, was Hi-Fi ist und was dafür benötigt wird.

Derzeit sind die Wachstumsschwierigkeiten der Transistortechnologie erfolgreich überwunden und Seitenfrequenzen am Ausgang eines guten UMZCH sind mit speziellen Messmethoden nur schwer zu erkennen. Und Lampenschaltungen können als Kunst betrachtet werden. Seine Basis kann alles sein, warum kann die Elektronik nicht dort hingehen? Hier wäre eine Analogie zur Fotografie angebracht. Niemand kann leugnen, dass eine moderne digitale Spiegelreflexkamera ein Bild erzeugt, das unermesslich klarer, detaillierter und im Helligkeits- und Farbbereich tiefer ist als eine Sperrholzkiste mit Ziehharmonika. Aber jemand mit der coolsten Nikon „klickt auf Bilder“ wie „Das ist mein dicker Kater, er hat sich betrunken wie ein Bastard und schläft mit ausgestreckten Pfoten“, und jemand, der Smena-8M verwendet, verwendet Svemovs S/W-Film dazu Machen Sie ein Foto, vor dem sich eine Menschenmenge auf einer prestigeträchtigen Ausstellung befindet.

Notiz: und wieder zur Ruhe kommen – nicht alles ist so schlimm. Heutzutage gibt es für UMZCH-Lampen mit geringer Leistung noch mindestens eine und nicht die unwichtigste Anwendung, für die sie technisch notwendig sind.

Experimenteller Stand

Viele Audioliebhaber, die gerade erst das Löten gelernt haben, „greifen sofort in die Röhren“. Dies ist in keiner Weise tadelnswert, im Gegenteil. Das Interesse an den Ursprüngen ist immer berechtigt und nützlich, und die Elektronik ist es bei Röhren geworden. Die ersten Computer basierten auf Röhren, und auch die Bordelektronik des ersten Raumfahrzeugs basierte auf Röhren: Transistoren gab es damals zwar schon, aber sie konnten der außerirdischen Strahlung nicht standhalten. Übrigens wurden damals auch Lampen-Mikroschaltungen unter strengster Geheimhaltung hergestellt! Auf Mikrolampen mit Kaltkathode. Die einzige bekannte Erwähnung in offenen Quellen findet sich in dem seltenen Buch von Mitrofanov und Pickersgil „Moderne Empfangs- und Verstärkerröhren“.

Aber genug der Texte, kommen wir zum Punkt. Für diejenigen, die gerne mit den Lampen in Abb. basteln. – Schema einer Tischlampe UMZCH, speziell für Experimente gedacht: SA1 schaltet die Betriebsart der Ausgangslampe und SA2 schaltet die Versorgungsspannung. Die Schaltung ist in der Russischen Föderation bekannt, eine geringfügige Änderung betraf nur den Ausgangstransformator: Jetzt können Sie den nativen 6P7S nicht nur in verschiedenen Modi „antreiben“, sondern auch den Schaltfaktor des Bildschirmgitters für andere Lampen im ultralinearen Modus auswählen ; für die überwiegende Mehrheit der Ausgangspentoden und Strahltetroden beträgt er entweder 0,22–0,25 oder 0,42–0,45. Zur Herstellung des Ausgangstransformators siehe unten.

Gitarristen und Rocker

Dies ist genau dann der Fall, wenn auf Lampen nicht verzichtet werden kann. Wie Sie wissen, wurde die E-Gitarre zu einem vollwertigen Soloinstrument, nachdem das vorverstärkte Signal des Tonabnehmers durch einen speziellen Aufsatz – einen Fixierer – geleitet wurde, der sein Spektrum absichtlich verzerrte. Ohne dies war der Klang der Saite zu scharf und zu kurz, weil Der elektromagnetische Tonabnehmer reagiert nur auf die Moden seiner mechanischen Schwingungen in der Ebene des Resonanzbodens des Instruments.

Bald stellte sich ein unangenehmer Umstand ein: Der Klang einer E-Gitarre mit Fixiereinheit erlangt erst bei hohen Lautstärken seine volle Stärke und Helligkeit. Dies gilt insbesondere für Gitarren mit einem Humbucker-Tonabnehmer, der den „wütendsten“ Klang erzeugt. Aber was ist mit einem Anfänger, der gezwungen ist, zu Hause zu proben? Sie können nicht in den Saal gehen, um dort aufzutreten, ohne genau zu wissen, wie das Instrument dort klingen wird. Und Rockfans wollen einfach ihre Lieblingsmusik in vollen Zügen hören, und Rocker sind im Allgemeinen anständige und konfliktfreie Menschen. Zumindest diejenigen, die sich für Rockmusik und nicht für schockierende Umgebungen interessieren.

Es stellte sich also heraus, dass der fatale Ton bei für Wohnräume akzeptablen Lautstärken auftritt, wenn der UMZCH auf Röhrenbasis arbeitet. Der Grund liegt in der spezifischen Wechselwirkung des Signalspektrums der Fixiereinheit mit dem reinen und kurzen Spektrum der Röhrenharmonischen. Auch hier ist eine Analogie angebracht: Ein Schwarzweißfoto kann viel ausdrucksvoller sein als ein Farbfoto, weil Lässt nur die Umrisse und das Licht zum Betrachten übrig.

Wer einen Röhrenverstärker nicht für Experimente braucht, sondern aus technischer Notwendigkeit lange Zeit keine Zeit hat, sich mit den Feinheiten der Röhrenelektronik auseinanderzusetzen, der brennt für etwas anderes. In diesem Fall ist es besser, den UMZCH transformatorlos zu machen. Genauer gesagt mit einem Single-Ended-Matching-Ausgangstransformator, der ohne konstante Magnetisierung arbeitet. Dieser Ansatz vereinfacht und beschleunigt die Herstellung der komplexesten und kritischsten Komponente einer Lampe UMZCH erheblich.

„Trafolose“ Röhrenausgangsstufe des UMZCH und Vorverstärker dafür

Rechts in Abb. Es wird ein Diagramm einer transformatorlosen Ausgangsstufe eines Röhren-UMZCH gezeigt, und auf der linken Seite sind Vorverstärkeroptionen dafür aufgeführt. Oben - mit einer Klangregelung nach dem klassischen Baxandal-Schema, die eine recht tiefe Anpassung ermöglicht, aber leichte Phasenverzerrungen in das Signal einbringt, was beim Betrieb eines UMZCH an einem 2-Wege-Lautsprecher erheblich sein kann. Nachfolgend finden Sie einen Vorverstärker mit einfacherer Klangregelung, der das Signal nicht verzerrt.

Aber kommen wir zurück zum Ende. In einer Reihe ausländischer Quellen wird dieses Schema als Offenbarung betrachtet, aber ein identisches Schema, mit Ausnahme der Kapazität der Elektrolytkondensatoren, findet sich im sowjetischen „Radio Amateur Handbook“ von 1966. Ein dickes Buch mit 1060 Seiten. Damals gab es noch keine internet- und festplattenbasierten Datenbanken.

An gleicher Stelle, rechts in der Abbildung, werden die Nachteile dieser Regelung kurz, aber klar beschrieben. Ein verbessertes Exemplar aus derselben Quelle wird auf dem Weg gegeben. Reis. rechts. Darin wird das Schirmgitter L2 vom Mittelpunkt des Anodengleichrichters aus mit Strom versorgt (die Anodenwicklung des Leistungstransformators ist symmetrisch), und das Schirmgitter L1 wird über die Last mit Strom versorgt. Wenn Sie anstelle von hochohmigen Lautsprechern einen passenden Transformator mit normalen Lautsprechern einschalten, wie im vorherigen Fall. Schaltung beträgt die Ausgangsleistung ca. 12 W, weil Der aktive Widerstand der Primärwicklung des Transformators beträgt deutlich weniger als 800 Ohm. SOI dieser Endstufe mit Transformatorausgang - ca. 0,5 %

Wie baut man einen Transformator?

Die Hauptfeinde der Qualität eines leistungsstarken Signal-Niederfrequenz-(Schall-)Transformators sind das magnetische Streufeld, dessen Kraftlinien unter Umgehung des Magnetkreises (Kerns) geschlossen sind, Wirbelströme im Magnetkreis (Foucault-Ströme). und in geringerem Maße Magnetostriktion im Kern. Aufgrund dieses Phänomens „singt“, summt oder piept ein nachlässig zusammengebauter Transformator. Foucault-Ströme werden bekämpft, indem die Dicke der Magnetkreisplatten reduziert und diese bei der Montage zusätzlich mit Lack isoliert werden. Für Ausgangstransformatoren beträgt die optimale Plattendicke 0,15 mm, die maximal zulässige beträgt 0,25 mm. Sie sollten keine dünneren Platten für den Ausgangstransformator verwenden: Der Füllfaktor des Kerns (der zentrale Stab des Magnetkreises) mit Stahl sinkt, der Querschnitt des Magnetkreises muss vergrößert werden, um eine bestimmte Leistung zu erhalten. was die Verzerrungen und Verluste darin nur verstärken wird.

Im Kern eines Audiotransformators, der mit konstanter Vorspannung arbeitet (z. B. dem Anodenstrom einer Single-Ended-Ausgangsstufe), muss ein kleiner (durch Berechnung ermittelter) nichtmagnetischer Spalt vorhanden sein. Das Vorhandensein eines nichtmagnetischen Spalts verringert einerseits die Signalverzerrung durch konstante Magnetisierung; Andererseits erhöht es in einem herkömmlichen Magnetkreis das Streufeld und erfordert einen Kern mit größerem Querschnitt. Daher muss der nichtmagnetische Spalt optimal berechnet und so genau wie möglich durchgeführt werden.

Für Transformatoren, die mit Magnetisierung arbeiten, besteht der optimale Kerntyp aus Shp-Platten (geschnitten), Pos. 1 in Abb. In ihnen entsteht beim Kernschneiden ein nichtmagnetischer Spalt, der somit stabil ist; sein Wert wird im Pass der Platten angegeben oder mit einem Sondensatz gemessen. Das Streufeld ist minimal, weil Die Seitenzweige, durch die der magnetische Fluss geschlossen wird, sind massiv. Transformatorkerne ohne Vorspannung werden oft aus Shp-Platten zusammengebaut, weil Shp-Platten werden aus hochwertigem Transformatorenstahl hergestellt. In diesem Fall wird der Kern quer über das Dach montiert (die Platten werden mit einem Schnitt in die eine oder andere Richtung verlegt) und sein Querschnitt gegenüber dem berechneten um 10 % vergrößert.

Es ist besser, Transformatoren ohne Magnetisierung auf USH-Kernen zu wickeln (reduzierte Höhe mit verbreiterten Fenstern), Pos. 2. Bei ihnen wird eine Verringerung des Streufeldes durch Verkürzung der Länge des magnetischen Pfades erreicht. Da USh-Platten leichter zugänglich sind als Shp, werden daraus häufig Transformatorkerne mit Magnetisierung hergestellt. Dann wird die Kernmontage in Stücke geschnitten durchgeführt: Ein Paket von W-Platten wird zusammengebaut, ein Streifen aus nicht leitendem, nicht magnetischem Material wird mit einer Dicke gleich der Größe des nicht magnetischen Spalts platziert und mit einem Joch abgedeckt aus einer Packung Pullover und mit einem Clip zusammengezogen.

Notiz:„Ton“-Signalmagnetkreise vom Typ ShLM sind für Ausgangsübertrager hochwertiger Röhrenverstärker von geringem Nutzen, sie haben ein großes Streufeld.

An Pos. In Abb. 3 zeigt ein Diagramm der Kernabmessungen zur Berechnung des Transformators, an Pos. 4 Gestaltung des Wickelrahmens und an Pos. 5 – Muster seiner Teile. Was den Transformator für die „transformatorlose“ Ausgangsstufe betrifft, ist es besser, ihn auf dem ShLMm auf der anderen Seite des Daches zu machen, weil Die Vorspannung ist vernachlässigbar (der Vorspannungsstrom ist gleich dem Schirmgitterstrom). Dabei geht es vor allem darum, die Wicklungen möglichst kompakt zu gestalten, um das Streufeld zu reduzieren; ihr aktiver Widerstand wird immer noch deutlich unter 800 Ohm liegen. Je mehr Freiraum in den Fenstern verbleibt, desto besser ist der Transformator geworden. Daher werden die Wicklungen Windung für Windung (wenn keine Wickelmaschine vorhanden ist, ist dies eine schreckliche Aufgabe) aus möglichst dünnem Draht gewickelt; der Verlegekoeffizient der Anodenwicklung für die mechanische Berechnung des Transformators wird mit 0,6 angenommen. Der Wickeldraht besteht aus PETV oder PEMM, sie haben einen sauerstofffreien Kern. Die Verwendung von PETV-2 oder PEMM-2 ist nicht erforderlich, da sie durch die doppelte Lackierung einen vergrößerten Außendurchmesser und ein größeres Streufeld haben. Die Primärwicklung wird zuerst gewickelt, weil Es ist sein Streufeld, das den Klang am meisten beeinflusst.

Sie müssen für diesen Transformator nach Eisen mit Löchern in den Ecken der Platten und Klemmhalterungen suchen (siehe Abbildung rechts), weil „Für vollkommenes Glück“ wird der Magnetkreis wie folgt aufgebaut. Reihenfolge (die Wicklungen mit Leitungen und Außenisolierung sollten natürlich schon am Rahmen sein):

1. Bereiten Sie halbverdünnten Acryllack oder, auf altmodische Weise, Schellack vor;
2. Platten mit Jumpern werden schnell einseitig mit Lack beschichtet und so schnell wie möglich, ohne zu starken Druck, in den Rahmen eingesetzt. Die erste Platte wird mit der lackierten Seite nach innen gelegt, die nächste mit der unlackierten Seite zur ersten lackierten usw.;
3. Wenn das Rahmenfenster gefüllt ist, werden Klammern angebracht und fest verschraubt;
4. Nach 1-3 Minuten, wenn das Herausdrücken des Lacks aus den Zwischenräumen offensichtlich aufhört, fügen Sie erneut Platten hinzu, bis das Fenster gefüllt ist;
5. Absätze wiederholen. 2-4, bis das Fenster fest mit Stahl gefüllt ist;
6. Der Kern wird wieder festgezogen und auf einer Batterie usw. getrocknet. 3-5 Tage.

Der mit dieser Technologie zusammengesetzte Kern verfügt über eine sehr gute Plattenisolierung und Stahlfüllung. Magnetostriktionsverluste werden überhaupt nicht erkannt. Beachten Sie jedoch, dass diese Technik nicht für Permalloy-Kerne anwendbar ist, weil Unter starken mechanischen Einflüssen verschlechtern sich die magnetischen Eigenschaften von Permalloy irreversibel!

Auf Mikroschaltungen

UMZCHs auf integrierten Schaltkreisen (ICs) werden am häufigsten von denen hergestellt, die mit der Klangqualität bis hin zu durchschnittlichem Hi-Fi zufrieden sind, sich aber eher von den geringen Kosten, der Geschwindigkeit, der einfachen Montage und dem völligen Fehlen jeglicher Einrichtungsverfahren angezogen fühlen erfordern besondere Kenntnisse. Ein Verstärker auf Mikroschaltungen ist einfach die beste Option für Dummies. Der Klassiker des Genres ist hier der UMZCH auf dem TDA2004 IC, der, so Gott will, seit etwa 20 Jahren in Serie ist, links in Abb. Leistung – bis zu 12 W pro Kanal, Versorgungsspannung – 3–18 V unipolar. Heizkörperfläche – ab 200 qm siehe maximale Leistung. Der Vorteil liegt in der Möglichkeit, mit einer sehr niederohmigen Last von bis zu 1,6 Ohm zu arbeiten, wodurch Sie bei Versorgung über ein 12-V-Bordnetz die volle Leistung und bei Versorgung mit einem 6-V-Bordnetz 7-8 W entnehmen können. Volt-Stromversorgung, zum Beispiel an einem Motorrad. Allerdings ist der Ausgang des TDA2004 in Klasse B nicht komplementär (auf Transistoren gleicher Leitfähigkeit), der Klang ist also definitiv nicht Hi-Fi: THD 1 %, Dynamik 45 dB.

Der modernere TDA7261 erzeugt keinen besseren Klang, ist aber leistungsstärker, bis zu 25 W, weil Die Obergrenze der Versorgungsspannung wurde auf 25 V erhöht. Die Untergrenze von 4,5 V ermöglicht weiterhin die Versorgung aus einem 6-V-Bordnetz, also Der TDA7261 kann aus fast allen Bordnetzen gestartet werden, mit Ausnahme des 27-V-Flugzeugnetzes. Mithilfe angeschlossener Komponenten (Umreifung, rechts in der Abbildung) kann der TDA7261 im Mutationsmodus und mit dem St-By (Stand By) betrieben werden )-Funktion, die den UMZCH in den Modus mit minimalem Stromverbrauch schaltet, wenn für eine bestimmte Zeit kein Eingangssignal vorhanden ist. Bequemlichkeit kostet Geld, daher benötigen Sie für eine Stereoanlage ein Paar TDA7261 mit Strahlern ab 250 Quadratmetern. siehe für jeden.

Notiz: Wenn Sie sich irgendwie zu Verstärkern mit St-By-Funktion hingezogen fühlen, denken Sie daran, dass Sie von ihnen keine Lautsprecher erwarten sollten, die breiter als 66 dB sind.

„Super sparsam“ in Bezug auf die Stromversorgung TDA7482, links in der Abbildung, arbeitet im sogenannten. Klasse D. Solche UMZCHs werden manchmal als digitale Verstärker bezeichnet, was falsch ist. Für eine echte Digitalisierung werden Pegelabtastungen aus einem analogen Signal mit einer Quantisierungsfrequenz entnommen, die mindestens doppelt so hoch ist wie die höchste der reproduzierten Frequenzen. Der Wert jeder Abtastung wird in einem rauschresistenten Code aufgezeichnet und zur weiteren Verwendung gespeichert. UMZCH Klasse D – Puls. In ihnen wird das Analogsignal direkt in eine hochfrequente pulsweitenmodulierte Folge (PWM) umgewandelt, die über einen Tiefpassfilter (LPF) dem Lautsprecher zugeführt wird.

Klang der Klasse D hat nichts mit Hi-Fi zu tun: Ein SOI von 2 % und eine Dynamik von 55 dB für UMZCH der Klasse D gelten als sehr gute Indikatoren. Und TDA7482 ist hier, das muss man sagen, nicht die optimale Wahl: Andere auf Klasse D spezialisierte Unternehmen produzieren UMZCH-ICs, die billiger sind und weniger Verdrahtung erfordern, zum Beispiel D-UMZCH der Paxx-Serie, rechts in Abb.

Unter den TDAs ist der 4-Kanal-TDA7385 zu erwähnen, siehe Abbildung, auf dem Sie einen guten Verstärker für Lautsprecher bis einschließlich mittlerem Hi-Fi, mit Frequenzteilung in 2 Bänder oder für ein System mit Subwoofer zusammenbauen können. In beiden Fällen erfolgt die Tiefpass- und Mittelhochfrequenzfilterung am Eingang eines schwachen Signals, was das Design der Filter vereinfacht und eine tiefere Trennung der Bänder ermöglicht. Und wenn es sich bei der Akustik um einen Subwoofer handelt, können 2 Kanäle des TDA7385 für die Sub-ULF-Brückenschaltung zugewiesen werden (siehe unten) und die restlichen 2 können für MF-HF verwendet werden.

UMZCH für Subwoofer

Ein Subwoofer, der mit „Subwoofer“ oder wörtlich „Boomer“ übersetzt werden kann, reproduziert Frequenzen bis zu 150-200 Hz; in diesem Bereich ist das menschliche Ohr praktisch nicht in der Lage, die Richtung der Schallquelle zu bestimmen. Bei Lautsprechern mit Subwoofer ist der „Subbass“-Lautsprecher in einem separaten akustischen Design untergebracht, das ist der Subwoofer als solcher. Der Subwoofer wird grundsätzlich so bequem wie möglich platziert und für den Stereoeffekt sorgen separate MF-HF-Kanäle mit eigenen Kleinlautsprechern, an deren akustische Gestaltung keine besonders hohen Anforderungen gestellt werden. Experten sind sich einig, dass es besser ist, Stereo mit vollständiger Kanaltrennung zu hören, aber Subwoofer-Systeme sparen erheblich Geld oder Arbeit im Bassbereich und erleichtern die Platzierung der Akustik in kleinen Räumen, weshalb sie bei Verbrauchern mit normalem Hörvermögen beliebt sind nicht besonders anspruchsvoll.

Das „Durchsickern“ mittlerer bis hoher Frequenzen in den Subwoofer und von dort in die Luft beeinträchtigt die Stereowiedergabe erheblich. Wenn Sie jedoch den Subbass scharf „abschneiden“, was übrigens sehr schwierig und teuer ist, dann kommt es zu einem sehr unangenehmen Tonsprungeffekt. Daher werden Kanäle in Subwoofer-Systemen doppelt gefiltert. Am Eingang heben elektrische Filter die mittleren bis hohen Frequenzen mit Bass-„Schwänzen“ hervor, die den Mittel-Hochfrequenzpfad nicht überlasten, sondern für einen sanften Übergang zum Subbass sorgen. Bässe mit Mitteltönern werden kombiniert und einem separaten UMZCH für den Subwoofer zugeführt. Damit sich die Stereowiedergabe nicht verschlechtert, wird der Mitteltonbereich zusätzlich gefiltert; im Subwoofer ist er bereits akustisch: Ein Subbass-Lautsprecher wird beispielsweise in der Trennwand zwischen den Resonatorkammern des Subwoofers platziert, die den Mitteltonbereich nicht nach außen lassen , siehe rechts in Abb.

Ein UMZCH für einen Subwoofer unterliegt einer Reihe spezifischer Anforderungen, von denen „Dummies“ eine möglichst hohe Leistung als die wichtigste erachten. Das ist völlig falsch, denn wenn beispielsweise bei der Berechnung der Raumakustik eine Spitzenleistung W für einen Lautsprecher ermittelt wurde, dann benötigt der Subwoofer 0,8 (2W) oder 1,6W. Sind beispielsweise S-30-Lautsprecher für den Raum geeignet, dann benötigt ein Subwoofer 1,6x30 = 48 W.

Viel wichtiger ist es, auf die Abwesenheit von Phasen- und Transientenverzerrungen zu achten: Wenn sie auftreten, kommt es auf jeden Fall zu einem Klangsprung. Der SOI ist bis zu 1 % zulässig. Eine intrinsische Bassverzerrung in dieser Größenordnung ist nicht hörbar (siehe Kurven gleicher Lautstärke) und die „Schwänze“ ihres Spektrums im besten hörbaren Mitteltonbereich kommen nicht aus dem Subwoofer .

Um Phasen- und Transientenverzerrungen zu vermeiden, ist der Verstärker für den Subwoofer nach dem sogenannten aufgebaut. Brückenschaltung: Die Ausgänge von 2 identischen UMZCHs werden über einen Lautsprecher Rücken an Rücken geschaltet; Signale an die Eingänge werden gegenphasig zugeführt. Das Fehlen von Phasen- und Transientenverzerrungen in der Brückenschaltung ist auf die vollständige elektrische Symmetrie der Ausgangssignalpfade zurückzuführen. Die Identität der Verstärker, die die Brückenzweige bilden, wird durch die Verwendung gepaarter UMZCHs auf ICs sichergestellt, die auf demselben Chip hergestellt sind; Dies ist möglicherweise der einzige Fall, in dem ein Verstärker auf Mikroschaltungen besser ist als ein diskreter.

Notiz: Die Leistung einer UMZCH-Brücke verdoppelt sich nicht, wie manche meinen, sie wird durch die Versorgungsspannung bestimmt.

Ein Beispiel für eine UMZCH-Brückenschaltung für einen Subwoofer in einem Raum bis zu 20 m². m (ohne Eingangsfilter) auf dem TDA2030 IC ist in Abb. angegeben. links. Eine zusätzliche Mitteltonfilterung erfolgt durch die Schaltkreise R5C3 und R’5C’3. Kühlerfläche TDA2030 – ab 400 qm Siehe. Überbrückte UMZCHs mit offenem Ausgang haben eine unangenehme Eigenschaft: Wenn die Brücke unsymmetrisch ist, erscheint eine konstante Komponente im Laststrom, die den Lautsprecher beschädigen kann, und die Subbass-Schutzschaltungen fallen oft aus und schalten den Lautsprecher aus, wenn dies nicht der Fall ist erforderlich. Daher ist es besser, den teuren Eichen-Basskopf mit unpolaren Batterien aus Elektrolytkondensatoren zu schützen (farblich hervorgehoben, und das Diagramm einer Batterie ist im Einschub angegeben).

Ein wenig über Akustik

Das akustische Design eines Subwoofers ist ein spezielles Thema, aber da es sich hier um eine Zeichnung handelt, sind auch Erläuterungen erforderlich. Gehäusematerial – MDF 24 mm. Die Resonatorrohre bestehen aus ziemlich haltbarem, nicht klingelndem Kunststoff, beispielsweise Polyethylen. Der Innendurchmesser der Rohre beträgt 60 mm, die Überstände nach innen betragen 113 mm bei der großen Kammer und 61 mm bei der kleinen Kammer. Für einen bestimmten Lautsprecherkopf muss der Subwoofer neu konfiguriert werden, um den besten Bass und gleichzeitig die geringste Beeinträchtigung des Stereoeffekts zu erzielen. Um die Pfeifen zu stimmen, nehmen sie eine offensichtlich längere Pfeife und erzielen durch Hinein- und Herausschieben den gewünschten Klang. Die Überstände der Rohre nach außen wirken sich nicht auf den Klang aus, sie werden dann abgeschnitten. Die Rohreinstellungen sind voneinander abhängig, Sie müssen also basteln.

Kopfhörerverstärker

Ein Kopfhörerverstärker wird aus zwei Gründen meist von Hand gefertigt. Die erste dient zum Hören „unterwegs“, d. h. Außerhalb des Hauses, wenn die Leistung des Audioausgangs des Players oder Smartphones nicht ausreicht, um „Knöpfe“ oder „Klettes“ anzutreiben. Der zweite ist für High-End-Heimkopfhörer. Für ein normales Wohnzimmer wird ein Hi-Fi-UMZCH mit einer Dynamik von bis zu 70-75 dB benötigt, aber der Dynamikbereich der besten modernen Stereokopfhörer übersteigt 100 dB. Ein Verstärker mit einer solchen Dynamik kostet mehr als manche Autos und seine Leistung beträgt ab 200 W pro Kanal, was für eine normale Wohnung zu viel ist: Das Hören mit einer Leistung, die viel niedriger als die Nennleistung ist, verdirbt den Klang, siehe oben. Daher ist es sinnvoll, einen separaten Verstärker mit geringer Leistung, aber guter Dynamik speziell für Kopfhörer zu bauen: Die Preise für Haushalts-UMZCHs mit einem solchen Mehrgewicht sind eindeutig absurd überhöht.

Die Schaltung des einfachsten Kopfhörerverstärkers mit Transistoren ist in Pos. angegeben. 1 Bild. Der Ton ist nur für chinesische „Knöpfe“, er funktioniert in Klasse B. Auch in puncto Effizienz ist es nicht anders – 13-mm-Lithiumbatterien halten bei voller Lautstärke 3-4 Stunden. An Pos. 2 – TDAs Klassiker für Kopfhörer für unterwegs. Der Klang ist jedoch recht ordentlich und reicht je nach Digitalisierungsparametern der Spur bis zu durchschnittlichem Hi-Fi. Es gibt unzählige Amateurverbesserungen am TDA7050-Kabelbaum, aber den Übergang des Klangs auf die nächste Klassenstufe hat noch niemand geschafft: Das „Mikrofon“ selbst lässt dies nicht zu. TDA7057 (Artikel 3) ist einfach funktionaler; Sie können den Lautstärkeregler an ein normales, nicht an ein Dual-Potentiometer anschließen.

Der UMZCH für Kopfhörer am TDA7350 (Element 4) ist für eine gute individuelle Akustik ausgelegt. Auf diesem IC sind Kopfhörerverstärker in den meisten Haushalts-UMZCHs der Mittel- und Oberklasse montiert. Der UMZCH für Kopfhörer am KA2206B (Pos. 5) gilt bereits als professionell: Seine maximale Leistung von 2,3 W reicht aus, um so ernsthafte isodynamische „Becher“ wie TDS-7 und TDS-15 anzutreiben.

Wenn man sich Veröffentlichungen im Internet sowie Videos auf YouTube ansieht, kann man ein anhaltendes Interesse daran feststellen, relativ einfache Designs von Radioempfängern verschiedener Typen (Direktumwandlung, regenerativ und andere) und Audioverstärkern unter Verwendung von Transistoren, einschließlich Germanium-Transistoren, zusammenzubauen.

Der Aufbau von Strukturen auf der Basis von Germanium-Transistoren ist eine Art Nostalgie, denn die Ära der Germanium-Transistoren endete tatsächlich vor 30 Jahren, ebenso wie ihre Herstellung. Obwohl sich Audiophile immer noch bis zur Heiserkeit streiten, was ist besser für die Klangwiedergabe mit hoher Wiedergabetreue – Germanium oder Silizium?

Lassen wir die hohen Dinge hinter uns und wenden wir uns der Praxis zu ...

Es ist geplant, einige Konstruktionen einfacher Funkempfänger (direktkonvertierend und regenerativ) für den Empfang im Kurzwellenbereich zu wiederholen. Wie Sie wissen, ist ein NF-Verstärker ein wesentlicher Bestandteil jedes Radioempfängers. Daher wurde beschlossen, zunächst den Ultraschall-Echolot herzustellen.

Der Niederfrequenz- (oder Audio-, wie Sie möchten) Verstärker wird sozusagen als separate Einheit für alle Fälle hergestellt ...

Wir werden die Ultraschalltransistoren aus in der UdSSR hergestellten Germaniumtransistoren zusammenbauen, zum Glück habe ich wahrscheinlich Hunderte verschiedener Typen davon. Offenbar ist es an der Zeit, ihnen ein zweites Leben zu schenken.

Für einen Funkempfänger ist keine große ULF-Ausgangsleistung erforderlich, bis zu mehreren hundert Milliwatt reichen aus. Die Suche nach einer geeigneten Schaltung führte zu diesem Entwurf.

Dieses Schema ist praktisch. Ausgangsleistung -0,5 W, alle Transistoren sind aus Germanium und auch verfügbar, Frequenzgang ist für Funkempfänger optimiert (oben begrenzt durch eine Frequenz von 3,5 kHz), ziemlich hohe Verstärkung.

Schematische Darstellung des Verstärkers.

Alle zum Zusammenbau des Verstärkers notwendigen Teile sind nicht Mangelware. Die Transistoren MP37, MP39, MP41 waren die ersten, die zur Hand waren. Es wird empfohlen, die GT403-Ausgangstransistoren nach ihrer Verstärkung auszuwählen, aber ich habe das nicht getan – ich hatte ein paar neue aus derselben Charge, also habe ich sie genommen. Es stellte sich heraus, dass es sich beim Eingabe-MP28 um ein Einzelexemplar handelte, das jedoch brauchbar war.

Alle Transistoren wurden mit einem Ohmmeter auf Funktionsfähigkeit überprüft. Wie sich herausstellte, ist dies keine Garantie gegen Fehlfunktionen, aber dazu weiter unten mehr... Ich habe importierte Elektrolytkondensatoren, C1-Folie, C5-Keramik verwendet.

Im Programm SprintLayout erstellen wir das PCB-Layout. Blick von der Seite der Leiterbahnen.

Tatsächlich wird die Leiterplatte mit LUT hergestellt und in Eisenchlorid geätzt.

Wir löten alle notwendigen Teile. Die Platine des zusammengebauten Verstärkers sieht so aus.

Da die Ausgangsleistung des Verstärkers gering ist, sind Strahler für die Ausgangstransistoren nicht erforderlich. Beim Arbeiten werden sie kaum warm.

Verstärkereinstellungen.

Der zusammengebaute Verstärker muss noch etwas abgestimmt werden.

Nach dem Anlegen einer 9-V-Stromversorgung messen wir die Spannung an den Kontrollpunkten, die im Diagramm oben angegeben sind. Am Kollektor des Transistors VT2 betrug die Spannung minus 2,5 V, wenn die erforderliche Spannung -3...4 V betrug.

Durch Auswahl des Widerstands R2 stellen wir die erforderliche Spannung ein.

Mit der Vorverstärkungsstufe an den Transistoren VT1 und VT2 gab es keine Probleme beim Einrichten. Anders verhält es sich mit der Endstufe. Die Messung der Spannung am Mittelpunkt (dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter VT6 und dem Kollektor VT7) ergab einen Wert von minus 6 V. Ein Versuch, die Spannung durch Auswahl der Widerstände R7 oder R8 zu ändern, führte nicht zu den gewünschten Ergebnissen.

Außerdem wurde der Gesamtruhestrom des Verstärkers reduziert – 4 mA statt 5...7 mA. Als Schuldiger der Fehlfunktion stellte sich der Transistor VT3 heraus. Obwohl mit dem Ohmmeter festgestellt wurde, dass es funktioniert, weigerte es sich im Stromkreis zu funktionieren. Nach dem Austausch wurden alle Modi der Verstärkertransistoren automatisch entsprechend den im Diagramm angegebenen eingestellt. Die Spannungen an den Elektroden der Transistoren in meinem Verstärker bei einer Versorgungsspannung von 9 V sind in der Tabelle angegeben. Die Spannungen wurden mit einem DT830B-Tester relativ zum gemeinsamen Draht gemessen.

Der Ruhestrom des Verstärkers wird durch Auswahl einer Diode D2 vom Typ D9 eingestellt. Bei der ersten Diode, die mir begegnet ist, hatte ich einen Ruhestrom von 5,2 mA, also genau das, was benötigt wird.

Zur Überprüfung der Funktionalität legen wir eine Sinusspannung von 0,3 mV mit einer Frequenz von 1000 Hz vom Tonfrequenzgenerator G3-106 an.
Auf dem Foto beträgt der Ausgangsspannungspegel laut Messuhr etwa 0,3 V. Durch einen Teiler am Generatorausgang wird das Signal zusätzlich um 60 dB (1000-fach) gedämpft.

An den Ausgang des Verstärkers schließen wir eine Last an – einen Widerstand MON-2 mit einem Widerstand von 5,6 Ohm. Wir verbinden die Oszilloskoptastköpfe parallel zum Lastwiderstand. Wir beobachten eine saubere, verzerrungsfreie Sinuskurve.

Auf dem Oszilloskopbildschirm beträgt der vertikale Teilungspreis -1 V/Teil. Daher beträgt der Spannungshub 5V. Die effektive Spannung beträgt 1,77 V. Mit diesen Zahlen können wir die Spannungsverstärkung berechnen: Die Ausgangsleistung bei einer Frequenz von 1 kHz betrug:

Wir sehen, dass die Parameter des Verstärkers den angegebenen entsprechen.

Es ist klar, dass diese Messungen nicht ganz genau sind, da das Oszilloskop keine hochgenaue Spannungsmessung ermöglicht (dies ist nicht seine Aufgabe), aber für Amateurfunkzwecke ist dies nicht so wichtig.

Der Verstärker verfügt über eine hohe Empfindlichkeit, sodass bei nicht angeschlossenem Eingang Rauschen und der Hintergrund der Wechselspannung im Lautsprecher leise zu hören sind.

Wenn der Eingang kurzgeschlossen wird, verschwinden alle Fremdgeräusche.

Oszillogramm der Rauschspannung am Verstärkerausgang bei kurzgeschlossenem Eingang:

Der vertikale Teilungswert beträgt -20 mV/div. Der Rausch- und Hintergrundspannungshub beträgt etwa 30 mV. Die effektive Rauschspannung beträgt 10 mV.

Mit anderen Worten: Der Verstärker ist recht leise. Obwohl der Artikel des Autors einen Rauschpegel von -1,2 mV angibt. Vielleicht spielte in meinem Fall auch das nicht ganz gelungene Layout der Leiterplatte eine Rolle.

Indem wir dem Eingang des Verstärkers eine Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz mit konstantem Pegel zuführen und die Ausgangsspannung an der Last mit einem Oszilloskop überwachen, können wir den Amplituden-Frequenzgang eines bestimmten ULF grafisch darstellen.