Dijagram strujnog kruga ulaznog stupnja UHF na germanijevim tranzistorima. Germanijski tranzistori. Klase rada audio pojačala

Umjesto epigrafa:
- A tko je izmislio takve gluposti? Ovom izumitelju treba otkinuti ruke...
- Dakle, to je vaš posao! Ili nisi saznao?
- Sranje, dovraga!
Jedan od starih viceva

Vjerojatno su mnogi Datagorijanci, ako ne i svi, u djetinjstvu gledali crtić "Pa, samo čekaj". Uključujući i devetu epizodu, gdje je vuk pokušao svirati električnu gitaru.

Pa ako se to dogodilo u školi ili klubu VIA (rock bend ili neki drugi amaterski nastup), bilo je, naravno, jednostavnije. Tamo je bila nekakva aparatura. Što ako kod kuće?

Nekada sam bio malo drugačiji od mnogih drugih. Gitaru sam "zaglavio" u magnetofon, radio Ural-112 (žao mi je, gitara nije bila Ural), pojačalo s nekog drugog cijevnog radija, umetnuto u kućište domaće izrade, u pojačala zalemljena prema shemama krugova iz časopisa . Tražio sam detalje, mučio se s dovršavanjem sklopova.

Sada je zadatak donekle pojednostavljen, a ako imate potrebnu količinu novčanica u džepu, možete pronaći potreban uređaj u bilo kojem regionalnom centru u glazbenoj trgovini. Od jeftinog, "nepoznatog kineskog podrijetla", do tvrtke s cijenom aviona. Pa, ili hibrid, odnosno proizvodnja (ponekad kvaliteta) je Kina, ali izgled i zviždaljke su poput onih tvrtke. Cijena također.

Da i sa samoproizvodnjačini se da je postalo lakše. Na Internetu možete pronaći sklop bilo koje kvalitete i složenosti. S radio komponentama nema posebnih problema, barem u trgovinama tih istih regionalnih centara (ako imaju novčanice, naravno). A ponekad nešto iz prethodne nestašice leži besplatno.

Stoga sam odlučio govoriti o pojačalu koje sada koristim kod kuće. O pojačalu napravljenom praktički od starog materijala. Štoviše, onaj koji se već krajem 20. stoljeća, a da ne govorimo o početku 21., kada je sve bilo gotovo, smatrao beznadno zastarjelim. Štoviše, uopće nije za gitarističke svrhe.

Možda će ovaj članak nasmijati nekoga iskusnijeg u dizajnu i konstrukciji pojačala. Netko će to smatrati “uputama što ne treba činiti”. Ali bolje da počnem redom. Odnosno izdaleka.

Novi život za staru ploču

Ponio sam ga sa sobom za svaki slučaj, inače bi ga ionako bacili. Pokazalo se da blok prilično radi. Na ploči sam nacrtao dijagram strujnog kruga. Ispalo je ovako nešto:

Istina, tijekom instalacije radne točke, otpornik za podešavanje R1 (onaj koji je bio na ploči pokazao je 20 Ohma kada je izmjeren) se raspao. I donedavno se povremeno zamjenjivao ili skakačem, ili drugim jednako tekućim trimerima, ili konstantnim otpornikom. Sada sam ugradio trimer, zalemljen iz olupine nekog fotokopirnog stroja. Za sada se drži.

Kako se kasnije pokazalo, ovo je vrlo popularna shema među sovjetskim proizvođačima magnetofona. Dugo se vremena, s manjim izmjenama, koristio u raznim bobinama, pa čak i u prvim kazetofonima.
Evo primjera sklopa koji se nalazi u časopisu Radio. Ista stvar, samo s emiterskim pratiocem na ulazu. I ostali tranzistori na "kraju". I sve je to bilo spojeno na univerzalno cijevno pojačalo.

Verzija 1.0 ili “Radio razarači za nacionalnu ekonomiju”

Na brzinu sam napravio napajanje i pojačalo za mikrofon od rezervnih dijelova nađenih kod kuće. Sve sam to strpao u nepotrebno kućište od AVU jedinice, pronađeno u istom skladištu. Kutija je ravna, ne zauzima puno mjesta, može se objesiti na zid. Na sve to sam spojio M-TGU mikrofon koji se nalazio u zalihama, a koji je ležao u praznom hodu zbog nebitnog frekvencijskog odziva. Ali ovaj mikrofon ima ugrađenu tipku koja, kada se ne pritisne, kratko spaja ulaz na masu.

Mikrofon "M-TGU"

U dvorani je postavljen pretplatnički razglas (radio točka) bez pridruženog transformatora i regulatora glasnoće. Kao konektor za spajanje zvučnika na pojačalo korištene su vijčane stezaljke, mnogima poznate iz školskog laboratorija iz fizike. Konektori su pronađeni u istom skladištu; još uvijek ne razumijem što su tamo radili.

Uređaj se, iako malo bučan i umjereno glasan, nosio sa zadatkom. A onda je u jednom od sela ovog kraja, tijekom likvidacije nasljeđa komunizma, razbijena radio-emisiona mreža. A umjesto mog proizvoda instalirano je pojačalo za emitiranje uzeto od tamo. Naravno, miriše na pucanje vrabaca iz topa, ali s vlastima se ne može raspravljati. S druge strane, emiter ima rezervu snage, a moje dvovatno (prema rezultatima kasnijih mjerenja) pojačalo radilo je gotovo na svom limitu, čak iu toj maloj dvorani.

Verzija 1.1 ili “Bog ti dao što nama nije dobro”

U principu, dva poštena sovjetska vata (jedan i pol pri opterećenju od 8 ohma), hranjena ne manje poštenom, čak ni nužno sovjetskom, akustikom - snaga je sasvim dovoljna za sviranje uz akustičnu gitaru u običnoj, ne vrlo velika soba, dovoljnog volumena i ne začepljuje "pjevača", ako ga ima.
A uzimajući u obzir zvučnu izolaciju naših stanova i susjeda, možemo se dobro zabaviti.

Tipični frekvencijski raspon većine magnetofonskih pojačala čak je nešto širi od onoga što je potrebno za gitaru. Ali tada još nisam bio upoznat s mišljenjem “stručnjaka” o njegovom dodatnom umjetnom sužavanju (otkud oni u našoj divljini, tada još bez interneta?) Štoviše, uređaj nije bio namijenjen za koncerte s orkestrima i snimanja u studijima. I nikako za usporedbu s tvrtkom.

Povratak u SSSR, ili Retro pravila

Ne znam što mi je tada palo na pamet, ali odlučio sam sakupljati pred "u istim tradicijama" kao UM. Odnosno na germanijevim tranzistorima. Najvjerojatnije zato što sam ih imao i nisam ih imao gdje staviti. Pa da ne bi radili magiju s napajanjem - silicijem pnp tranzistori Nije bilo dovoljno zaliha, kao ni mikro krugova. I nisam vidio smisao guranja operacijskog pojačala na mjesto gdje mogu proći dva ili tri tranzistora.

Interneta tada nije bilo u našoj bespućima, a audiofilsku legendu da germanij zvuči bolje od silicija saznao sam s interneta, sedam godina kasnije.

Nisam audiofil (respektiram one koji sami prave svoju opremu i ne prave religiju od svog hobija), a svo moje iskustvo “slušanja klasike s vinila kroz lampu” svodi se na “Antropove” ploče uz rock klasike na radiju Ural-112.

Neka nikoga ne zbuni broj 1 na početku broja ovog radija; po karakteristikama putanje zvuka uređaj nije bio trećerazredan ni prema parametrima svog vremena.

Ostatak klasike (sovjetski i strani pop i rock) slušao sam dugo, doduše na magnetofonu od čistog germanija „Snezhet-202“, ali s koluta snimljenih gdje god je to bilo moguće. Ozbiljno sumnjam da bih osjetio razliku da sam ih igrao bilo kroz high-fi ili high-end.
Stoga ne znam koliko su u pravu što se tiče zvuka germanija. Ali pouzdanost elektroničkih dijelova starih magnetofona, svirača i prijamnika, od kojih su mnogi do danas ostali u funkciji, govori sama za sebe. Pa sam odlučio “prodrmati stare dane” ili “prodrmati stara vremena” ili...

Za početak sam se odlučio za zahtjeve:
1. Pojačalo je napravljeno za što čistiji zvuk. Svi učinci su u obliku zasebnih losiona. Stoga bi pre trebao biti što je više moguće linearan.

2. Ulazna impedancija mora biti dovoljno visoka da ne pritišće "vrh" signala gitare i da ne "ometa" rad kontrole tona u slučaju izravne veze.

3. Nekoliko ulaza s različitim osjetljivostima. Mikrofon (0,3 mV), gitara (10 mV, taman za stari sovjetski instrument) i linijski ulaz (0,5 V).

Pojačalo je ponekad planirano da se koristi kao kontrolno pojačalo, za provjeru protoka signala, prilikom popravka drugih pojačala ili druge audio opreme, tako da prisutnost takvih ulaza ne bi škodila.

I bilo bi poželjno pomiješati signal s linijskog ulaza sa signalom gitare, povezati, na primjer, magnetofon sa snimkom "pratnje" ili postojeću domaću "kutiju ritma" (tako je - pod navodnicima, ako ikada odlučim objaviti opis dizajna, bit će to samo za smijeh).

Nakon iskopavanja ruševina papira, časopisa i fotokopija, sastavljen je sljedeći dijagram:

U početku je dijagram strujnog kruga, koliko se sjećam, kopiran s neke vrste amaterskog magnetofona. Ima ulaznu impedanciju od oko 3 KOhma, s "mikrofonskom" osjetljivošću i marginom u razini izlaznog signala, što vam omogućuje izravno spajanje na pojačalo snage.

Za gitarski ulaz, osjetljivost je smanjena spajanjem otpornika od 100 kOhm u seriju s ulazom. Nije najbolja ideja, slažem se, iako se koristila u industrijskim pojačalima. Ali uz minimum detalja, bilo je moguće dobiti pre, s dva ulaza različite osjetljivosti.
Štoviše, nije planirana istovremena uporaba ovih inputa.

Razmotrene su i druge opcije, ali pri ruci nije bilo tranzistora s efektom polja, a nekako nisam želio spojiti sljedbenik emitera na ulaz s osjetljivošću "mikrofona".

Od izlaza, signal je išao preko jednostavnog pasivnog miksera, gdje se mogao miješati s linijskim ulaznim signalom, do ulaza u pojačalo snage.

Sve je prikupljeno u istoj zgradi od AVU:

A proizvod je dobio gitariste početnike na drugom kraju regije, gdje je nekoliko godina uspješno korišten za živciranje susjeda.

Tamo je otkrivena i jedna “nedokumentirana prilika”. Pri spajanju gitare na mikrofonski ulaz izlazilo je “strašno prljavo preopterećenje” koje se zdušno koristilo za svladavanje riffova grupa, poput tada popularnog “Linkinparka” ili vječne “Arije”.
Iako slutim da bi i pankeri dugo pljuvali i psovali od iskrivljenog zvuka.

Verzija 1.2 ili "Želio sam najbolje..."

Ponovno sam nabavio uređaj i koristio ga za namjeravanu svrhu u slobodno vrijeme. Odnosno u pauzama između sezona, smjena i sl.

A kad sam imao malo više slobodnog vremena, odlučio sam pojačalo podvrgnuti još jednoj reviziji. Još malo smanjite šum pretpojačala koje je slušano na maksimalan volumen. Pa, prevladati prehrambenu pozadinu, koja je, iako nije bila previše stresna, bila tu.

Prvo sam obnovio napajanje:

Prethodno napajanje bilo je najjednostavnije i sastojalo se od transa, diodnog mosta i kondenzatora od 2000 uF.

Zatim sam napravio neke promjene u krugu pretpojačala. Zamijenio sam tranzistore manje bučnima i prilagodio modove. Bojim se da u potpunom skladu s onom poslovicom o “natjeraj budalu da se moli Bogu”. Osim testera, ušiju i gitare, u to vrijeme nije bilo nikakvih mjernih instrumenata pri ruci. Usmjeren na sluh kako bi se smanjila razina buke, odsutnost zvučne distorzije i održavanje blok pojačanja unutar prihvatljivih granica.

Shema je počela izgledati ovako:

Krug miksera je kriv, ali je napravljen da minimizira slabljenje signala i osigura minimalni mogući utjecaj regulatora jedan na drugog. Oba su cilja načelno postignuta.

U to se vrijeme pojačalo koristilo s kineskim "trosistemskim" zvučnikom iz izgorjelog aktivnog zvučnika. Ona se pojavila na fotografiji u jednom od prethodnih članaka. Unatoč kućištu od vlakana (lesonita ili “kartona”, ne brkati s iveralom) s davno izgubljenim i izgubljenim odstojnicima i tri zvučnika različitih veličina tvornički spojena paralelno bez ikakvih filtera, zvuk mi se svidio. Ali ta kolona nije bila moja i naknadno je vraćena vlasniku.

Sada zvuk proizvodi još više ne-gitarski zvučnik iz starog playera, s jednim 8GDSH-2 zvučnikom (4 Ohma).

U potpunosti se slažem s recenzijom sličnih zvučnika u jednom Datagor članku. Naravno, ne biste trebali očekivati ​​čuda od takvog akustičnog dizajna.
Pa ako uspijem nabaviti prikladniji zvučnik, ili još jedan ili tri 8GDSH-2/4GD-35 (što je manje realno), razmišljat ću o izradi novog zvučnika. Iako U zadnje vrijeme grupni radijatori u akustici gitare ne izgledaju dobrodošli. Baš kao u običnim zvučnicima “za glazbu”, iako se tu koriste s puno snage.
U međuvremenu, ovaj će biti sasvim dobar za dom.

Nekako sam iz radoznalosti na ovo pojačalo spojio razne zvučnike koji su mi bili pri ruci: 10MAS-1, 15AC-220, neidentificirani, iz glazbenih centara, tako da što se tiče akustike uvijek ima prostora za eksperimentiranje.
Pojačalo je zvučalo sasvim normalno. Dao je svoja poštena dva Watta. Pozadina je bila gotovo nevidljiva. Buka ulaznog stupnja, iako se čula pri najvećoj glasnoći, bila je usporediva s razinom buke mnogih kasetofona druge i treće klase. Općenito, zvuk mi je sasvim dobro odgovarao dok se nije oslobodilo vrijeme za još jedno eksperimentiranje.

Prethodne su rađene na brzinu, kada su u komunikacijski centar na par dana dolazili regulatori “iz centra” s generatorom i osciloskopom. Zašto je ostao nakon posla, žurno raspršivši svoje "domaćinstvo" na prozorsku dasku?

Podaci u opći nacrt potvrđeno. No, pokazalo se nešto što tada nisam primijetio - uočljiva asimetrija izlaznog signala. Kondenzatorsko odvajanje ulaza zvučne kartice eliminira utjecaj istosmjerne komponente (na primjer, ako je kondenzator neispravan na PA izlazu), čak i ako je istosmjerna komponenta prisutna. Stoga je ova najčešća opcija morala biti odmah odbačena.

"Tijekom početne provjere," pokazalo se da predterminalni tranzistor u gornjem kraku (MP40A) ima faktor pojačanja koji je gotovo upola manji od sličnog tranzistora u donjem kraku (MP37A).

Naravno, razumijem da je u to vrijeme bilo potrebno slijediti plan ne obraćajući pažnju na sitnice. A znao sam i da je treći razred daleko od toga da bude fontana hi-fija. Samo nisam slutio da je sve tako zapušteno. Naravno, ne treba zanemariti "odlazak" parametara iz "antike", ali ne u istom iznosu. Osim toga, češće sam to vidio obrnuto - s n-p-n tranzistorima.

Kroz radioamatersku literaturu tog vremena pisalo se o parnom odabiru tranzistora za krakove push-pull PA. Čak i ako su napravljeni za džepne prijemnike. Iako amater obično nije imao puno izbora - stavio je što god nađe, samo da je odgovaralo prehrani.

Čini zvuk - već je dobar. A osim vlastitih ušiju, kvalitetu zvuka još uvijek nema čime provjeriti. Osciloskop? Ali gdje ga mogu nabaviti? Stoga nema smisla sastavljati generator. Još uvijek se nema što gledati u obliku signala. Također kalibrirajte ljestvicu regulatora frekvencije.
Osim ako taj generator ne koristite kao sondu za praćenje signala i mjerenje razina.

I sam sam jednom za tu svrhu koristio dječje Faemi ključeve, ne zamarajući se pravokutnim oblikom signala i frekvencijama drugačijim od općeprihvaćenih. Ako je to utjecalo na točnost mjerenja, mislim da nije bilo puno više od ulaznog otpora ispitivača Ts20-05 na granicama manjim od 1 Volta.

Ni industrija se nije baš zamarala ovim pitanjem, unatoč mogućnosti odabira dijelova i dostupnosti mjernih instrumenata o kojima amater može samo sanjati (mnogi i dalje sanjaju).

Nisam provjerio terminalne tranzistore P214A, kako se ne bih još više uzrujao, pogotovo jer je njihova "strateška rezerva" ostala na drugom kraju područja.

Bio sam zadovoljan što je zamjenom MP40A s MP42B s karakteristikama bližim MP37A i odabirom emiterskog otpornika na "trideset sedmom" (R12) bilo više-manje moguće izravnati sinus.

Usput, gore opisana izobličenja su praktički neprimjetna za moje uši, koje nisu pokvarene hi-fijem. Ali najmanje izobličenje "glatkoće" sinusoide (pregibi, itd.) primjetno dodaje "prljavštinu" zvuku.

Prije pojave osciloskopa, morao sam se dugo boriti s jednim pojačalom, čiji je desni kanal bio primjetno nervozan. Osobito je to bilo vidljivo pri sviranju glazbe s prevladavanjem akustičnih instrumenata i čistim zvukom. Na svim vrstama "preopterećenih" stilova, ovo se nije toliko čulo. Za točniju procjenu, gitara je bila spojena na ulaz i zvuk dviju žica koje su istovremeno zvučale bio je očito prljav (u prošlosti sam često koristio takav "dvofrekventni generator" za procjenu distorzije na uho).

Osciloskop je odmah pokazao prisutnost "korak" izobličenja. Točnije, nije bilo ni koraka, već samo naznaka, zbog neispravnog otpornika za ugađanje.

Kako je uređaj ionako bio rastavljen, odlučio sam još malo eksperimentirati, isprobati jednu staru ideju.

Verzija 1.3 ili "To je to za sada"

Pojasnio sam zahtjeve za ažuriranu shemu:
1) Germanijevi tranzistori.
2) Osjetljivost 10 mV.
3) Na temelju prethodne točke i osjetljivosti PA, pojačanje napona je 10 puta.
4) Ulazni otpor je maksimum koji se može istisnuti.
U principu ništa nije nemoguće.

Treba napomenuti da su u časopisima i drugoj novoobjavljenoj literaturi u to vrijeme već vladali silicij i IC + op-amp. Sheme za MP i GT nalazile su se sve rjeđe, obično u raznim publikacijama poput “Za pomoć radijskom krugu” i rubrici za početnike u časopisu “Radio”. Iako su se odatle već počeli zamjenjivati ​​crvenim KT315.

Većina sklopova germanija iz tih izvora nije bila puno složenija od onih koji se koriste za opisivanje rada stupnja pojačala (dva otpornika i dva kondenzatora po tranzistoru). Često bez indikacije načina rada tranzistora, preporuka za konfiguraciju i nekih jednako važnih karakteristika jedinica. U principu, za početnika je važnija sama činjenica rada prvih sklopljenih krugova. Kada steknete iskustvo, možete početi s poboljšanjima.

Ponavljam da nisam vidio ništa posebno teško u pronalaženju odgovarajuće sheme. Štoviše, na umu je bilo nekoliko prikladnih na prvi pogled.

Četvrta točka može se u potpunosti riješiti korištenjem emiterskog pratioca na ulazu. Na ovoj razini ulaznog signala više nisam protiv njegove upotrebe. Treća točka će osigurati gotovo bilo koji stupanj tranzistora koristeći krug sa zajedničkim emiterom, čak i bez posebnih poteškoća pri odabiru tranzistora na temelju pojačanja.

Općenito, prihvatio sam se posla i... počelo je!

Skoro sam napisao hrpu teksta o tijeku rada i prevladavanju poteškoća koje su se pojavile, ulazno-izlaznim otporima, modovima i ostalom koordinacijom kaskada. Ali onda sam razmislio i odlučio - kome to treba? Iskusni radioamateri su sve to već jednom prošli pa već znaju. A za početnike, puno ne baš koherentnog teksta iz čajnika, s elementima "alkemije", također neće imati veliku praktičnu vrijednost. Da, i po veličini to bi bio zaseban članak, koji može i bit će napisan jednog dana. Ako ne ja, onda drug koji bolje poznaje “materijal”.

Ostavit ću samo jedan dobro poznati zaključak: izboru izolacijskih (i svih ostalih) kondenzatora mora se pristupiti što pažljivije. Ne govorim o korištenju isključivo audiofilskih kondenzatora s cijenom "za jako velikog amatera".
Mislim da treba provjeriti usklađenost kapacitivnosti s vrijednošću naznačenom na kućištu (i potrebnom za krug) i curenje onih koji će biti zalemljeni u krug. U suprotnom, može se iznenada ispostaviti da tranzistor neke kaskade najbolje radi ako se uklone prednaponski krugovi. Ili će, iz vedra neba, potpuno novi regulatori "zgnječiti". Ili je vrijedno zamijeniti kondenzator i pažljivo prilagoditi načine prema njemu DC, a ponekad će naizmjence poći po zlu.

Općenito, rezultat cijelog mog "plesa s tamburom" bila je ova shema.

Isprva sam htio ugraditi kontrolu glasnoće između stupnjeva, umjesto R4. Zato sam odabrao dvostupanjski sklop s odvajanjem kondenzatora. Jedino nije pronađen odgovarajući promjenjivi otpornik, pa je to još u planu.

Ispitivanja su pokazala da karakteristike gotovo zadovoljavaju izvorne zahtjeve.
Šumovi sa zatvorenim ulazom išli su negdje do granice čujnosti. Izlazni signal je bio dovoljan za pokretanje PA, čak i uzimajući u obzir pad na mikseru. Zvuk je također bio sasvim zadovoljavajući.

Ostalo je samo sklopiti blok na ploču, ugraditi ga u kućište i ja ću biti sretan. Stara ploča je već bio poznat jednostavni sklopovi"neispisana instalacija":

Iz nekog razloga, ovaj put sam odlučio napraviti normalan (što je više moguće) pečat. Vjerojatno zato što sam pronašao odgovarajući komad PCB folije. Brzo sam na papiru skicirao mjesto rupa i staza. Označio sam rupe na foliji, izbušio ih, iscrtao putanje, nagrizao i zalemio dijelove. Ispalo je ovako nešto:

Bila je loša navika zbijati instalaciju što je više moguće. Čini se da već dugo nisam "ugrađivao" dodatne blokove u tvorničke proizvode. Još u tom djetinjstvu ostali su dječji snovi o nečemu što je radio-upravljano i što leti. I dalje se trudim da naknada bude što manja. Iako nije potrebno, čini se.

Plus druga, ništa manje loša navika: jednostavno se ne mogu natjerati da odsiječem zaključke o detaljima "do najdalje točke". Prečesto ih je u jednom trenutku bilo potrebno graditi na dijelovima zalemljenima od tvorničkih ploča izrađenih po svim pravilima.

Napajanje je malo modificirano, uzimajući u obzir viši napon napajanja nove upravljačke jedinice:

Tijekom završne montaže ponovno sam zalemio ožičenje međuspoja. Prethodni je rađen uglavnom na brzinu i sadržavao je hrpu dodatnih žica, što nisam odmah shvatio. I prije toga se pozadina iz zvučnika mogla čuti samo u potpunoj tišini. Tako da ne znam je li novo ožičenje (osobito tlo) imalo značajan utjecaj na razinu pozadine/šuma.

Ovako to izgleda iznutra:

Zabavni eksperimenti na konačnoj verziji

Sinusni val iz generatora ugrađenog u "analizator". Signal na izlazu generatora (linearni izlaz vanjske zvučne kartice):

Signal pri PA opterećenju (Uout blizu maksimuma):

Uglavnom ništa nepredvidivo. Nisam očekivao vrhunske performanse od ovog proizvoda. Nema primjetnog izobličenja oblika - i to je dobro. Osim ako još uvijek možete "čarati" s napajanjem.

Za provjere tijekom rada korišten je domaći generator, brzo zalemljen. Dao je nešto optimističniju sliku:

Za razliku od gornjih slika, ovdje smo koristili ugrađeni zvučna kartica. Viša razina buke je odmah uočljiva. A zaključci o njegovoj uporabi nameću se sami. Istina, to nije relevantno za temu članka.

A ovako izgleda pravokutni signal, odnosno signal iz izlaza alata “Faemi” opisanog u mom nedavnom članku.

Za testiranje je korištena vanjska zvučna kartica. Neću vam pokazati što onaj ugrađeni radi sa signalom da nikoga ne prestrašim.
Također ništa neočekivano. Podrezivanje duž "dna" i "vrha". Za potpunu sliku, bilo bi moguće ukloniti frekvencijski odziv, ali zašto? Pojačalo nije rađeno za high-fi, nego za gitaru.

Zaključak

Zli jezici tvrde da su gitare u toj zemlji, koja je mrtva dvadesetak godina, stvorene za sve drugo osim za glazbu.
I na ovo igraju...samo gubitnici i prosjaci koji ne mogu kupiti nešto ispravnije.

Možda su na neki način u pravu, ali mislim da me čak ni najcool i najbrendiraniji instrument neće učiniti cool glazbenikom. Bilo da želim drndati za sebe ili za prijatelje - moji se instrumenti prilično dobro nose s tim zadatkom. Štoviše, tijekom godina koliko ih koristim, prilagodio sam ih svojim rukama i ruke su se naviknule na njih. Već sam objavio zvuk jedne od mojih "balalajki" u prethodnim člancima.

Ako netko od cijenjenih Datagorianaca pronađe greške u dijagramima i tekstu ili prilike za poboljšanje koje sam ja propustio, molim vas da pokažete prstom. Idemo bolje!
Razmotrit će se najrazumniji savjet - "bacite sve ove stare nafike i lemite na mikro krugove ili svjetiljke", ali je malo vjerojatno da će se provesti. Osim ako ne stvarate potpuno drugačiji dizajn.

p.s.

Tipične pogreške pri projektiranju germanijskih pojačala nastaju zbog želje da se od pojačala dobije široki pojas, mala izobličenja itd.
Ovdje je dijagram mog prvog germanijskog pojačala koje sam dizajnirao 2000.
Iako je shema prilično izvediva, ona kvaliteta zvuka ostaviti mnogo da se poželi.

Praksa je pokazala da uporaba diferencijalnih kaskada, strujnih generatora, kaskada s dinamičkim opterećenjima, strujnih zrcala i drugih trikova s ​​povratnom spregom okoline ne dovodi uvijek do željenog rezultata, a ponekad jednostavno vodi u slijepu ulicu.
Rezultati najbolje prakse za dobivanje Visoka kvaliteta zvuk, daje korištenje jednostranih kaskada prije. pojačanje i korištenje transformatora za međustupanjsko prilagođivanje.
Vašoj pozornosti predstavljamo germanijsko pojačalo izlazne snage 60 W, u opterećenju od 8 ohma. Izlazni tranzistori korišteni u pojačalu su P210A, P210Sh. Linearnost 20-16000Hz.
Praktički nema subjektivnog nedostatka visokih frekvencija.
Uz opterećenje od 4 ohma, pojačalo proizvodi 100 vata.

Krug pojačala s tranzistorima P-210.

Pojačalo se napaja nestabiliziranim napajanjem s bipolarnim izlaznim naponom od +40 i -40 volti.
Za svaki kanal koristi se zasebni most D305 dioda, koji se postavljaju na male radijatore.
Kondenzatori filtera, preporučljivo je koristiti najmanje 10 000 mikrona po kraku.
Podaci o transformatoru snage:
-željezo 40 do 80. Primarni namot sadrži 410 vit. žice 0,68. Sekundarni po 59 vit. 1,25 žice, namotane četiri puta (dva namota - gornji i donji kraci jednog kanala pojačala, preostala dva - drugi kanal)
.Dodatno za energetski transformator:
željezo w 40 x 80 iz napajanja KVN TV-a. Nakon primarnog namota postavlja se zaslon od bakrene folije. Jedan otvoreni okret. Na njega je zalemljen izvod koji se zatim uzemljuje.
Možete koristiti bilo koje željezo s odgovarajućim presjekom.
Prilagodni transformator izrađen je od željeza Sh20 x 40.
Primarni namot je podijeljen na dva dijela i sadrži 480 vit.
Sekundarni namot sadrži 72 zavoja i namotan je u dvije žice istovremeno.
Prvo se namota 240 vit primar pa sekundar pa opet 240 vit primar.
Promjer primarne žice je 0,355 mm, sekundarne žice 0,63 mm.
Transformator je sastavljen u spoj, razmak je kabelska papirna brtva od približno 0,25 mm.
Uključen je otpornik od 120 Ohma kako bi se osiguralo da nema samopobude kada je opterećenje isključeno.
Lanci 250 Ohm +2 x 4,7 Ohm koriste se za dovod početnog prednapona na baze izlaznih tranzistora.
Koristeći trimere od 4,7 Ohma, struja mirovanja je postavljena na 100 mA. Otpornici u emiterima izlaznih tranzistora su 0,47 Ohma, a trebao bi biti napon od 47 mV.
Izlazni tranzistori P210 trebali bi biti gotovo jedva topli.
Za točno postavljanje nultog potencijala moraju se precizno odabrati otpornici od 250 Ohma (u stvarnom dizajnu sastoje se od četiri otpornika od 1 kOhm 2W).
Za glatko postavljanje mirne struje koriste se otpornici za podrezivanje R18, R19 tipa SP5-3V 4,7 Ohm 5%.
Izgled pojačalo na stražnjoj strani, prikazano na slici ispod.

Mogu li znati vaše dojmove o zvuku ove verzije pojačala, u usporedbi s prethodnom verzijom bez transformatora na P213-217?

Još bogatiji, sočniji zvuk. Posebno bih istaknuo kvalitetu basa. Slušanje je obavljeno s otvorenom akustikom na 2A12 zvučnicima.

- Jean, zašto su točno P215 i P210, a ne GT806/813, uključeni u dijagram?

Pažljivo pogledajte parametre i karakteristike svih ovih tranzistora, mislim da ćete sve razumjeti, a pitanje će nestati samo od sebe.
Jasno sam svjestan želje mnogih da germanijevo pojačalo učine širokopojasnijim. Ali stvarnost je da mnogi visokofrekventni germanijski tranzistori nisu u potpunosti prikladni za audio svrhe. Od domaćih mogu preporučiti P201, P202, P203, P4, 1T403, GT402, GT404, GT703, GT705, P213-P217, P208, P210. Metoda proširenja propusnosti je uporaba sklopova sa zajedničkom bazom ili uporaba uvezenih tranzistora.
Korištenje sklopova s ​​transformatorima omogućilo je postizanje izvrsnih rezultata na siliciju. Razvijeno je pojačalo temeljeno na 2N3055.
Uskoro ću ga podijeliti.

- Što je s "0" na izlazu? Uz struju od 100 mA, teško je vjerovati da će je tijekom rada biti moguće održati na prihvatljivih +-0,1 V.
U sličnim krugovima prije 30 godina (Grigorijevljev krug), to je riješeno ili "virtualnom" srednjom točkom ili elektrolitom:

Grigorievsko pojačalo.

Nulti potencijal se održava unutar granice koju odredite. Struja mirovanja može se postaviti na 50 mA. Prati se osciloskopom dok korak ne nestane. Nema više potrebe. Nadalje, sva op-pojačala mogu lako podnijeti opterećenje od 2k. Stoga kod CD-a nema posebnih problema s koordinacijom.
Neki visokofrekventni germanijski tranzistori zahtijevaju pozornost i dodatno proučavanje audio krugova. 1T901A, 1T906A, 1T905A, P605-P608, 1TS609, 1T321. Probajte i steknite iskustvo.
Ponekad je došlo do iznenadnih kvarova tranzistora 1T806, 1T813, pa ih mogu preporučiti s oprezom.
Moraju instalirati "brzu" strujnu zaštitu, dizajniranu za struju veću od maksimalne u danom krugu. Kako bi se spriječilo aktiviranje zaštite u normalnom načinu rada. Tada rade vrlo pouzdano.
Dodat ću svoju verziju Grigorievljeve sheme

Verzija Grigorievljevog kruga pojačala.

Odabirom otpornika iz baze ulaznog tranzistora postavlja se polovica napona napajanja na mjestu gdje se spajaju otpornici od 10 ohma. Odabirom otpornika paralelno s diodom 1N4148 uspostavlja se struja mirovanja.

- 1. U mojim referentnim knjigama, D305 je normaliziran na 50V. Je li sigurnije koristiti D304? Mislim da je 5A dovoljno.
- 2. Navedite stvarni h21 za uređaje instalirane u ovom rasporedu ili njihove minimalne potrebne vrijednosti.

Apsolutno si u pravu. Ako nema potrebe za velikom snagom. Napon na svakoj diodi je oko 30 V, tako da nema problema s pouzdanošću. Korišteni su tranzistori sa sljedećim parametrima; P210 h21-40, P215 h21-100, GT402G h21-200.

Nakon što sam se zasitio dizajna baziranih na lampama i modernim komponentama, u posljednje vrijeme se u nostalgijskom porivu poigravam dizajnom baziranim na germanijevim tranzistorima.

Pročitavši na forumima da se, navodno, zbog nesavršene tehnologije proizvodnje, njihovi parametri s vremenom jako pogoršavaju, da provjerim svoje rezerve, čak sam kupio industrijski mjerač L2-54 za parametre tranzistora i dioda male snage.

Testirao sam više od stotinu različitih primjeraka tranzistora i mogu sa zadovoljstvom primijetiti da niti jedan nije odbijen - svi odgovaraju referentnim podacima s najmanje jednom i pol puta (a najčešće s 2-3 puta) marginom. Tako da ih uopće nije grijeh zaposliti, tim više što su u mojoj mladosti mnogi od njih bili koliko poželjni toliko i nedostupni.

I počinjemo tradicionalno - sa ULF konstrukcija.

Brojni popularni amaterski radio prijemnici do danas, na primjer, izrađeni su na germanijskim tranzistorima i dizajnirani su za rad sa slušalicama visoke impedancije, kojih je sada malo. Jednostavni sljedbenici emitera koji se tamo preporučuju za povećanje izlazne snage mogu pružiti više ili manje pristojan zvuk samo za priključene slušalice niske impedancije (100-600 Ohma) ili opterećenje niske impedancije (4-16 Ohma moderne slušalice ili zvučnik), spojen preko transformatora s Ktr od najmanje 1/5 (1/25 u otporu) i još uvijek, na niskim razinama, stepenasto izobličenje je snažno pogođeno. Možete, naravno, pokušati instalirati moderne ULF-ove na IC-ove tamo, ali oni zahtijevaju pozitivno napajanje. Možemo ići i dalje i prenijeti nacrte na moderne tranzistore, ali... gubi se “okus”, okus vremena – “nostalgija”, pa to nije naš put.

Pojačalo snage s dubokom povratnom spregom (slika 1 zaokruženo plavom bojom), spojeno umjesto slušalica visoke impedancije, pomoći će značajno poboljšati kvalitetu zvuka za opterećenje niske impedancije i osigurati glasan prijem.

Kao što vidite, njegova je shema gotovo klasika 60-70-ih. Posebnost je duboka (više od 32 dB) povratna veza na istosmjernu i izmjeničnu struju (kroz otpornik R7), koja osigurava visoku linearnost pojačanja (na prosječnim razinama Kg manje od 0,5%, na niskim (manje od 5 mW) i maksimalna snaga(0,5 W) Kg doseže 2%). Pomalo neobična aktivacija kontrole glasnoće osigurava povećanje dubine povratne sprege kada se glasnoća smanji, zahvaljujući tome pokazalo se da je moguće učiniti ULF ekonomičnijim (struja mirovanja cijelog ULF PPP-a nije veća od 7 mA) praktički bez "koračnog" izobličenja. Kondenzator C6 ograničava propusni pojas na približno 3,5 kHz (bez njega prelazi 40 kHz!), Što također smanjuje razinu vlastitog šuma - ULF je vrlo tih. Razina izlaznog šuma je približno 1,2 mV! (s lijevom pinom C1 uzemljenom). Ukupni Kus s ulaza (s lijevog pina C1) je otprilike 8 tisuća. razina vlastitog šuma koja se odnosi na ulaz je približno 0,15 µV. Kada je spojen na stvarni izvor signala (LPF), zbog komponente struje, razina intrinzične buke koja se odnosi na ulaz povećava se na 0,3-0,4 µV.

Izlazni stupanj koristi jeftin i pouzdan GT403. ULF je sposoban isporučiti veliku snagu (do 2,5 W pri opterećenju od 4 Ohma), ali tada ćete morati instalirati tranzistore na radijatore i/ili koristiti snažnije (P213, P214, itd.), ali u mom mišljenja izgled, 0,5 W i moderna osjetljiva dinamika dovoljni su “za oči” i pri slušanju glazbe. Gotovo svi germanijski niskofrekventni tranzistori odgovarajuće strukture i najmanje 40 N21e tranzistora (T2, T3, T4 - MP13-16, MP39-42 i T5 - MP9-11, MP35-38) prikladni su za nisku frekvenciju pojačalo. Ako planirate koristiti ovaj ULF u PPP-u, tada T1 mora biti tih (P27A, P28, MP39B). Za izlazni stupanj preporučljivo je odabrati parove T4, T5 i T6, T7 s bliskim (ne lošijim od +-10%) vrijednostima H21e.

Zbog dubokog DC OOS-a, ULF modovi se postavljaju automatski. Pri prvom uključivanju provjerite struju mirovanja (5-7 mA) i po potrebi izborom uspješnije diode postignite potrebnu. Ovaj postupak možete pojednostaviti ako koristite kineski multimetar. U načinu testiranja diode, kroz diodu prolazi struja od približno 1 mA. Trebamo uzorak s padom napona od oko 310-320 mV.

Za testiranje je odabran snažan ULF dijagram jednostavnog dvopojasnog PPP-a RA3AAE. Dugo sam ga htjela isprobati, ali nikako nisam stigla, ali evo prilike (bok!).

Odmah sam napravio manje prilagodbe kruga (vidi sliku 3), koje ću ovdje opisati. Sve ostalo, uklj. i postupak postavljanja, pogledajte knjigu.

Kao dvostupanjski niskopropusni filtar, tradicionalno sam koristio univerzalnu glavu trake, koja je osiguravala povećanu selektivnost preko susjednog kanala. Zavojnica niskopropusnog filtra ima prilično veliki vlastiti kapacitet, tako da značajno opterećuje GPA, pogotovo ako nije namotana PELSHO, već jednostavnom žicom kao što je PEV, PEL (uključujući GU za magnetofone). U ovom slučaju, vlastiti kapacitet zavojnice je toliko velik da je vrlo problematično pokrenuti GPA s normalnom amplitudom na diodama - mnogi su se kolege susreli s tim. Zato je bolje ukloniti VFO signal ne s izlaza zavojnice, već iz komunikacijske zavojnice, čime se eliminiraju svi ovi problemi, a ujedno potpuno eliminira kontakt VFO napona s ULF ulazom. Kako se ne bih mučio s namotavanjem, pronašao sam odgovarajuće gotove zavojnice i krenuo s testiranjem PPP-a i neočekivano naišao na ozbiljne "grablje" - pri prelasku na raspon od 40 m smanjuje se amplituda VFO signala na komunikacijskoj zavojnici za 2 puta! Dobro, pomislio sam, možda imam granate, odnosno zavojnice, krivog sistema (bok!). Pronašao sam okvire i premotao ih strogo prema autoru (vidi sliku)

i ovdje moramo odati počast Vladimiru Timofejeviču - bez dodatnih pokreta odmah je pogodio naznačeno frekvencijski rasponi- oba ulazna kruga i GPA.

Ali... problem ostaje, što znači da je nemoguće optimalno konfigurirati mikser na oba raspona - ako postavite optimalnu amplitudu na jednom, onda će na drugom diode biti zatvorene ili gotovo stalno otvorene. Moguća je samo određena prosječna, kompromisna opcija za podešavanje amplitude VFO-a, kada će mikser više ili manje raditi na oba raspona, ali s povećanim gubicima (do 6-10 dB). Pokazalo se da je rješenje problema jednostavno - upotrijebite slobodnu sklopnu grupu u prekidaču za prebacivanje otpornika emitera, koji će se koristiti za postavljanje optimalne amplitude GPA na svakom rasponu. Za kontrolu i podešavanje optimalne amplitude GPA koristimo istu metodu kao u.

Da biste to učinili, prebacite lijevi (vidi sl. 3) izlaz diode D1 na pomoćni kondenzator 0C1. Rezultat je klasični GPA ispravljač za udvostručenje napona. Ova vrsta "ugrađenog RF voltmetra" daje nam mogućnost stvarnog izravnog mjerenja načina rada određenih dioda iz određenog GPA izravno u radnom krugu. Spajanjem multimetra na 0C1 za nadzor u načinu mjerenja istosmjernog napona, odabirom emiterskih otpornika (počevši od R3 na rasponu od 40 m, zatim R5 na rasponu od 80 m) postižemo napon od +0,8...+1 V - to će biti optimalni napon za diode 1N4148, KD522, 521 itd. Evo cijele postavke. Lemimo diodni vod natrag na mjesto i uklanjamo pomoćni krug. Sada, s optimalnim radnim mikserom, možete optimizirati (povećati) njegovu vezu s ulaznim krugom (slavina se ne sastoji od 5, već od 10 okretaja L2), čime se povećava osjetljivost za 6-10 dB na oba raspona.

Mogući su veliki valovi napona duž strujnog kruga snažnog push-pull ULF-a, osobito kada se napaja baterijama. Stoga je za napajanje GPA korišten ekonomični parametarski stabilizator napona na T4, gdje je obrnuto pristrani emiterski spoj KT315 (koji je bio pri ruci) korišten kao zener dioda. Izlazni napon stabilizatora odabran je reda veličine -6..-6,5V, što osigurava stabilnu frekvenciju podešavanja kada se baterija isprazni do 7V. Zbog smanjenog napona napajanja GPA, broj zavoja komunikacijske zavojnice L3 povećan je na 8 zavoja. Ali kod KT315 raspon probojnog napona emiterskog spoja je prilično velik - prvi koji je naišao dao je 7,5 V - malo previše, drugi je dao 7 V (vidi grafikone iz)

– to je već dobro, koristeći silicij KT209v kao T4 dobio sam potrebnih -6.3V. Ako se ne želite gnjaviti s odabirom, možete koristiti KT316 kao T5, tada bi T4 trebao biti germanij (MP39-42). Tada ima smisla ujediniti i instalirati KT316 u GPA (vidi sl. 4), što će imati pozitivan učinak na stabilnost GPA frekvencije. To je upravo opcija koja mi sada pali.

– Susjed je prestao lupati po radijatoru. Pojačala sam glazbu da ga ne čujem.
(Iz audiofilskog folklora).

Epigraf je ironičan, ali audiofil nije nužno “bolestan u glavi” s licem Josha Ernesta na brifingu o odnosima s Ruskom Federacijom, koji je “oduševljen” jer su njegovi susjedi “sretni”. Netko želi ozbiljnu glazbu slušati kod kuće kao u dvorani. U tu svrhu potrebna je kvaliteta opreme koja među ljubiteljima glasnoće decibela kao takva jednostavno ne pristaje tamo gdje zdrava pamet ima pameti, ali za potonje nadilazi razumne cijene odgovarajućih pojačala (UMZCH, audio frekvencija pojačalo). A netko usput ima želju pridružiti se korisnim i uzbudljivim područjima djelovanja – tehnologiji reprodukcije zvuka i elektronici općenito. Koje su u doba digitalne tehnologije neraskidivo povezane i mogu postati visokoprofitabilno i prestižno zanimanje. Optimalan prvi korak u ovom pitanju u svakom pogledu je napraviti pojačalo vlastitim rukama: to je UMZCH koji dopušta početna obuka na temelju školske fizike na istom stolu, prijeći od najjednostavnijih dizajna za pola večeri (koji, ipak, dobro “pjevaju”) do najsloženijih cjelina, kroz koje će i dobar rock bend svirati sa zadovoljstvom. Svrha ove publikacije je istaknuti prve faze ovog puta za početnike i, možda, prenijeti nešto novo onima s iskustvom.

Protozoa

Dakle, prvo pokušajmo napraviti audio pojačalo koje jednostavno radi. Kako biste se temeljito udubili u zvučnu tehniku, morat ćete postupno savladati dosta teorijskog materijala i ne zaboraviti obogaćivati ​​svoju bazu znanja kako napredujete. Ali bilo kakvu "pametnost" lakše je usvojiti kada vidite i osjetite kako funkcionira "u hardveru". Ni u ovom članku dalje nećemo bez teorije - o tome što prvo morate znati i što se može objasniti bez formula i grafikona. U međuvremenu će biti dovoljno znati koristiti multitester.

Bilješka: Ako još niste lemili elektroniku, imajte na umu da se njezine komponente ne mogu pregrijati! Lemilo - do 40 W (poželjno 25 W), maksimalno dopušteno vrijeme lemljenja bez prekida - 10 s. Zalemljena igla za hladnjak drži se medicinskom pincetom 0,5-3 cm od mjesta lemljenja na bočnoj strani tijela uređaja. Kiselina i drugi aktivni tokovi se ne mogu koristiti! Lem - POS-61.

S lijeve strane na Sl.- najjednostavniji UMZCH, "koji jednostavno radi." Može se sastaviti pomoću germanijskih i silicijskih tranzistora.

Na ovoj bebi prikladno je naučiti osnove postavljanja UMZCH s izravnim vezama između kaskada koje daju najčišći zvuk:

• Prije prvog uključivanja napajanja isključite opterećenje (zvučnik);
• Umjesto R1 lemimo lanac stalnog otpornika od 33 kOhma i promjenjivog otpornika (potenciometra) od 270 kOhma, tj. prva bilješka četiri puta manje, a drugi cca. dvostruko veći naziv u odnosu na izvornik prema shemi;
• Napajamo i okretanjem potenciometra, na mjestu označenom križićem, postavljamo naznačenu struju kolektora VT1;
• Uklonimo napajanje, odlemimo privremene otpornike i izmjerimo njihov ukupni otpor;
• Kao R1 postavljamo otpornik s vrijednošću iz standardne serije koja je najbliža izmjerenoj;
• Zamjenjujemo R3 s konstantnim lancem od 470 Ohma + potenciometrom od 3,3 kOhma;
• Isto kao prema paragrafima. 3-5, V. i postavljamo napon jednak polovici napona napajanja.

Točka a, odakle se signal odvodi do opterećenja, je tzv. središnja točka pojačala. U UMZCH s unipolarnim napajanjem postavljen je na pola svoje vrijednosti, au UMZCH s bipolarnim napajanjem - nula u odnosu na zajedničku žicu. To se zove podešavanje balansa pojačala. U unipolarnim UMZCH s kapacitivnim odvajanjem opterećenja, nije ga potrebno isključiti tijekom postavljanja, ali bolje je naviknuti se na to refleksno: neuravnoteženo 2-polarno pojačalo s povezanim opterećenjem može izgorjeti vlastitu moćnu i skupi izlazni tranzistori, ili čak “novi, dobri” i vrlo skupi snažni zvučnik.

Bilješka: komponente koje zahtijevaju odabir prilikom postavljanja uređaja u izgledu označene su na dijagramima ili zvjezdicom (*) ili apostrofom (‘).

U središtu iste sl.- jednostavan UMZCH na tranzistorima, već razvija snagu do 4-6 W pri opterećenju od 4 ohma. Iako radi kao i prethodni, u tzv. klasa AB1, nije namijenjeno za Hi-Fi zvuk, ali ako zamijenite par ovih pojačala klase D (vidi dolje) u jeftinom kineskom kompjuterski zvučnici, njihov zvuk se osjetno poboljšava. Ovdje učimo još jedan trik: snažni izlazni tranzistori moraju se postaviti na radijatore. Komponente koje zahtijevaju dodatno hlađenje označene su točkastim linijama na dijagramima; međutim, ne uvijek; ponekad - označavajući potrebnu disipacijsku površinu hladnjaka. Postavljanje ovog UMZCH je balansiranje pomoću R2.

Desno na sl.- još nije čudovište od 350 W (kao što je prikazano na početku članka), ali već sasvim solidna zvijer: jednostavno pojačalo s tranzistorima od 100 W. Preko njega možete slušati glazbu, ali ne i Hi-Fi, radna klasa je AB2. Međutim, sasvim je prikladan za označavanje mjesta za piknik ili sastanka na otvorenom, školske zbornice ili male trgovačke dvorane. Amaterski rock bend, koji ima takav UMZCH po instrumentu, može uspješno nastupiti.

U ovom UMZCH-u postoje još 2 trika: prvo, u vrlo snažnim pojačalima, pogonski stupanj snažnog izlaza također treba ohladiti, pa se VT3 postavlja na radijator od 100 kW ili više. pogledajte. Za izlaz VT4 i VT5 potrebni su radijatori od 400 m2. Drugo, UMZCH s bipolarnim napajanjem uopće nisu uravnoteženi bez opterećenja. Prvo jedan ili drugi izlazni tranzistor ide u cutoff, a pridruženi ide u zasićenje. Zatim, pri punom naponu napajanja, udari struje tijekom balansiranja mogu oštetiti izlazne tranzistore. Stoga se za balansiranje (R6, pogađate?) pojačalo napaja s +/–24 V, a umjesto opterećenja uključuje se žičani otpornik od 100...200 Ohma. Usput, vijuge na nekim otpornicima na dijagramu su rimski brojevi, koji označavaju njihovu potrebnu snagu rasipanja topline.

Bilješka: Izvor napajanja za ovaj UMZCH treba snagu od 600 W ili više. Anti-aliasing filtarski kondenzatori - od 6800 µF na 160 V. Paralelno s elektrolitičkim kondenzatorima IP-a, uključeni su keramički kondenzatori od 0,01 µF kako bi se spriječilo samopobuđivanje na ultrazvučnim frekvencijama, koje mogu trenutno izgorjeti izlazne tranzistore.

Radnici na terenu

Na tragu. riža. - još jedna opcija za prilično snažan UMZCH (30 W i s naponom napajanja od 35 V - 60 W) na snažnim tranzistorima s efektom polja:

Zvuk iz njega već zadovoljava zahtjeve za Hi-Fi početna razina(ako, naravno, UMZCH radi prema Akustički sustavi, AC). Snažni terenski pokretači ne zahtijevaju puno snage za pogon, tako da ne postoji prethodna kaskada snage. Čak i snažniji tranzistori s efektom polja ne spaljuju zvučnike u slučaju bilo kakvog kvara - oni sami brže izgaraju. Također neugodno, ali ipak jeftinije od zamjene skupe bas glave zvučnika (GB). Ovaj UMZCH ne zahtijeva balansiranje ili podešavanje općenito. Kao dizajn za početnike, ima samo jedan nedostatak: snažni tranzistori s efektom polja mnogo su skuplji od bipolarnih tranzistora za pojačalo s istim parametrima. Zahtjevi za samostalne poduzetnike slični su prethodnima. kućište, ali njegova snaga je potrebna od 450 W. Radijatori – od 200 m2. cm.

Bilješka: nema potrebe za izgradnjom snažnih UMZCH-ova na tranzistorima s efektom polja za prebacivanje napajanja, na primjer. Računalo Kada ih pokušavate "potjerati" u aktivni način rada potreban za UMZCH, oni ili jednostavno izgore ili je zvuk slab i "nikakve kvalitete". Isto vrijedi i za moćne visokonaponske bipolarne tranzistore, na primjer. iz linijskog skeniranja starih televizora.

Ravno gore

Ako ste već napravili prve korake, onda je sasvim prirodno da želite graditi Hi-Fi klasa UMZCH, bez odlaska preduboko u teoretsku džunglu. Da biste to učinili, morat ćete proširiti svoju flotu instrumenata - potrebni su vam osciloskop, generator audio frekvencije (AFG) i milivoltmetar naizmjenična struja s mogućnošću mjerenja konstantne komponente. Bolje je uzeti kao prototip za ponavljanje E. Gumeli UMZCH, detaljno opisan u Radio br. 1, 1989. Za njegovu izradu trebat će vam nekoliko jeftinih dostupnih komponenti, ali kvaliteta zadovoljava vrlo visoke zahtjeve: uključite do 60 W, pojas 20-20.000 Hz, neravnomjernost frekvencijskog odziva 2 dB, koef. nelinearna distorzija(THD) 0,01%, razina vlastite buke –86 dB. Međutim, postavljanje Gumeli pojačala je prilično teško; ako se možeš nositi s tim, možeš se suočiti s bilo kojim drugim. Međutim, neke od trenutno poznatih okolnosti uvelike pojednostavljuju uspostavu ovog UMZCH, vidi dolje. Imajući to na umu i činjenicu da ne može svatko ući u arhivu Radija, bilo bi uputno ponoviti glavne napomene.

Sheme jednostavnog visokokvalitetnog UMZCH

Gumeli UMZCH sklopovi i specifikacije za njih prikazani su na slici. Radijatori izlaznih tranzistora - od 250 m2. vidi za UMZCH prema sl. 1 i od 150 m2. pogledajte opciju prema sl. 3 (izvorna numeracija). Tranzistori predizlaznog stupnja (KT814/KT815) ugrađeni su na radijatore savijene od aluminijskih ploča 75x35 mm debljine 3 mm. Nema potrebe za zamjenom KT814/KT815 s KT626/KT961; zvuk se ne poboljšava značajno, ali postavljanje postaje ozbiljno teško.

Ovaj UMZCH je vrlo kritičan za napajanje, topologiju instalacije i općenito, tako da ga treba instalirati u strukturno dovršenom obliku i samo sa standardnim izvorom napajanja. Kada ga pokušavate napajati iz stabiliziranog izvora napajanja, izlazni tranzistori odmah izgore. Stoga je na Sl. dati su crteži originalnih tiskane ploče i upute za postavljanje. Možemo im dodati da, prvo, ako se osjeti “uzbuđenje” pri prvom uključivanju, oni se bore s njim promjenom induktiviteta L1. Drugo, izvodi dijelova ugrađenih na ploče ne smiju biti dulji od 10 mm. Treće, krajnje je nepoželjno mijenjati topologiju instalacije, ali ako je stvarno potrebno, mora postojati okvirni štit sa strane vodiča (petlja za uzemljenje, označena bojom na slici), a staze napajanja moraju proći izvan njega.

Bilješka: prekidi u stazama na koje su spojene baze snažnih tranzistora - tehnološke, za podešavanje, nakon čega su zapečaćene kapljicama lema.

Postavljanje ovog UMZCH-a uvelike je pojednostavljeno, a rizik od susreta s "uzbuđenjem" tijekom upotrebe sveden je na nulu ako:

• Minimizirajte instalaciju međusobnog povezivanja postavljanjem ploča na radijatore snažnih tranzistora.
• Potpuno napustite unutarnje priključke, izvodeći svu instalaciju samo lemljenjem. Tada neće biti potrebe za R12, R13 u snažnijoj verziji ili R10 R11 u slabijoj verziji (točkasti su na dijagramima).
• Koristite bakrene audio žice bez kisika minimalne duljine za unutarnju instalaciju.

Ako su ovi uvjeti ispunjeni, nema problema s uzbudom, a postavljanje UMZCH svodi se na rutinski postupak opisan na Sl.

Žice za zvuk

Audio žice nisu prazan izum. Potreba za njihovom upotrebom danas je neosporna. U bakru s primjesom kisika na plohama metalnih kristalita nastaje tanki oksidni film. Metalni oksidi su poluvodiči i ako je struja u žici slaba bez konstantne komponente, njen oblik je iskrivljen. U teoriji, distorzije na mirijadama kristalita trebale bi se međusobno kompenzirati, ali ostaje vrlo malo (očigledno zbog kvantnih nesigurnosti). Dovoljno da ga pronicljivi slušatelji uoče na pozadini najčišćeg zvuka modernog UMZCH-a.

Proizvođači i trgovci besramno zamjenjuju obični električni bakar umjesto bakra bez kisika - okom je nemoguće razlikovati jedan od drugog. Međutim, postoji područje primjene u kojem krivotvorenje nije jasno: kabel s upredenom paricom računalne mreže. Ako stavite rešetku s dugim segmentima s lijeve strane, ona se ili uopće neće pokrenuti ili će stalno kvariti. Disperzija momenta, znate.

Autor je, kad se samo pričalo o audio žicama, shvatio da to, u principu, nije prazno brbljanje, tim više što su se žice bez kisika do tada već dugo koristile u opremi za posebne namjene, s kojom je on bio dobro upoznat. njegova linija rada. Zatim sam uzeo i zamijenio standardni kabel svojih TDS-7 slušalica s domaćim izrađenim od "vitukhe" s fleksibilnim višežilnim žicama. Zvuk se, slušno gledano, stalno poboljšavao za end-to-end analogne zapise, tj. na putu od studijskog mikrofona do diska, nikad digitaliziran. Snimke s vinila napravljene tehnologijom DMM (Direct Metal Mastering) zvučale su posebno živo. Nakon toga, instalacija međusobnog povezivanja svih kućnih zvukova pretvorena je u "vitushku". Tada su potpuno nasumični ljudi, ravnodušni prema glazbi i neobaviješteni unaprijed, počeli primjećivati ​​poboljšanje zvuka.

Kako napraviti međusobno spojene žice od upletene parice, pogledajte sljedeće. video.

Videozapis: upletene parice za međusobno spajanje uradi sam

Nažalost, fleksibilna "vitha" ubrzo je nestala iz prodaje - nije se dobro držala u naboranim konektorima. Međutim, za informaciju čitateljima, fleksibilna "vojna" žica MGTF i MGTFE (oklopljena) izrađena je samo od bakra bez kisika. Lažno je nemoguće, jer Na običnom bakru, trakasta fluoroplastična izolacija širi se prilično brzo. MGTF je sada široko dostupan i košta puno manje od markiranih audio kabela s jamstvom. Ima jedan nedostatak: ne može se raditi u boji, ali to se može ispraviti oznakama. Postoje i žice za namotavanje bez kisika, pogledajte dolje.

Teorijski interludij

Kao što vidimo, već u ranim fazama svladavanja audio tehnologije morali smo se suočiti s konceptom Hi-Fi (High Fidelity), reprodukcije zvuka visoke vjernosti. Hi-Fi dolazi u različitim razinama koje su rangirane prema sljedećem. glavni parametri:

1. Ponovljivi frekvencijski pojas.
2. Dinamički raspon - omjer u decibelima (dB) maksimalne (vršne) izlazne snage i razine buke.
3. Razina vlastite buke u dB.
4. Faktor nelinearnog izobličenja (THD) pri nazivnoj (dugoročnoj) izlaznoj snazi. Pretpostavlja se da je SOI pri vršnoj snazi ​​1% ili 2%, ovisno o tehnici mjerenja.
5. Neujednačenost amplitudno-frekvencijskog odziva (AFC) u reproducibilnom frekvencijskom pojasu. Za zvučnike - odvojeno na niskim (LF, 20-300 Hz), srednjim (MF, 300-5000 Hz) i visokim (HF, 5000-20 000 Hz) zvučnim frekvencijama.

Bilješka: omjer apsolutnih razina bilo koje vrijednosti I u (dB) definiran je kao P(dB) = 20log(I1/I2). Ako I1

Morate znati sve suptilnosti i nijanse Hi-Fi pri projektiranju i izgradnji zvučnika, a što se tiče domaćeg Hi-Fi UMZCH za dom, prije nego što prijeđete na njih, morate jasno razumjeti zahtjeve za njihovu snagu potrebnu za zvuk zadane prostorije, dinamički raspon (dinamika), razina buke i SOI. Nije jako teško postići frekvencijski pojas od 20-20 000 Hz od UMZCH s odstupanjem na rubovima od 3 dB i neujednačenim frekvencijskim odzivom u srednjem opsegu od 2 dB na modernoj bazi elemenata.

Volumen

Snaga UMZCH nije sama sebi cilj; ona mora osigurati optimalnu glasnoću reprodukcije zvuka u određenoj prostoriji. Može se odrediti krivuljama jednake glasnoće, vidi sl. U stambenim područjima nema prirodne buke tiše od 20 dB; 20 dB je divljina u potpunom miru. Razina glasnoće od 20 dB u odnosu na prag čujnosti je prag razumljivosti - šapat se i dalje čuje, ali se glazba percipira samo kao činjenica prisutnosti. Iskusan glazbenik zna koji instrument svira, ali ne i koji točno.

40 dB - normalna buka dobro izoliranog gradskog stana u mirnom području ili seoske kuće - predstavlja prag razumljivosti. Glazba od praga razumljivosti do praga razumljivosti može se slušati uz duboku korekciju frekvencijskog odziva, prvenstveno u basu. Da biste to učinili, funkcija MUTE (mute, mutacija, ne mutacija!) uvodi se u moderne UMZCH, uključujući, respektivno. korekcijski krugovi u UMZCH.

90 dB je razina glasnoće simfonijskog orkestra u vrlo dobroj koncertnoj dvorani. 110 dB može proizvesti prošireni orkestar u dvorani s jedinstvenom akustikom, kakvih u svijetu nema više od 10, to je prag percepcije: glasniji zvukovi ipak se naporom volje percipiraju kao razlučni po značenju, ali već dosadna buka. Zona glasnoće u stambenim prostorijama od 20-110 dB predstavlja zonu potpune čujnosti, a 40-90 dB je zona najbolje čujnosti, u kojoj neobučeni i neiskusni slušatelji u potpunosti percipiraju značenje zvuka. Ako je, naravno, u njemu.

Vlast

Izračunavanje snage opreme pri određenoj glasnoći u području slušanja možda je glavni i najteži zadatak elektroakustike. Za sebe, u uvjetima je bolje ići od akustičnih sustava (AS): izračunajte njihovu snagu pomoću pojednostavljene metode i uzmite nominalnu (dugoročnu) snagu UMZCH jednaku vršnom (glazbenom) zvučniku. U ovom slučaju, UMZCH neće primjetno dodati svoja izobličenja onima zvučnika; oni su već glavni izvor nelinearnosti u audio putu. Ali UMZCH ne bi trebao biti previše snažan: u ovom slučaju razina vlastite buke može biti viša od praga čujnosti, jer Izračunava se na temelju razine napona izlaznog signala pri maksimalnoj snazi. Ako to vrlo jednostavno razmotrimo, onda za sobu u običnom stanu ili kući i zvučnike s normalnom karakterističnom osjetljivošću (zvučni izlaz) možemo uzeti trag. UMZCH optimalne vrijednosti snage:

• Do 8 kvadratnih metara. m – 15-20 W.
• 8-12 četvornih m – 20-30 W.
• 12-26 četvornih m – 30-50 W.
• 26-50 četvornih m – 50-60 W.
• 50-70 četvornih m – 60-100 W.
• 70-100 četvornih m – 100-150 W.
• 100-120 četvornih m – 150-200 W.
• Više od 120 kvadratnih metara. m – određuje se proračunom na temelju akustičkih mjerenja na licu mjesta.

Dinamika

Dinamički raspon UMZCH određen je krivuljama jednake glasnoće i vrijednostima praga za različite stupnjeve percepcije:

1. Simfonijska glazba i jazz uz simfonijsku pratnju - 90 dB (110 dB - 20 dB) idealno, 70 dB (90 dB - 20 dB) prihvatljivo. Nijedan stručnjak ne može razlikovati zvuk s dinamikom od 80-85 dB u gradskom stanu od idealnog.
2. Ostali ozbiljni glazbeni žanrovi – 75 dB odlično, 80 dB “preko krova”.
3. Pop glazba bilo koje vrste i filmski soundtrack - 66 dB je dovoljno za oči, jer... Ti su opusi već tijekom snimanja komprimirani na razine do 66 dB pa čak i do 40 dB, tako da ih možete slušati na bilo čemu.

Dinamički raspon UMZCH-a, ispravno odabran za određenu sobu, smatra se jednakim vlastitoj razini buke, uzetoj sa znakom +, to je tzv. odnos signal-šum.

PA JA

Nelinearna izobličenja (ND) UMZCH su komponente spektra izlaznog signala koje nisu bile prisutne u ulaznom signalu. Teoretski, najbolje je "gurnuti" NI ispod razine vlastite buke, ali tehnički je to vrlo teško izvesti. U praksi oni uzimaju u obzir tzv. učinak maskiranja: na razinama glasnoće ispod cca. Na 30 dB, raspon frekvencija koje percipira ljudsko uho se sužava, kao i sposobnost razlikovanja zvukova po frekvenciji. Glazbenici čuju note, ali im je teško procijeniti boju zvuka. Kod ljudi bez sluha za glazbu, efekt maskiranja se opaža već pri 45-40 dB glasnoće. Stoga će UMZCH s THD-om od 0,1% (–60 dB s razine glasnoće od 110 dB) prosječni slušatelj ocijeniti kao Hi-Fi, a s THD-om od 0,01% (–80 dB) može se smatrati da nije iskrivljujući zvuk.

Svjetiljke

Posljednja izjava vjerojatno će izazvati odbacivanje, čak i bijes, među pristašama cijevnog sklopa: kažu, pravi zvuk proizvode samo cijevi, i to ne samo neke, već određene vrste oktalnih. Smirite se, gospodo - poseban zvuk cijevi nije fikcija. Razlog su bitno različiti spektri izobličenja elektroničkih cijevi i tranzistora. Što je pak posljedica činjenice da se u svjetiljci tok elektrona kreće u vakuumu i u njemu se ne pojavljuju kvantni efekti. Tranzistor je kvantni uređaj, gdje se manjinski nositelji naboja (elektroni i šupljine) kreću u kristalu, što je potpuno nemoguće bez kvantnih učinaka. Dakle, spektar cijevnih izobličenja je kratak i čist: u njemu su jasno vidljivi samo harmonici do 3. - 4., a vrlo je malo kombinacijskih komponenti (zbrojeva i razlika u frekvencijama ulaznog signala i njihovih harmonika). Stoga se u danima vakuumskih sklopova SOI nazivao harmonijskim izobličenjem (CHD). U tranzistorima se spektar izobličenja (ako su mjerljivi, rezervacija je slučajna, vidi dolje) može pratiti do 15. i viših komponenti, a kombiniranih frekvencija u njemu ima više nego dovoljno.

Na početku elektronike u čvrstom stanju, dizajneri tranzistorskih UMZCH-ova koristili su za njih uobičajeni "cijevni" SOI od 1-2%; Zvuk sa spektrom izobličenja cijevi ove veličine obični slušatelji percipiraju kao čist. Usput, sam koncept Hi-Fi-ja još nije postojao. Pokazalo se da zvuče dosadno i dosadno. U procesu razvoja tranzistorske tehnologije razvijeno je razumijevanje što je Hi-Fi i što je za njega potrebno.

Trenutačno su rastući problemi tranzistorske tehnologije uspješno prevladani i bočne frekvencije na izlazu dobrog UMZCH teško je detektirati pomoću posebnih mjernih metoda. A sklopovi svjetiljki mogu se smatrati da su postali umjetnost. Njegova osnova može biti bilo što, zašto elektronika ne može ići tamo? Ovdje bi bila prikladna analogija s fotografijom. Nitko ne može poreći da moderni digitalni SLR fotoaparat proizvodi sliku koja je nemjerljivo jasnija, detaljnija i dublja u rasponu svjetline i boje od kutije od šperploče s harmonikom. Ali netko s najcool Nikonom “škljoca slike” tipa “ovo je moj debeli mačor, napio se ko gad i spava raširenih šapa”, a netko pomoću Smena-8M koristi Svemov c/b film za snimiti sliku ispred koje je gomila ljudi na prestižnoj izložbi.

Bilješka: i opet se smiri - nije sve tako loše. Danas, UMZCH lampe male snage imaju barem jednu preostalu primjenu, a ne najmanje važnu, za koju su tehnički potrebne.

Eksperimentalni stalak

Mnogi ljubitelji zvuka, nakon što su jedva naučili lemiti, odmah "odlaze u cijevi". Ovo nikako ne zaslužuje osudu, naprotiv. Zanimanje za porijeklo uvijek je opravdano i korisno, a elektronika je to postala s cijevima. Prva računala bila su cijevna, a elektronička oprema prve svemirske letjelice također je bila cijevna: tada su već postojali tranzistori, ali oni nisu mogli izdržati izvanzemaljsko zračenje. Usput, u to su vrijeme mikrosklopovi lampi također stvoreni pod najstrožom tajnošću! Na mikrolampama s hladnom katodom. Jedini poznati spomen o njima u otvorenim izvorima nalazi se u rijetkoj knjizi Mitrofanova i Pickersgila "Moderne prijemne i pojačavačke cijevi".

Ali dosta tekstova, prijeđimo na stvar. Za one koji vole petljati sa svjetiljkama na Sl. – dijagram stolne svjetiljke UMZCH, namijenjene posebno za eksperimente: SA1 prebacuje način rada izlazne svjetiljke, a SA2 prebacuje napon napajanja. Krug je dobro poznat u Ruskoj Federaciji, manja izmjena utjecala je samo na izlazni transformator: sada ne samo da možete "voziti" izvorni 6P7S u različitim načinima rada, već i odabrati faktor prebacivanja mreže zaslona za druge svjetiljke u ultra-linearnom načinu rada ; za veliku većinu izlaznih pentoda i tetroda snopa je ili 0,22-0,25 ili 0,42-0,45. Za proizvodnju izlaznog transformatora, pogledajte dolje.

Gitaristi i rokeri

Ovo je upravo slučaj kada ne možete bez lampi. Kao što znate, električna gitara postala je punopravni solo instrument nakon što je prethodno pojačani signal iz pickupa počeo prolaziti kroz poseban dodatak - grijač - koji je namjerno iskrivio njegov spektar. Bez toga je zvuk žice bio previše oštar i kratak, jer elektromagnetski pickup reagira samo na modove svojih mehaničkih vibracija u ravnini zvučne ploče instrumenta.

Ubrzo se pojavila neugodna okolnost: zvuk električne gitare s grijačem dobiva punu snagu i svjetlinu tek pri velikim glasnoćama. To se posebno odnosi na gitare s pickupom tipa humbucker, koji daje "najljutiji" zvuk. Ali što je s početnikom koji je prisiljen vježbati kod kuće? Ne možete otići u dvoranu na nastup, a da ne znate točno kako će instrument tamo zvučati. I ljubitelji rocka samo žele slušati svoje omiljene stvari u punom soku, a rockeri su općenito pristojni i nekonfliktni ljudi. Barem oni koje zanima rock glazba, a ne šokantno okruženje.

Dakle, pokazalo se da se fatalni zvuk pojavljuje na razinama glasnoće prihvatljivim za stambene prostore, ako je UMZCH cijevni. Razlog je specifična interakcija spektra signala iz grijača s čistim i kratkim spektrom cijevnih harmonika. Ovdje je opet prikladna analogija: c/b fotografija može biti puno izražajnija od one u boji, jer ostavlja samo obris i svjetlo za gledanje.

Oni koji trebaju cijevno pojačalo ne za eksperimente, već zbog tehničke potrebe, nemaju vremena dugo vremena svladati zamršenost cijevne elektronike, oni su strastveni oko nečeg drugog. U ovom slučaju, bolje je napraviti UMZCH bez transformatora. Točnije, s jednostranim prilagodbenim izlaznim transformatorom koji radi bez konstantnog magnetiziranja. Ovaj pristup uvelike pojednostavljuje i ubrzava proizvodnju najsloženije i kritične komponente svjetiljke UMZCH.

Izlazni stupanj cijevi UMZCH bez transformatora i pretpojačala za njega

Desno na sl. dan je dijagram izlaznog stupnja bez transformatora cijevi UMZCH, a lijevo su opcije predpojačala za njega. Na vrhu - s kontrolom tona prema klasičnoj Baxandal shemi, koja pruža prilično duboku prilagodbu, ali unosi blago fazno izobličenje u signal, što može biti značajno kada se koristi UMZCH na dvosmjernom zvučniku. Ispod je pretpojačalo s jednostavnijom kontrolom tona koje ne iskrivljuje signal.

No, vratimo se na kraj. U brojnim stranim izvorima ova se shema smatra otkrovenjem, ali identična, s izuzetkom kapaciteta elektrolitskih kondenzatora, nalazi se u sovjetskom “Priručniku za radioamatere” iz 1966. Debela knjiga od 1060 stranica. Tada nije bilo interneta i diskovnih baza podataka.

Na istom mjestu, desno na slici, ukratko, ali jasno su opisani nedostaci ove sheme. Poboljšani, iz istog izvora, dan je na tragu. riža. desno. U njemu se zaslonska rešetka L2 napaja iz središnje točke anodnog ispravljača (anodni namot energetskog transformatora je simetričan), a zaslonska mreža L1 napaja se kroz opterećenje. Ako umjesto visokoimpedancijskih zvučnika uključite prilagodni transformator s običnim zvučnicima, kao u prethodnom. strujnog kruga, izlazna snaga je cca. 12 W, jer aktivni otpor primarnog namota transformatora je mnogo manji od 800 Ohma. SOI ovog završnog stupnja s izlazom transformatora - cca. 0,5%

Kako napraviti transformator?

Glavni neprijatelji kvalitete snažnog signala niskofrekventnog (zvučnog) transformatora su magnetsko polje curenja, čije su linije sile zatvorene, zaobilazeći magnetski krug (jezgru), vrtložne struje u magnetskom krugu (Foucaultove struje) i, u manjoj mjeri, magnetostrikcijom u jezgri. Zbog ovog fenomena, nemarno sastavljen transformator "pjeva", zuji ili pišti. Foucaultove struje se suzbijaju smanjenjem debljine ploča magnetskog kruga i dodatnom izolacijom lakom tijekom montaže. Za izlazne transformatore, optimalna debljina ploče je 0,15 mm, maksimalno dopušteno je 0,25 mm. Ne biste trebali uzimati tanje ploče za izlazni transformator: faktor punjenja jezgre (središnje šipke magnetskog kruga) čelikom će pasti, poprečni presjek magnetskog kruga morat će se povećati da bi se dobila zadana snaga, što će samo povećati izobličenja i gubitke u njemu.

U jezgri audio transformatora koji radi s konstantnim prednaprezanjem (na primjer, anodna struja jednostranog izlaznog stupnja) mora postojati mali (određen proračunom) nemagnetski razmak. Prisutnost nemagnetskog razmaka, s jedne strane, smanjuje izobličenje signala od konstantne magnetizacije; s druge strane, u konvencionalnom magnetskom krugu povećava raspršeno polje i zahtijeva jezgru većeg poprečnog presjeka. Stoga se nemagnetski razmak mora izračunati na optimalan način i izvesti što je točnije moguće.

Za transformatore koji rade s magnetizacijom, optimalna vrsta jezgre je izrađena od Shp (rezanih) ploča, poz. 1 na sl. U njima se tijekom rezanja jezgre stvara nemagnetski razmak i stoga je stabilan; njegova vrijednost je naznačena u putovnici za ploče ili izmjerena setom sondi. Zalutalo polje je minimalno, jer bočne grane kroz koje se zatvara magnetski tok su čvrste. Jezgre transformatora bez pristranosti često se sastavljaju od Shp ploča, jer Shp ploče su izrađene od visokokvalitetnog transformatorskog čelika. U ovom slučaju, jezgra se sastavlja preko krova (ploče se postavljaju s rezom u jednom ili drugom smjeru), a njegov presjek se povećava za 10% u odnosu na izračunati.

Bolje je namotati transformatore bez magnetizacije na USH jezgre (smanjena visina s proširenim prozorima), poz. 2. Kod njih se smanjenje polja rasipanja postiže smanjenjem duljine magnetskog puta. Budući da su USh ploče pristupačnije od Shp, od njih se često izrađuju jezgre transformatora s magnetizacijom. Zatim se sklop jezgre izvodi izrezan na komade: sastavlja se paket W-ploča, postavlja se traka nevodljivog nemagnetskog materijala debljine jednake veličini nemagnetskog razmaka, prekriva se jarmom iz paketa džempera i spojeni spojnicom.

Bilješka:"Zvučni" signalni magnetski krugovi tipa ShLM malo su korisni za izlazne transformatore visokokvalitetnih cijevnih pojačala;

Na poz. Slika 3 prikazuje dijagram dimenzija jezgre za proračun transformatora, na poz. 4 dizajn okvira za namatanje, a na poz. 5 – uzorci njegovih dijelova. Što se tiče transformatora za izlazni stupanj "bez transformatora", bolje ga je napraviti na ShLMm preko krova, jer bias je zanemariv (struja prednapona jednaka je struji rešetke zaslona). Glavni zadatak ovdje je učiniti namote što je moguće kompaktnijima kako bi se smanjilo polje rasipanja; njihov će aktivni otpor i dalje biti puno manji od 800 Ohma. Što je više slobodnog prostora ostalo u prozorima, transformator je bio bolji. Stoga se namoti namotavaju od zavoja do zavoja (ako nema stroja za namatanje, to je užasan zadatak) od najtanje moguće žice; koeficijent polaganja anodnog namota za mehanički izračun transformatora uzima se 0,6. Žica za namotavanje je PETV ili PEMM, imaju jezgru bez kisika. Nema potrebe uzimati PETV-2 ili PEMM-2 zbog dvostrukog lakiranja, imaju povećani vanjski promjer i veće polje raspršivanja. Prvo se namota primarni namot, jer njegovo polje raspršenja najviše utječe na zvuk.

Željezo za ovaj transformator treba tražiti s rupama u kutovima ploča i steznim nosačima (vidi sliku desno), jer "za potpunu sreću", magnetski krug je sastavljen na sljedeći način. red (naravno, namoti s vodovima i vanjska izolacija već bi trebali biti na okviru):

1. Pripremite akrilni lak razrijeđen na pola ili, na starinski način, šelak;
2. Ploče s skakačima brzo se premazuju lakom s jedne strane i postavljaju u okvir što je brže moguće, bez prejakog pritiskanja. Prva ploča se postavlja s lakiranom stranom prema unutra, sljedeća s nelakiranom stranom na prvu lakiranu itd.;
3. Kada je prozor okvira ispunjen, stavljaju se spajalice i čvrsto pričvršćuju;
4. Nakon 1-3 minute, kada naizgled prestane istiskivanje laka iz praznina, ponovno dodajte ploče dok se prozor ne ispuni;
5. Ponavljanje odlomaka. 2-4 dok se prozor čvrsto ne napuni čelikom;
6. Jezgra se ponovno čvrsto povuče i osuši na bateriji itd. 3-5 dana.

Jezgra sastavljena ovom tehnologijom ima vrlo dobru izolaciju ploča i čelično punjenje. Magnetostrikcijski gubici se uopće ne detektiraju. Ali imajte na umu da ova tehnika nije primjenjiva za jezgre od permaloja, jer Pod jakim mehaničkim utjecajima, magnetska svojstva permaloja nepovratno se pogoršavaju!

Na mikro krugovima

UMZCH na integriranim krugovima (IC) najčešće izrađuju oni koji su zadovoljni kvalitetom zvuka do prosječnog Hi-Fi-ja, ali ih više privlači niska cijena, brzina, jednostavnost montaže i potpuni nedostatak bilo kakvih postupaka podešavanja koji zahtijevaju posebna znanja. Jednostavno, pojačalo na mikro krugovima je najbolja opcija za lutke. Klasik žanra ovdje je UMZCH na TDA2004 IC, koji je u seriji, ako Bog da, već oko 20 godina, lijevo na sl. Snaga – do 12 W po kanalu, napon napajanja – 3-18 V unipolarni. Površina radijatora - od 200 m2. pogledajte maksimalnu snagu. Prednost je mogućnost rada s vrlo niskim otporom, do 1,6 Ohma, opterećenjem, što vam omogućuje izvlačenje pune snage kada se napaja iz 12 V mreže na vozilu i 7-8 W kada se isporučuje sa 6- napajanje volta, na primjer, na motociklu. Međutim, izlaz TDA2004 u klasi B nije komplementaran (na tranzistorima iste vodljivosti), tako da zvuk definitivno nije Hi-Fi: THD 1%, dinamika 45 dB.

Moderniji TDA7261 ne daje bolji zvuk, ali je snažniji, do 25 W, jer Gornja granica napona napajanja povećana je na 25 V. Donja granica, 4,5 V, još uvijek omogućuje napajanje iz 6 V mreže na vozilu, tj. TDA7261 se može pokrenuti iz gotovo svih mreža u vozilu, osim iz zrakoplovne 27 V. Korištenjem priključenih komponenti (remenje, desno na slici), TDA7261 može raditi u modu mutacije i sa St-By (Stand By) ), koja prebacuje UMZCH u način rada s minimalnom potrošnjom energije kada nema ulaznog signala određeno vrijeme. Praktičnost košta, tako da će vam za stereo biti potreban par TDA7261 s radijatorima od 250 kvadratnih metara. vidi za svaku.

Bilješka: Ako vas na neki način privlače pojačala sa St-By funkcijom, imajte na umu da od njih ne treba očekivati ​​zvučnike šire od 66 dB.

“Super ekonomičan” u pogledu napajanja TDA7482, lijevo na slici, radi u tzv. klasa D. Takvi se UMZCH ponekad nazivaju digitalnim pojačalima, što je netočno. Za stvarnu digitalizaciju, uzorci razine se uzimaju iz analognog signala s frekvencijom kvantizacije koja nije manja od dvostruko veće od reproduciranih frekvencija, vrijednost svakog uzorka se bilježi u kodu otpornom na šum i pohranjuje za daljnju upotrebu. UMZCH klasa D – puls. U njima se analogni izravno pretvara u niz visokofrekventnih moduliranih širina impulsa (PWM), koji se dovodi do zvučnika kroz niskopropusni filtar (LPF).

Zvuk klase D nema ništa zajedničko s Hi-Fi: SOI od 2% i dinamika od 55 dB za klasu D UMZCH smatraju se vrlo dobrim pokazateljima. I TDA7482 ovdje, mora se reći, nije optimalan izbor: druge tvrtke specijalizirane za klasu D proizvode UMZCH IC koji su jeftiniji i zahtijevaju manje ožičenja, na primjer, D-UMZCH serije Paxx, desno na slici.

Među TDA treba istaknuti 4-kanalni TDA7385, pogledajte sliku, na kojem možete sastaviti dobro pojačalo za zvučnike do srednjeg Hi-Fi-a, uključujući, s frekvencijskom podjelom na 2 pojasa ili za sustav sa subwooferom. U oba slučaja, niskopropusno i srednje visokofrekventno filtriranje vrši se na ulazu na slabom signalu, što pojednostavljuje dizajn filtara i omogućuje dublje razdvajanje pojaseva. A ako je akustika subwoofer, tada se 2 kanala TDA7385 mogu dodijeliti za sub-ULF mostni krug (vidi dolje), a preostala 2 mogu se koristiti za MF-HF.

UMZCH za subwoofer

Subwoofer, što se može prevesti kao "subwoofer" ili, doslovno, "boomer", reproducira frekvencije do 150-200 Hz; u ovom rasponu ljudske uši praktički ne mogu odrediti smjer izvora zvuka. U zvučnicima sa subwooferom, "sub-bas" zvučnik smješten je u zasebnom akustičkom dizajnu, to je subwoofer kao takav. Subwoofer je postavljen, u načelu, što je moguće prikladnije, a stereo efekt osiguravaju zasebni MF-HF kanali s vlastitim malim zvučnicima, za čiji akustični dizajn nema posebno ozbiljnih zahtjeva. Stručnjaci se slažu da je bolje slušati stereo s punim odvajanjem kanala, ali sustavi subwoofera značajno štede novac ili rad na putu basa i olakšavaju postavljanje akustike u male prostorije, zbog čega su popularni među potrošačima s normalnim sluhom i ne posebno zahtjevne.

"Curenje" srednje visokih frekvencija u subwoofer, a iz njega u zrak, uvelike kvari stereo, ali ako oštro "odsječete" sub-bas, što je, usput, vrlo teško i skupo, tada će se pojaviti vrlo neugodan efekt skakanja zvuka. Stoga se kanali u subwoofer sustavima dvaput filtriraju. Na ulazu, električni filtri ističu srednje-visoke frekvencije s "repovima" basa koji ne preopterećuju srednje-visoke frekvencije, već pružaju glatki prijelaz na sub-bas. Basovi sa srednjetonskim "repovima" kombiniraju se i dovode do zasebnog UMZCH za subwoofer. Srednjotonci se dodatno filtriraju kako se stereo ne bi pogoršao; u subwooferu je već akustično: sub-bas zvučnik postavljen je, na primjer, u pregradu između rezonatorskih komora subwoofera, koje ne propuštaju srednjetonce van. , pogledajte desno na sl.

UMZCH za subwoofer podliježe nizu specifičnih zahtjeva, od kojih "lutke" smatraju da je najvažniji što veća snaga. To je potpuno pogrešno, ako je, recimo, izračun akustike za prostoriju dao vršnu snagu W za jedan zvučnik, tada je za snagu subwoofera potrebno 0,8 (2W) ili 1,6W. Na primjer, ako su zvučnici S-30 prikladni za prostoriju, tada subwoofer treba 1,6x30 = 48 W.

Mnogo je važnije osigurati odsutnost faznih i prijelaznih izobličenja: ako se pojave, sigurno će doći do skoka u zvuku. Što se tiče SOI-a, dopušteno je do 1 %. Intrinzična distorzija basa ove razine nije čujna (vidi krivulje jednake glasnoće), a "repovi" njihovog spektra u najbolje čujnom srednjetonskom području neće izlaziti iz subwoofera. .

Kako bi se izbjegla fazna i prijelazna izobličenja, pojačalo za subwoofer izgrađeno je prema tzv. premosni sklop: izlazi 2 identična UMZCH-a uključuju se jedan uz drugog preko zvučnika; signali na ulaze se dovode u protufazi. Odsutnost faznih i prijelaznih izobličenja u premosnom krugu posljedica je potpune električne simetrije putova izlaznog signala. Identitet pojačala koja čine krakove mosta osiguran je upotrebom uparenih UMZCH na IC-ovima, napravljenih na istom čipu; Ovo je možda jedini slučaj kada je pojačalo na mikro krugovima bolje od diskretnog.

Bilješka: Snaga UMZCH mosta se ne udvostručuje, kao što neki misle, već je određena naponom napajanja.

Primjer premosnog UMZCH kruga za subwoofer u sobi do 20 kvadratnih metara. m (bez ulaznih filtera) na TDA2030 IC dat je na sl. lijevo. Dodatno srednjetonsko filtriranje provode krugovi R5C3 i R’5C’3. Površina radijatora TDA2030 – od 400 m2. vidi. Premošteni UMZCH s otvorenim izlazom imaju neugodnu značajku: kada je most neuravnotežen, pojavljuje se konstantna komponenta u struji opterećenja, što može oštetiti zvučnik, a zaštitni krugovi za sub-bas često otkazuju, isključujući zvučnik kada nije. potrebna. Stoga je skupu hrastovu bas glavu bolje zaštititi nepolarnim baterijama elektrolitskih kondenzatora (istaknuto bojom, a shema jedne baterije je data u umetku.

Malo o akustici

Akustični dizajn subwoofera je posebna tema, ali budući da je ovdje dan crtež, potrebna su i objašnjenja. Materijal kućišta – MDF 24 mm. Cijevi rezonatora izrađene su od prilično izdržljive plastike koja ne zvoni, na primjer, polietilena. Unutarnji promjer cijevi je 60 mm, izbočine prema unutra su 113 mm u velikoj komori i 61 mm u maloj komori. Za određenu glavu zvučnika, subwoofer će se morati rekonfigurirati za najbolji bas i, u isto vrijeme, najmanji utjecaj na stereo efekt. Za ugađanje cijevi uzimaju očito dužu cijev i guranjem van i unutra postižu traženi zvuk. Izbočine cijevi prema van ne utječu na zvuk; tada se odrežu. Postavke cijevi su međusobno ovisne, pa ćete morati petljati.

Pojačalo za slušalice

Pojačalo za slušalice se najčešće izrađuje ručno iz dva razloga. Prvi je za slušanje "u pokretu", tj. izvan kuće, kada snaga audio izlaza playera ili pametnog telefona nije dovoljna za pokretanje "gumbića" ili "čičaka". Drugi je za vrhunske kućne slušalice. Potreban je Hi-Fi UMZCH za običnu dnevnu sobu s dinamikom do 70-75 dB, ali dinamički raspon najboljih modernih stereo slušalica prelazi 100 dB. Pojačalo s takvom dinamikom košta više od nekih automobila, a njegova snaga će biti od 200 W po kanalu, što je previše za običan stan: slušanje na snazi ​​koja je mnogo niža od nazivne snage kvari zvuk, vidi gore. Stoga ima smisla napraviti zasebno pojačalo male snage, ali s dobrom dinamikom, posebno za slušalice: cijene za kućanske UMZCH s takvom dodatnom težinom očito su apsurdno napuhane.

Krug najjednostavnijeg pojačala za slušalice koji koristi tranzistore dat je na poz. 1 slika. Zvuk je samo za kineske "gumbiće", radi u klasi B. Također se ne razlikuje u pogledu učinkovitosti - litijske baterije od 13 mm traju 3-4 sata pri punoj glasnoći. Na poz. 2 – TDA klasik za slušalice u pokretu. Zvuk je, međutim, sasvim pristojan, do prosječnog Hi-Fi-ja ovisno o parametrima digitalizacije zapisa. Postoje bezbrojna amaterska poboljšanja na TDA7050 pojasu, ali nitko još nije postigao prijelaz zvuka na sljedeću razinu klase: sam "mikrofon" to ne dopušta. TDA7057 (stavka 3) je jednostavno funkcionalniji;

UMZCH za slušalice na TDA7350 (stavka 4) dizajniran je za postizanje dobre individualne akustike. Na ovom IC-u se sastavljaju pojačala za slušalice u većini kućanskih UMZCH srednje i visoke klase. UMZCH za slušalice na KA2206B (stavka 5) već se smatra profesionalnim: njegova maksimalna snaga od 2,3 W dovoljna je za pokretanje tako ozbiljnih izodinamičkih "šalica" kao što su TDS-7 i TDS-15.

Gledajući publikacije na Internetu, kao i videozapise na YouTubeu, može se primijetiti stalan interes za sastavljanje relativno jednostavnih dizajna radio prijemnika raznih vrsta (izravna pretvorba, regenerativni i drugi) i audio pojačala pomoću tranzistora, uključujući germanijeve.

Sastavljanje struktura na bazi germanijskih tranzistora svojevrsna je nostalgija, jer era germanijskih tranzistora završila je prije 30 godina, zapravo, kao i njihova proizvodnja. Iako se audiofili i dalje svađaju do promuklosti, što je bolje za reprodukciju zvuka visoke vjernosti - germanij ili silicij?

Ostavimo uzvišene stvari i prijeđimo na praksu...

U planu je ponoviti nekoliko dizajna jednostavnih radio prijamnika (izravne konverzije i regeneracije) za prijam u kratkovalnom području. Kao što znate, AF pojačalo bitna je komponenta svakog radio prijemnika. Stoga je odlučeno da se prvo proizvede ultrazvučna sonda.

Niskofrekventno (ili audio, kako želite) pojačalo će biti proizvedeno kao zasebna cjelina, takoreći za sve prilike...

Sastavit ćemo ultrazvučne tranzistore pomoću germanijskih tranzistora proizvedenih u SSSR-u, srećom imam ih vjerojatno stotine različitih vrsta. Očito je došlo vrijeme da im se da drugi život.

Za radio prijemnik nije potrebna velika ULF izlazna snaga; dovoljna je potraga za odgovarajućim sklopom.

Ova shema dobro dođe. Izlazna snaga -0,5 W, svi tranzistori su germanijski, a također su dostupni, frekvencijski odziv je optimiziran za radio prijemnike (ograničen iznad frekvencijom od 3,5 kHz), prilično visok dobitak.

Shematski dijagram pojačala.

Svi dijelovi potrebni za sastavljanje pojačala nisu deficitarni. Tranzistori MP37, MP39, MP41 uzeli su prve koji su došli pri ruci. Preporuča se odabrati izlazne tranzistore GT403 prema njihovom dobitku, ali ja to nisam učinio - imao sam nekoliko novih iz iste serije, pa sam ih uzeo. Pokazalo se da je ulaz MP28 jedan primjerak, ali upotrebljiv.

Svi tranzistori su provjereni ohmmetrom radi ispravnosti. Kako se pokazalo, ovo nije jamstvo protiv kvarova, ali više o tome u nastavku ... Koristio sam uvezene elektrolitske kondenzatore, C1-film, C5-keramiku.

U programu SprintLayout kreiramo PCB layout. Pogled sa strane tiskanih vodiča.

Zapravo, tiskana ploča je proizvedena korištenjem LUT-a i urezana u željezni klorid.

Lemimo sve potrebne dijelove. Ploča sklopljenog pojačala izgleda ovako.

Budući da je izlazna snaga pojačala mala, radijatori za izlazne tranzistore nisu potrebni. Jedva su topli kad rade.

Postavke pojačala.

Sastavljeno pojačalo treba malo ugoditi.

Nakon napajanja od 9 V, mjerimo napon na kontrolnim točkama, koje su naznačene na gornjem dijagramu. Na kolektoru tranzistora VT2 napon je bio minus 2,5 V sa potrebnim -3...4 V.

Odabirom otpornika R2 postavljamo željeni napon.

Sa stupnjem predpojačanja na tranzistorima VT1 i VT2 nije bilo problema u postavljanju. Drugačija je situacija s izlaznim stupnjem. Mjerenje napona na srednjoj točki (spoj između emitera VT6 i kolektora VT7) pokazalo je vrijednost od minus 6 V. Pokušaj promjene napona odabirom otpornika R7 ili R8 nije doveo do željenih rezultata.

Osim toga, smanjena je ukupna struja mirovanja pojačala - 4 mA umjesto 5...7 mA. Pokazalo se da je krivac kvara tranzistor VT3. Iako je ohmmetar provjerio da radi ispravno, odbio je raditi u krugu. Nakon njegove zamjene, svi načini rada tranzistora pojačala automatski su postavljeni prema onima navedenima na dijagramu. Naponi na elektrodama tranzistora u mom pojačalu pri naponu napajanja od 9V navedeni su u tablici naponi izmjereni ispitivačem DT830B u odnosu na zajedničku žicu.

Struja mirovanja pojačala postavlja se odabirom diode D2 tipa D9. S prvom diodom na koju sam naišao dobio sam struju mirovanja od 5,2 mA, t.j. točno ono što je potrebno.

Za provjeru funkcionalnosti primjenjujemo sinusni napon od 0,3 mV s frekvencijom od 1000 Hz iz generatora audio frekvencije G3-106.
Na fotografiji je razina izlaznog napona približno 0,3 V prema brojčaniku. Signal je dodatno prigušen za 60 dB (1000 puta) razdjelnikom na izlazu generatora.

Na izlaz pojačala povezujemo opterećenje - otpornik MON-2 s otporom od 5,6 Ohma. Sonde osciloskopa povezujemo paralelno s otpornikom opterećenja. Promatramo čistu sinusoidu bez izobličenja.

Na zaslonu osciloskopa cijena okomitog dijeljenja je -1V/div. Stoga je oscilacija napona 5V. Efektivni napon je 1,77V. Imajući ove brojeve možemo izračunati pojačanje napona: Izlazna snaga na frekvenciji od 1 kHz bila je:

Vidimo da parametri pojačala odgovaraju deklariranim.

Jasno je da ova mjerenja nisu sasvim točna, jer osciloskop ne dopušta mjerenje napona s visokom točnošću (to nije njegova zadaća), ali za amaterske radio svrhe to nije toliko važno.

Pojačalo ima visoku osjetljivost, pa kada ulaz nigdje nije spojen, u zvučniku se tiho čuje šum i pozadina izmjeničnog napona.

Kada je ulaz kratko spojen, sav vanjski šum nestaje.

Oscilogram napona šuma na izlazu pojačala s kratko spojenim ulazom:

Vrijednost okomitog dijeljenja je -20 mV/div. Zamaj buke i pozadinskog napona je oko 30 mV. Efektivni napon šuma je 10mV.

Drugim riječima, pojačalo je prilično tiho. Iako autorov članak ukazuje na razinu buke od -1,2 mV. Možda je u mom slučaju ulogu odigrao ne baš uspješan raspored tiskane ploče.

Dovođenjem izmjeničnog napona različitih frekvencija na ulaz pojačala na konstantnoj razini i praćenjem izlaznog napona preko opterećenja osciloskopom, možemo napraviti grafikon amplitudno-frekvencijskog odziva zadanog ULF-a.