Redukcja zakłóceń w lampowych wzmacniaczach m.cz. 2

49ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2010 Redukcja zakłóceń w lampowych wzmacniaczach m.cz. Dodatkowe materiały na CD i FTP Redukcja zakłóceń w lampowych wzmacniaczach m.cz. (2) W  ?Elektronice Praktycznej? 5/2010 zamieściliśmy wskazówki konstrukcyjne niezbędne wszystkim, którzy budują wzmacniacze lampowe. Publikujemy dalszy ciąg unikatowych, w  dzisiejszych cyfrowych czasach, wskazówek konstrukcyjnych. W  tym odcinku rozważymy wady i  zalety żarzenia lamp prądem stałym oraz podamy zalecenia montażowe. cie przydźwięku nie powinno przekraczać 0,5  mV. W  takim wypadku dość skutecz- nym sposobem jest rezygnacja z  zasilania żarzenia lamp przedwzmacniacza prądem przemiennym na rzecz prądu stałego, mimo komplikacji źródła zasilania. Przykład ta- kiego zasilacza żarzenia zamieszczono na rys. 6. Włókna żarzenia lamp (w  danym wy- padku trzech podwójnych triod 6N2P) naj- wygodniej jest połączyć szeregowo. W  tym wypadku dla otrzymania odpowiedniego na- pięcia na wyjściu (18,9 V) uzwojenie trans- formatora powinno dostarczać napięcie bie- gu jałowego o wartości około 20 VAC. W niektórych przypadkach zasilanie prą- dem stałym włókien żarzenia lamp przed- wzmacniacza można zrealizować i bez spe- cjalnego prostownika. Na rys.  7 pokazano schemat przedwzmacniacza zbudowanego w oparciu o trzy lampy 12Ż8. Ich włókna ża- rzenia są zasilane prądem anodowym lamp układu wyjściowego (rys. 8) i jednocześnie są wykorzystane jako opornik katodowy au- tomatycznej polaryzacji lamp tego układu. Do zasilania żarzenia trzech połączo- nych szeregowo lamp 12Ż8 przedwzmacnia- cza prądem 150 mA niezbędne jest napięcie Literatura: W.B. Grigorov ????????? ?????? ????? ? ?????????? ?????? ???????? (Sniżienie urownia szumow w  usilitieliach nizkoj czastoty), Moskwa 1956. Rys. 6. Blok zasilania przedwzmacniacza z osobnym prostownikiem do zasilania żarzenia prądem stałym Rys. 7. Przedwzmacniacz z zasilaniem żarzenia prądem stałym 0,5...1 V) przydźwięk jest prawie niezauwa- żalny, jednak przy podwyższeniu czułości do 0,01...0,005  V przydźwięk staje się sły- szalnym, nieprzyjemnym zakłóceniem sy- gnału audio. We wzmacniaczach wysokiej jakości poziom przydźwięku powinien być nie wyższy niż ?60 dB (dane dotyczące wzmac- niaczy lampowych z  1956  r.). Oznacza to, że przy napięciu sygnału użytkowego na wejściu wzmacniacza rzędu 0,5  V napię- Zasilanie włókien żarzenia lamp przedwzmacniacza prądem stałym Niedostateczna izolacja pomiędzy włók- nem żarzenia i katodą, a także mała bezwład- ność cieplna katody pierwszej lampy przed- wzmacniacza są źródłem tego, że nawet przy zasilaniu anod lamp stałym napięciem (np. z  akumulatora) na wyjściu wzmacniacza mimo wszystko jest obecne napięcie przy- dźwięku (50  Hz i  100  Hz). Przy względnie niewysokiej czułości wzmacniacza (rzędu notatnik konstruktora 50 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2010 notatnik konstruktora Rezystory katodowe, polaryzujące lampy w pierwszych stopniach wzmacniacza, znacz- nie podwyższają poziom przydźwięku, który zauważalnie obniża się, jeśli rezystory kato- dowe są zbocznikowane przez kondensatory o  dostatecznej pojemności. Dobre rezultaty daje użycie rezystorów drutowych, a  także podanie do obwodu żarzenia niewielkiego, stałego, dodatniego napięcia polaryzacji, rzę- du 5...10 V. W takim przypadku efekt zmniej- szenia poziomu przydźwięku uzyskuje się na skutek zmniejszenia się różnicy potencjałów między włóknem żarzenia i katodą, co zmniej- sza prąd upływu pomiędzy nimi (katoda ma dodatni potencjał względem ziemi na skutek spadku napięcia na rezystorze polaryzującym). Rezystor katodowy polaryzujący powo- duje znaczne zmniejszenie wzmocnienia układu. Dlatego w tych przypadkach, gdy nie służy on do utworzenia ujemnego, prądowe- go sprzężenia zwrotnego lub nie jest zwią- zany z  obwodem napięciowego sprzężenia zwrotnego, można użyć polaryzacji z  osob- nego źródła napięcia ujemnego. Na rys.  9  i  10 zamieszczono schema- ty podobnych źródeł. Na rys. 9 napięcie na diodę podaje się z  cewki żarzenia transfor- matora zasilania T1. W schemacie z rys. 10 ? z cewki anodowej przez dzielnik zbudowany z R1, R2, R3. Filtry zapewniają bardzo dobrą filtrację, ponieważ pracują, praktycznie nie pobierając mocy. Jako prostowniki mogą służyć diody pół- przewodnikowe, a  także diody próżniowe, np. na rys. 11 pokazano schemat prostowni- ka zbudowanego z użyciem podwójnej diody 6H6S (6X6C). Polaryzację z  osobnego źródła warto zastosować w  dwustopniowych wzmacnia- czach mocy, szczególnie tych pracujących Rys. 8. Układ wyjściowy zasilający włókna żarzenia lamp przedwzmacniacza prądem stałym Rys. 9. Źródło ujemnego napięcia uzyskiwanego z cewki napięcia żarzenia transformatora Rys. 10. Źródło ujemnego napięcia uzyskiwanego z cewki napięcia anodowego transformatora W  uzasadnionych przypadkach należy umieścić lampę wejściową w  uziemionym stalowym ekranie lub zastosować na wej- ściu metalowe pentody typu 6Ż8 albo 12Ż8 w konfiguracji jako triody. Jak świadczy prak- tyka, lampy typu 6Ż8 pracujące jako triody mają nader niski poziom szumu wewnętrz- nego, stabilne parametry i są odporne na ze- wnętrzne zaburzenia. We wzmacniaczach o wysokiej czułości na wejściu należy używać specjalnie wy- branych triod typu 6S2S (6C2C) jako lampy o  najniższym szumie wewnętrznym. Taką lampę warto umieścić w dość grubym, stalo- wym ekranie, solidnie przymocowanym do chassis. Aby wyeliminować efekt mikrofono- wy, podstawkę lampy należy zamo- cować na podkładkach amortyzują- cych lub zawiesić na rozciągaczach sprężynowych. W układach wejściowych czu- łych wzmacniaczy wysokiej jako- ści, jeśli to nie jest absolutnie nie- zbędne, nie należy stosować rezy- storów o  dużej rezystancji, ponie- waż mogą one być źródłem szumu. Na przykład nie zaleca się używa- nia w układach regula- cji głośności i barwy re- zystorów o  rezystancji ponad 1 MV. Obudowy potencjometrów służą- cych do regulacji barwy i siły głosu należy uzie- miać, a  całe obwody ekranować. Połączenia pomię- dzy poszczególnymi blokami trzeba wyko- nać przewodem ekrano- wanym. 37,8 V. Układ wyjściowy na dwóch lampach 6P3S pracujących jako triody wywołuje na oporniku katodowym spadek napięcia około 39 V przy prądzie 125 mA. Brakujący prąd do zasilania włókien żarzenia o  wielkości 25 mA można pobrać z zasilania anodowego przez rezystor R7, który oprócz tego chroni elektrolityczne kondensatory filtra od gwał- townych skoków napięcia przy włączeniu prostownika (analogicznie do rezystorów R1 i R2 na schematach z rys. 3 i 4 w EP 5/2010). Jeśli przedwzmacniacz nie jest używany, ka- tody lamp wyjściowych łączy się z rezysto- rem automatycznej polaryzacji za pomocą przełącznika ?P?. Opisaną wyżej ideę zasilania włókien ża- rzenia można zastosować do zasilania włókien żarzenia jednej lub dwóch lamp przedwzmac- niacza, ustalając wymagany prąd rezystorem R7. W przypadku ogólnym, napięcie żarzenia może być zarówno większe, jak i mniejsze od potrzebnego do automatycznej polaryzacji, katody lampy. W  wariancie pierwszym mo- żemy zmniejszyć napięcie polaryzacji poda- jąc dodatnie napięcie z potencjometru R3 na siatki lamp wyjściowych. W drugim ? zwięk- szamy je, włączając szeregowo z  włóknami żarzenia dodatkowy rezystor R11. Tym spo- sobem możemy zasilać włókna żarzenia lamp innych typów. Zalecenia konstrukcyjno- -montażowe Poziom przydźwięku na wyjściu wzmac- niacza w  dużym stopniu zależy od prawi- dłowego rozmieszczenia elementów, bloków funkcjonalnych i jakości ich montażu. Dla uniknięcia przydźwięku wejściowe układy wzmacniacza należy rozmieszczać możliwie jak najdalej od transformatora zasi- lającego czy dławików filtra zasilania. 51ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2010 Redukcja zakłóceń w lampowych wzmacniaczach m.cz. Rys. 11. Źródło napięcia ujemnego na lampie 6H6S (pisowania oryg. 6X6C) Przy budowie wzmacniaczy w  obwodach anodowych lamp należy używać rezystorów o  pewnym zapasie mocy, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury opornika rośnie poziom szumów cieplnych oraz zmienia się wartość re- zystancji. Rezystor stosowany we wzmacniaczu nie może być pierwszym lepszym z półki. Znaczne zmniejszenie przydźwięku można osiągnąć, stosując specjalną, uziemnioną szynę zerową. Do jej konstrukcji można wykorzystać gruby, pocynowany drut miedziany, którego jeden koniec trzeba uziemić w punkcie wejścia sygnału. Szynę należy przymocować do chas- sis. Ten dodatkowy przewodnik uniemożliwia pojawienia się na chassis prądów błądzących, co ogólnie sprzyja zmniejszeniu przydźwięku. Trzeba też pamiętać, że rezystancja kon- taktów chassis na skutek utleniania się alu- minium z  upływem czasu może zwiększyć się do dziesiątków, a nieraz i do setek tysięcy Omów. Autorowi znane są takie przypadki, w  których takie ?kontakty? nie mogły być przebite nawet napięciem 500 V. Częstym źródłem przydźwięku okazują się przewody idące od wyłącznika zasilania, szczególnie jeśli ten jest sprzężony z poten- cjometrem do regulacji siły głosu. Dlatego dobrze jest stosować osobny wyłącznik, któ- ry należy umieścić możliwie jak najdalej od obwodów wejściowych. Warto również prze- myśleć drogę kabli połączeniowych. Niektóre wysokiej jakości wzmacniacze są budowane w  postaci dwóch osobnych bloków ? przedwzmacniacza i wzmacniacza mocy umieszczonych w  odrębnych obudo- wach. Przedwzmacniacz jest realizowany przeważnie w formie bloku na dwóch, trzech lampach. Są w nim włączone regulatory gło- śności i barwy dźwięku. Zazwyczaj do zasilania przedwzmac- niacza są używane tylko napięcia stałe, co umożliwia w  praktyce pełną eliminację za- burzeń indukowanych i przydźwięk na po- ziomie lepszym niż ?80 dB. Końcówkę mocy najczęściej wykonuje się razem z blokiem zasilania i łączy z przed- wzmacniaczem za pomocą kabli ekranowa- nych. Jerzy Grnaderjan jurekl4@gazeta.pl w  klasie AB. Wówczas znacznie zwiększa się moc wyjściową, poprawia stabilność i  zmniejsza zniekształcenia. Na przykład, przy zastosowaniu triod typu 6S4S (6C4C) takim sposobem można zwiększyć moc wyj- ściową o  50% i  zmniejszyć zniekształcenia o 50...60%. Zauważymy przy tym, że często stoso- wany w  różnych konstrukcjach wzmacnia- czy obwód wytwarzania ujemnego napię- cia polaryzującego z  rezystorem o  wartości 10...50  V w  obwodzie środkowego wypro- wadzenia cewki anodowej transformatora wpływa na znaczne zwiększenia poziomu przydźwięku na wyjściu wzmacniacza. R E K L A M A forum.ep.com.pl