W prawidłowo opracowanym wzmacniaczu lampowym należy
przede wszystkim zabezpieczyć położenie punktów pracy lamp
elektronowych i wyeliminować szumy spowodowane głównie przez
niedostateczne filtrowanie napięcia zasilającego obwody anodowe
i żarzenia. Jedną z przyczyn zmiany punktu pracy lampy jest
zmiana napięcia anodowego, co jest szczególnie odczuwalne
w stopniach wyjściowych przedwzmacniaczy zbudowanych na
triodach (sterownikach lamp mocy), w których amplituda sygnału
jest porównywalna z wielkością napięcia anodowego. Podobny
efekt wywołuje zmiana napięcia żarzenia, która oprócz tego może
zmniejszyć żywotność lampy.
Obecność tętnień w napięciu anodowym wywołuje szum na wyjściu wzmacniacza zawierający się w paśmie 50...100 Hz. Można go zmniejszyć zwiększając pojemność kondensatorów filtrujących, ale nie zawsze jest to panaceum na problemy, a i sama metoda jest uciążliwa ze względów technicznych. Dlatego jest wskazane użycie stabilizatora wysokiego napięcia rzędu 250...400 V do zasilania obwodów anodowych, ponieważ stabilizuje on nie tylko wyjściowe napięcie, ale zmniejsza też tętnienia. Jednym słowem – zasilanie przedwzmacniacza ze stabilizowanego źródła napięcia anodowego jest pożądane i uzasadnione.
Wzmacniaczom poświęcono mnóstwo publikacji, ale ich źródła zasilania – mimo iż mają ogromny wpływ na parametry – pozostają jakby "w cieniu". Istniejące są skonstruowane na elementach dyskretnych i pracują z małym współczynnikiem wzmocnienia w pętli sprzężenia zwrotnego, więc można spodziewać się raczej kiepskiego współczynnika stabilizacji i tłumienia tętnień.
Proponuję wykonanie stabilizatora napięcia +300 V o dopuszczalnym prądzie obciążenia 100 mA i następujących parametrach:
DUwy=0 w zakresie napięcia zasilającego DUwe=320...370 V,
DUwy=0 w zakresie prądu obciążenia DIo=20...100mA,
amplituda tętnień (mierzona oscyloskopem C1-64, czułość 10 mV/dz.) w zakresie 1...2mVpp.
Schemat proponowanego rozwiązania stabilizatora napięcia anodowego pokazano na rysunku 1. Jest to typowy stabilizator z włączonym szeregowo elementem regulującym, którego funkcję pełnią tranzystory T2 i T3 włączone w układzie Darlingtona. Układ sterujący składa się ze wzmacniacza operacyjnego IC1A (WO), który pełni funkcję komparatora porównującego napięcie wyjściowe (wejście 3) z napięciem odniesienia (wejście 2) i wzmacniacza błędu. Jako WO zastosowałem popularny układ LM358 o współczynniku wzmocnienia przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego typowo rzędu 100 tys. Tranzystor T1 służy do wzmocnienia sygnału sterującego i dopasowania potencjałów elementów regulującego i sterującego. Napięcie wyjściowe stabilizatora podaje się na wejście IC1A przez diody Zenera, które eliminują większość składowej stałej (około 250 V), a napięcie zmian w jest doprowadzone do wejścia komparatora, co znacznie zwiększa współczynnik przenoszenia pętli sprzężenia zwrotnego. Napięcie odniesienia otrzymujemy ze źródła napięcia zewnętrznego +12 V za pomocą stabilizatora parametrycznego złożonego z rezystora R3 i diody D4 – jest równe około 6,2 V. Jest to zasilacz pomocniczy, wykonany w bloku zasilania wzmacniacza. Teoretycznie stabilizator parametryczny można zasilić napięciem wejściowym +340 V (C7) bez konieczności stosowania źródła dodatkowego +12 V, ale stwarza to problemy techniczne związane z dużym spadkiem napięcia i stratami mocy. Znacznie mniej problematyczne jest wykonanie dodatkowego źródła napięcia – to jedynie kilkadziesiąt zwojów cienkiego drutu na rdzeniu transformatora, mostek prostowniczy, kondensator elektrolityczny i stabilizator LM7812. Napięciem +12 V jest zasilany także wzmacniacz operacyjny i tranzystor T1. Diody D1 i D2 służą do zabezpieczenia tranzystorów przy włączaniu i wyłączaniu stabilizatora. Kondensatory C1...C4 służą do eliminowania przebiegów szpilkowych występujących przy przełączeniach diod prostowniczych.
Uruchamiając układ należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ występują w nim napięcia niebezpieczne dla życia i zdrowia. Jeśli obciążenie nie jest dołączone, to bezwzględnie trzeba pamiętać o rozładowania kondensatorów elektrolitycznych po wyłączeniu zasilania.
Zaloguj
