Підсилювач MiniBlok SET, як це працює
| Частина 1: Вступ | Частина 2: Як це працює | Частина 3: Продуктивність | Частина 4: Будівництво | Частина 5: Список деталей | Частина 6: Звуковий зразок |
2: ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ
Як уже згадувалося, і, як ви напевно помітили з малюнка, у цьому проекті використовується лише одна трубка. Однак обрана трубка (13EM7) насправді містить дві окремі тріодні структури. Один фізично досить малий і здатний отримати великий приріст сигналу, але малу потужність. Тому він робить ідеальну сцену попереднього підсилювача. Інша секція більша і має менший коефіцієнт підсилення напруги, але здатна подавати значну кількість струму. Тому він може подавати до двох ват потужності на навантаження динаміка за відповідних умов.
Ця трубка спочатку була розроблена для використання в телевізорах. Маленька секція з високим коефіцієнтом посилення зазвичай використовувалася як вертикальний генератор, а більша секція - як вертикальна вихідна каскад. Однак він також робить чудову аудіотрубу. Якщо задуматися, лінійність не менш важлива у телевізорах, ніж у високоякісному аудіо. У той же час, навколо телевізійних трубок не існує "містичності", яка є навколо так званих "аудіо" пристроїв, тому ціна набагато більш прийнятна, ніж інакше цілком подібні трубки, такі як, скажімо, Type 45.
Існує кілька різних варіантів цієї трубки, які можна використовувати. 13EM7/15EA7 функціонально ідентичний звичайному 13EM7. Якщо ви купуєте трубку для цього проекту, будь-який варіант буде в порядку. Якщо у вас є "сміттєвий ящик" з трубами, але у вас немає 13EM7, ви можете подивитися, чи можете ви знайти 10EM7. Це та сама трубка, але з ниткою нижчої напруги. Він може бути використаний у цій конструкції, якщо додати резистор, що падає нитку (детальніше далі). Можливо, також можна використовувати 6EM7 або 6EM7/6EA7, але вони будуть дещо більше задіяні; з цієї причини цей варіант пропонується лише для більш досвідчених будівельників трубного обладнання. Подібним чином, існують інші трубки, такі як 13FM7, які працювали б у такому ланцюзі, але потребували б важче знайти 12-контактний роз'єм "compactron", тоді як серія * EM7 брала більш поширені "восьмеричні" розетки.
Нижче наведена принципова схема, а далі докладно пояснення схеми:
По суті, потрібні три окремі джерела живлення, як пропонують три символи батареї в базовій схемі підсилювача із загальним катодом на попередній сторінці. Перший (зазвичай його називають джерелом живлення "А") - це нагрівання нитки розжарення трубки, другий забезпечує високу напругу для пластинчастих ланцюгів (живлення "В"), а третій забезпечує негативне зміщення мережі для підсилювача потужності (Поставка "С").
Вхідне живлення від лінії електропередачі 120 В змінного струму перемикається вмикачем-вимикачем S1, і звідси подається на понижуючий трансформатор T1. Цей показник оцінюється в 12,6 вольт при 2 амперах, і на практиці він подаватиме близько 13 вольт на вторинному рівні. Це те, що нагріває нитку трубки. Зверніть увагу, що ми не турбуємось перетворенням на постійний струм, у цьому додатку нагрівач змінного струму цілком чудовий, оскільки 1) ми маємо справу не з надзвичайно високим коефіцієнтом посилення, і 2) опосередковано нагрітий катод 13EM7, природно, дуже захищений від гулу змінного струму.
У той же час це джерело живлення змінного струму на 13 вольт підключено до мережі, що складається з діодів D3 і D4 та конденсаторів C4 і C5. Це схема "подвоєння напруги". Під час позитивних напівперіодів С4 заряджається до пікового значення вхідної напруги змінного струму (приблизно 13 вольт, помножений на 1,4 або 18 вольт). Під час негативних напівперіодів цей заряджений конденсатор, по суті, розміщується послідовно з вхідним джерелом живлення, внаслідок чого конденсатор С5 приблизно вдвічі перевищує пікове значення лише через кілька циклів. Це формує наше джерело зміщення -35 вольт.
До лінії напруги 13 вольт також можна підключити додаткову мережу пілотних ламп, що складається зі світлодіода (світлодіода) D5, резистора R5 та діода D6. Резистор R5 обмежує максимальний струм до безпечного рівня для світлодіода, а D6 запобігає надмірній зворотній напрузі під час негативних півциклів.
Нарешті, вторинний пристрій Т1 також підключений до низьковольтної обмотки подібного трансформатора Т2 (12,6 вольт при 1 ампер). T2 повертає 13 вольт назад до приблизно 110 вольт змінного струму. Звідти інший подвійник напруги (цього разу з дещо іншою топологією) генерує високовольтний постійний струм, необхідний ланцюговим схемам. Під час позитивних напівперіодів конденсатор С1 заряджається через діод D1; а під час негативних напівперіодів конденсатор С2 заряджається через діод D2. Оскільки ці два конденсатори, по суті, послідовно розташовані, то чиста напруга на них буде близькою до подвоєного пікового значення вхідного змінного струму.
Ви можете помітити, що розмір конденсаторів ємності є досить великим (470 мкФ), особливо для такого невеликого підсилювача. Це необхідно для підтримки гулу до прийнятних рівнів; одним з недоліків односторонньої конструкції тріода є те, що він досить чутливий до брижі на лінії подачі. Крім того, схема показує їх з номіналом 200 вольт, тоді як список деталей визначає мінімум 160 вольт. Це тому, що я використовував конденсатори, врятовані від комп'ютерних джерел живлення, які зазвичай мають номінал 200 вольт.
Резистор R1 і конденсатор С3 забезпечують додаткове "згладжування" або "фільтрування", щоб зменшити кількість пульсацій на постійному струмі. Це потрібно для зменшення рівня гулу підсилювача до прийнятного рівня. Побічним ефектом є те, що на резисторі R1 спостерігається деяка втрата (падіння) напруги через струм, що протікає через нього. Сумарний ефект цієї втрати плюс втрати трансформатора полягає в тому, що кінцева напруга, що виникає на виході джерела живлення B, становить приблизно 215 вольт під час нормальної роботи.
Інша додаткова контрольна лампа, що складається з резистора R7 і світлодіода D7, відчуває це падіння напруги на R1. Охайно спостерігати за цим в роботі; при включенні він коротко блимає, коли конденсатори заряджаються, і в конденсатор С3 надходить струм струму. Потім вона згасає, поки трубка нагрівається, і ще немає жодного струму. Як тільки нитка розжарення досягає робочої температури, ланцюгові ланцюги починають набирати струм і лампа починає світитися. Знову ж таки, резистор R7 обмежує величину струму, який пропускається через світлодіод.
Слід зазначити, що загальний вміст гулу підсилювача можна зменшити, додавши ще один етап пульсаційної фільтрації для каскаду попереднього підсилювача. Однак, я не знайшов різниці достатньо важливою, щоб виправдати додаткові деталі.
2: ПЕРЕДВИЩУВАЧ
Каска попереднього підсилювача складається лише з п’яти електричних частин, крім трубки! Принципова схема повторена нижче для зручності.
Вхідний сигнал від вхідного гнізда J1 проходить через блокуючий конденсатор C6 до сітки каскаду попереднього підсилювача. Цей конденсатор запобігає надходженню до мережі будь-якої напруги постійного струму, яка може діяти на нашому вхідному сигналі, і спричинить зміщення робочої точки. Він також блокує небажані дуже низькі частоти (нижче приблизно 16 Гц) від проходження на підсилювач.
R6 - це наш регулятор гучності. Зверніть увагу, що він також забезпечує зворотний шлях постійного струму до загальної основи для мережі попереднього підсилювача. Це гарантує, що напруга на електромережі близька до нуля вольт.