Wzmacniacz lampowy dla nielampowców (2)

Transkrypt

1 Wzmaciacz lamowy la ielamowców () cz. 1 artykułu otęa a CD Doświaczei kotruktorzy wzmaciaczy lamowych twierzą, że jakość wzmaciacza ajbarziej zależy o oobu wykoaia traformatora głośikowego. Dlatego część artykułu oświęcoa jet główie obliczeiom i oiowi kow-how wykoaia traformatora w warukach omowych. To rawziwe rękozieło, ale warto ię rzyłożyć, by uzykać ieowtarzale lamowe brzmieie wzmaciacza wykoaego ołowie właymi rękami. Wykoaie tego wzmaciacza ie jet true, ale wymaga złu i cierliwości rawziwego hobbyty. AVT-514 W ofercie AVT jet otęa: [AVT 514A łytka rukowaa PODSTAWOWE PAAMETY Płytka wyłączika o wymiarach 6x37 mm, wzmaciacz motoway a ająka Kofiguracja wzmaciacza: ukła aięciowy Williamoa Stoień mocy: trioowy uh-ull, kl AB1 Stała olaryzacja lam mocy Logarytmiczy wkaźik wyterowaia Makymala moc wyjściowa (bez rzeterowaia wzmaciacza): x7 W (Uwej1,4 Vrm; f1 khz, iu; THD1,%) Pamo rzy aku 3 B: 3 Hz...18,5 khz Nomiala imeacja obciążeia: zależa o traformatora (w rototyie 3 V) Czułość wejściowa la max mocy (x7 W): 1,4 Vrm POJEKTY POKEWNE wymieioe artykuły ą w całości otęe a CD Tytuł artykułu Nr EP/EW Kit Bufor lamowy EW 1/003 AVT-690 Przewzmaciacz lamowy EW 8/004 AVT-79 Lamowy wzmaciacz łuchawkowy EW 1/005 AVT-744 Wzmaciacz lamowy z PCL86 EP /005 AVT-455 Stereofoiczy wzmaciacz lamwy EW 6-7/005 AVT-754 Lamowy wzmaciacz gitarowy EW 1/005 AVT-77 Wzmaciacz lamowy a ECL86 w ukłazie SE EW 4/006 Lamowy wzmaciacz akutyczy x30 W EP 4/008 Lamowy korektor źwięku EW 7/008 Każy traformator głośikowy jet rzytooway o racy z kokretą lamą. Aby obrze go oaować, ajierw ależy rzetuiować wykrey charakterytyk. Na ry. 6 rzetawioo charakterytyki iatkowe lamy mocy, a a ry. 7 charakterytyki aoowe. Na ich otawie muimy określić moc amiyją, (czyli makymalą moc, która może ię wyzielać a aozie lamy), otymale obciążeie aoowe oraz oór wewętrzy lamy. Na wykreie charakterytyk aoowych zajujemy krzywą ozaczającą 0 V a iatce terującej. W miejcu makymalego rąu aoowego (w rzyaku lamy 6H13C jet to 130 ma) zazaczamy ukt A i kreślimy rzez iego tyczą o hierboli mocy amiyjej. Nachyleie tej rotej ozacza otymale obciążeie. W owolym miejcu a rotej zazaczamy rugi ukt B. Liczymy iloraz różicowy: a DU/D(U B U A )/( A B ) [V a wyoi,5 kv, jeak literatura częto oaje wartość kv, którą rzyjmujemy (jet barziej korzyta). Poieważ az toień mocy racuje rzeciwobie, itereuje 4 ELEKTONKA PAKTYCZNA 9/008

2 y. 6. Charakterytyki iatkowe lamy mocy y. 7. Charakterytyki aoowe lamy mocy a oór o jeej aoy o rugiej: 4[ kω ELEKTONKA PAKTYCZNA 9/008 a Natęie a wykreie charakterytyk iatkowych rówież kreślimy tę amą rotą i zazaczamy a iej ukt rzecięcia z krzywą ozaczającą aięcie aoowe rówe 00 V. Pukt P wyzacza az ukt racy ( 4 65 ma rzy U 100 V a iatce). Na charakterytyce iatkowej okoale wiać, w jakiej klaie bęzie racować lama mocy. W azym rzyaku jet to kl AB1. Na oowieiej charakterytyce aoowej oajujemy az ukt P i kreślimy rzez iego tyczą o krzywej ozaczającej 100 V a iatce. Nachyleie tej rotej ozacza oór wewętrzy lamy w azym ukcie racy. Zazaczamy owoly ukt a tej rotej i oowie liczymy iloraz różicowy: U i ( U ( U P ) [ Ω ) i wyoi około 550 V. Zakłaamy olą czętotliwość wzmaciacza (f ), w rototyie wyoiła. 16 Hz. Liczymy miimalą iukcyjość uzwojeia ierwotego ze wzoru: Q Q P y. 8. Śreia ługość trumieia magetyczego L wyoi około 5 H. Natęie ależy obliczyć miimalą objętość rzeia, który bęzie ełiał aze oczekiwaia: V L i π f [ H + i ,8 π µ P 3 [ cm ( π f ) L B P30% moc amiyja wóch trio łączie0,3 6 [W7,8 [W m ż śreia oczątkowa rzeikalość rzeia (rzeważie zakłaa ię 500) B makymala iukcja w rzeiu w G (1 Tela10000 Gauów) Poieważ materiał ferromagetyczy z którego bęzie wykoay rzeń ie magetyzuje ię w oób liiowy, uże iukcje w rzeiu bęą owoować owtawaie ziekztałceń harmoiczych. Dla wzmaciacza akutyczego możemy rzyjąć B000 G. Objętość rzeia owia wyoić około 100 cm 3. W rototyie zatoowao kztałtki E84 (grubość akietu 4 mm, grubość blachy 0,5 mm). Liczymy śreią ługość trumieia magetyczego w rzeiu (ry. 8): l ( a + b) + π c [ cm a atęie rzekrój czyy kolumy śrokowej (10% zajmują tleki i lakier a kztałtkach) V 0,9 l V ż objętość rzeczywitego rzeia (ie ta wychoząca z obliczeń) Przechozimy o uzwojeń. Liczymy liczbę zwojów uzwojeia ierwotego: [ cm L l 0,9 µ 43

3 Przekłaia traformatora jet rówa: Liczba zwojów uzwojeia wtórego: 0,9 głłoik 1 Przekrój rutu uzwojeia ierwotego jet zależy główie o wartości kuteczej rąu. W uzwojeiu tym łyie rą tały z ałożoą kłaową zmieą. Wartość kuteczą rąu w ukłazie rzeciwobym oblicza ię ze wzoru: 4 rą oczykowy tylko jeej trioy (65 ma) Przekrój rutu awojowego uzwojeia ierwotego: D to gętość rąu o o,5 A/ mm Śreica rutu awojowego uzwojeia ierwotego: Przekrój rutu awojowego uzwojeia wtórego: aalogiczie śreica rutu awojowego uzwojeia wtórego: w Blazki ależy okłaać barzo taraie i ie owio ię ich moco ścikać. Nie moża jeak ouścić, aby woboie oruzały ię, oieważ traformator bęzie grał głośiej iż głośik. Źle okłaae lub zbyt moco ściśięte mogą owoować zmiejzeie iukcyjości uzwojeia ierwotego, co z kolei obetie am ikie toy. O ile to możliwe, ależy toować jak ajcieńzą blachę. m miejza grubość kztałtki, tym miejze rąy wirowe i miejze traty w rzeiu. Po obliczeiu traformatora ależy ozacować, czy wzytkie zwoje zmiezczą ię w okie rzeia rzy kokretym + (0,5 P) [ 4 A [ mm w 4 π [ mm [ mm 4 π w [ mm karkaie. Na ile to możliwe, owio toować ię grubzy rut awojowy iż to wyika z obliczeń. Zmiejzy ię wtey oorość uzwojeń, rzez co wzrośie kuteczość całego traformatora. W trafach głośikowych itieją uże różice otecjałów (. omięzy uzwojeiem ierwotym a wtórym). Należy toować ruty z owóją izolacją. Po ierwze jet to zabezieczeie rze rzebiciami, o rugie grubza izolacja zmiejza ojemości mięzyzwojowe. Nietety ie wzytkie liie trumieia magetyczego rzeikają rzeń. Niektóre iejako ulatują i ie biorą uziału w iukowaiu rąu elektryczego. Takie zjawiko azywamy iukcją rozrozeia. Wiąże ię oo ze tratami w górych artiach ama. Dlatego w traformatorach akutyczych uzwojeia owio ię ekcjoować, czyli awijać arzemia wartwy uzwojeia ierwotego i wtórego. Sekcjoowaie ie tylko zmiejza iukcyjość rozrozeia, izolacje omięzy ekcjami także wływają a oorość elektryczą i zmiejzeie ojemości całkowitej. Najleiej o izolowaia wartw i ekcji w omowych warukach aaje ię ergamiowy aier o ieczeia. Pomięzy woma ekcjami owio ię zaleźć o 4 o 6 wartw takiego aieru. Pocza awijaia warto amiętać, że kawałki aieru leiej ciąć o milimetr więkze iż karka w te oób bęziemy mieć ewość, że ruty ie otykają ię a końcach wartw, a am aier ie bęzie ię ślizgał. W traformatorach rototyowych awiąłem 16 ekcji (8 uzwojeia ierwotego i 8 wtórego). Wzytkie ekcje uzwojeia ierwotego łączy ię zeregowo, atomiat ekcje uzwojeia wtórego łączy ię rówolegle, tak jak to okazao a ry. 9. Barzo waże jet, aby każa ekcja uzwojeia wtórego miała okłaie tyle amo zwojów. Jeśli waruek te ie bęzie ełioy, rzez traformator bęą rzeływać rąy wyrówawcze i jego kuteczość aie. Traformatory la ukłaów Puh Pull moża awijać a wa ooby: albo ozielić karka a y. 9. ozmiezczeie ekcji wa i awijać wa oziele bloki (zazwyczaj robi ię tak w klaie B), albo awijać bifilarie, czyli woma rutami jeocześie (jeyie uzwojeie ierwote) o zakończeiu awijaia koiec ierwzego rutu łączy ię z oczątkiem rugiego (jet to ocze la zailacza), a wa ozotałe końce łączy ię z aoami lam. Lezym rozwiązaiem w azym rzyaku jet ruga metoa, oieważ toując ją uzykamy iealą ymetrię. Traformator owiie być zabezieczoy rze uzkozeiami mechaiczymi. Końce uzwojeń (oczeów) owiy być rzylutowae o twarzych kabli lub ecjalych zakończeń, jeśli takowe oiaa karka. W wioczym miejcu ależy akleić kartkę z iformacjami o uzwojeiach, ekcjach i oczeach, a ame uzwojeia ależy moco zakleić taśmą klejącą. Warto także zatoić a jakiś cza (oa gozię) cały traformator, ie tylko karka z uzwojeiami, w Caoie. Zabezieczy go to rze wilgocią, a także uiemożliwi blazkom tzw. graie w trakcie racy. Mając awijarkę ie warto ozczęzać a ławikach. Na ławik aaje ię rzeń z każego tarego traformatora ieciowego, o warukiem, że jeteśmy w taie rozebrać go ie izcząc lakieru a kztałtkach. Proceura liczeia ławików jet także mozola, jeak o tego celu (i ie tylko) a Wojciech Stazak tworzył 44 ELEKTONKA PAKTYCZNA 9/008

4 y. 10. Wiok łytki włączika barzo rzyaty rogram ECCLab. Moża go obrać ze troy htt:// Po uruchomieiu rogramu klikamy a Elemety iukcyje i wybieramy Dławik. Nie jet wymagaa zajomość wymiarów oiaaego rzeia, oieważ baza kztałtek zawiera ajczęściej toowae wymiary. Program zayta a jeyie o iezbęe arametry i reztę obliczy am. Tab.. Kotrole wartości aięć i rąów Uk +00 V zależe o ooru ławika U +360 V zależe o ooru ławika U zależe o aięcia aoowego i uktu racy 100 V U1 +4 V U +15 V U3 +50 V U4 +65 V U V U V U7 +7,5 V U8 +00 V U9 65 ma zależe o uktu racy U10 65 ma zależe o uktu racy 1 3,7 ma 3,7 ma 3 5 ma Motaż i uruchomieie Wzmaciacz ajleiej umieścić w alumiiowej obuowie. Blacha alumiiowa o grubości 1... mm łatwo ię wygia i awierca. Wzelkie ciężkie elemety, takie jak ławiki lub traformatory oraz łytki rukowae ajleiej jet rzykręcić o łyty wiórowej. Prze malowaiem obuowy ależy wygłazić owierzchię aierem ścierym ( 00) i rzemyć ją rozuzczalikiem. Drewiae boki wzmaciacza uztywiają kotrukcję. Do ich ależy rzykręcić gumowe óżki lub takie, które bęą obrze tłumić rgaia. Potawki lam muzą być obrze okręcoe, aby lamy ie oruzały ię w trakcie racy owouje to tzw. mikrofoowaie. Prze uruchomieiem wzmaciacza ależy rawzić każy zailacz ozielie. Prze każą moyfikacją ależy uewić ię, że koeatory elektrolitycze ą wytarczająco rozłaowae. Śrokowy ocze uzwojeia grzejika (x3,15 V) ależy rzylutować o may urzązeia (jet to tzw. ymetryzacja wzglęem may) zmiejzy to ewetualy brum. Wokół traformatorów ieciowych obrze jet zatoować uziemioe ekray magetycze, co ziweluje rzężeia magetycze traformatorów głośikowych. Nie owio ię rowazić kabli ieciowych bliko traformatorów głośikowych, gyż iukują oe ierzyjemy, łyzaly rzyźwięk. May wzytkich toi wzmaciacza owiy być ołączoe w jeym ukcie. Nie moża ouścić o owtaia ętli may, oieważ mogą oe wzbuzać wzmaciacz. Maę urzązeia warto uziemić bezośreio lub rzez rezytor 1 kv. Urzązeia lamowe rzeważie motuje ię a tzw. ająka i taki oób jet zalecay w tym rzyaku. Wyjątkiem jet ukła wyłączika, który jet wykoay w oób traycyjy a łytce z obwoem rukowaym (ry. 10). Pozawala to uikąć rzężeń i łia zakłóceń z zewątrz. Wzytkie elemety ależy rowazić rówolegle, albo rotoale o iych. Po uewieiu ię, że zailacze racują orawie ależy kolejo wkłaać lamy i rawzać aięcia i rąy w uktach kotrolych. Pozczególe wartości rzetawioe ą w tab.. Na końcu wkłaamy lamy mocy i regulujemy oczykowe rąy aoowe, których wartości możemy oczytać oiając woltomierz w miejca U9, U10. Jeoomowe rezytory ie mają a celu wrowazeia ujemego rzężeia zwrotego: rą, który rzez ie łyie jet wrot roorcjoaly o aku aięcia a ich. Jeśli zatoujemy ieużywae lamy, rzez około gozię rąy te bęą ietabile. Prąy oczykowe ELEKTONKA PAKTYCZNA 9/008 45

5 WYKAZ ELEMENTÓW ezytory 1: 1 MV/0,5 W : 51 kv/0,5 W 3: 33 kv/1 W 4: 1,1 kv/1 W 5, 6: 330 kv/0,5 W 7, 8: 18 kv/0,5 W 9: 6,8 kv/1 W 10, 11: 510 kv/0,5 W 1, 13: kv/1 W 14: 3,9 kv/3 W 15: 750 V/0,5 W 16, 17: 10 kv/1 W 18, 19: 1 V/1 W 0: 47 V/1 W 1...4: 470 kv/1 W 5, 8, 9: 10 kv/0,15 W 6: 0 kv/0,15 W 7: 1 kv/0,15 W 30: 47 kv/0,15 W x: kv/1 W r: 100 kv/0,15 W a: obray oświaczalie P1: otecjometr x100 kv B (logarytmiczy) P...P5: rezytor atawy 47 kv A (liiowy) Koeatory C1: 10 mf/400 V C...C4, C6, C7,C11...C17, C0...C: 100 F/400 V C5, C8: 47 mf/400 V C9, C10, C18, C19: 330 mf/400 V C3, C4: 0 mf/00 V C5...C7: 100 F/00 V C8...C31: 330 F/00 V C3, C37, C41: 0 mf/50 V C33, C35, C36, C38, C40, C4, Cr: 10 mf/16 V C34, C39: 10 F/16 V Półrzewoiki C1, C8: 7805 C, C9: NE555 C3: 4013 C4...C7: 406 C10: 781 M1: 1000 V/1 A M: 100 V/1 A M3: 100 V/3 A D1: 1N4007 D, Da: 1N4148 Q1: BC555 W1...W4: SC5 11 Lamy V1, V: 6H8C V3: 6H13C V4: 5Ц3C e L1: 0 H L, L3: 10 H T1: oi w tekście T: oi w tekście T3: V/100 ma T4: V/ A A1: ma G1: oi w tekście S1, S: tyk zwiery K1: Przekaźik la wóch obwoów (cewka a 5 V) 4 otawki lamowe tyu octal o chai Powóje giazo CA Giaza głośikowe y. 11. Wykre zmierzoego ama rototyu y. 1. Cokół lam a) 6H13C i 6H8C, b) 5Ц3C muzą być obie rówe, oieważ awet mała różica (rzęu 1 ma) owouje aycaie ię rzeia traformatora głośikowego i obcięcie baów. Pomiary wzmaciacza Z ewością, jeśli ktoś włoży oro erca i czau w obliczeia i wykoaie wzmaciacza, bęzie chciał rawzić, jak arawę rzeoi o źwięki. Przeważie bęzie a itereowało jeyie amo. Okazuje ię, że o takich omiarów ie jet otrzeba komlikowaa ratura. Wytarczy zwykły komuter i rogram Cool Eit PO.0, który bez roblemu moża zaleźć w ieci. Po zaitalowaiu i włączeiu rogramu ależy utworzyć owy rojekt. Próbkowaie 44 khz rzy rozzielczości 16 bitowej w zuełości wytarczy. Natęie klikamy a Geerate > Noie..., zazaczamy zum biały i wybieramy jego tyl. Projekt zaiujemy jako lik WAV (ie MP3! emetrójki obciają amo agraia, co jet efektem komreji tratej toowaej o tworzeia liku MP3) i oowie tworzymy owy rojekt. ówolegle o głośika (lub iego obciążeia a wyjściu wzmaciacza) ołączamy kabel Jack, który oiamy o wejścia liiowego komutera. Na wejście wzmaciacza oajemy zaiay wcześiej zum biały. Nagrywamy ygał, który komuter obiera rzez wejście liiowe. Mając róbkę klikamy a Aalyze > Show Frequecy Aaliy. Klikając Sca otrzymamy charakterytykę czętotliwościową azego wzmaciacza. Pamo rototyu zotało rzetawioe a ry. 11. Muimy amiętać, że a wyjściu wzmaciacza aięcie jet więkze iż to, o którego ormalie jet rzytoowae wejście liiowe. Aby ie uzkozić karty muzyczej ależy zatoować oowiei zielik aięcia. Uwagi końcowe Jak wiać, wykoaie lamowego wzmaciacza auio ie jet true i owii orazić obie z im awet śreio zwaowai amatorzy. Najtruiejzym zaaiem jet wykoaie traformatora głośikowego. W artykule okazałem, że jet to możliwe awet w warukach omowych. Temat te z uwagi a ograiczoe miejce w artykule ie zotał wyczeray. Więcej moża ię owiezieć z iteretowych artykułów, które moża zaleźć o oiżzymi areami: htt:// htt:// htt:// htt:// htt:// a także z kiążki G.S. Cyki a Traformatory małej czętotliwości Tomaz Orłowki ov@o.l 46 ELEKTONKA PAKTYCZNA 9/008