Jest to strona hobbystyczna, więc nie wykorzystuję ciasteczek zapisanych na Twoim komputerze.  Ale oczywiście w każdej chwili możesz je wyłączyć w swojej przeglądarce.
 

        strona główna

                                   www.skarabo.net        

skarabo.net

moje projekty >> projekty lampowe > przedwzmacniacz "Nr 1"

moje projekty  >> projekty lampowe >
  I preamp Mini I preamp 1/2 I preamp Nr 1 I preamp Nr 2 i 3 I preamp RIAA I bufor I słuchawkowy OTL I gitarowiec I wzmacniacz SE I wzmacniacz PP I triodowiec I  
triodowy słuchawkowiec OTL I wzmacniacz PP, klasa A I


Przedwzmacniacz "Nr 1"

Przedwzmacniacz lampowy, doskonale może zastąpić przedwzmacniacz tranzystorowy wbudowany w naszą integrę, lub będzie samodzielną częścią zestawu składającego się z przedwzmacniacza lampowego i tranzystorowej końcówki mocy. Takie łączenie technik może dać doskonałe efekty - łagodność lampy połączone z energią i mocą tranzystora. 

Prezentowany model przedwzmacniacza który nazwałem "Nr 1" oparty jest na niskonapięciowej lampie, podwójnej triodzie ECC88. Nic nie stoi na przeszkodzie by stosować jej zamienniki: E88CC, 6DJ8, 6922, rosyjską 6N23P, czy nawet mocną, 5-watową rosyjską lampę 6N6P. W tym ostatnim przypadku musimy zastosować transformator o większej wydajności prądowej uzwojenia żarzenia, bowiem jedna lampa pobiera aż 750 mA prądu żarzenia. Lampy te można stosować zamiennie praktycznie bez przeróbek. Przy odpowiednio wysokim napięciu anodowym można stosować inne lampy, jak ECC 81, 82 lub ich amerykańskie odpowiedniki (12AT7, 12AU7). Korekcji będą podlegały jedynie rezystory katodowy i anodowy (R4, R6, R8), tak by spoczynkowy prąd anodowy nie przekraczał 5-10mA. Lampy te mają nieco inny układ wyprowadzeń układu żarzenia, więc nie można ich zamiennie stosować zamiast ECC88 (na tej płytce drukowanej). 

Układ przedwzmacniacza

Przedwzmacniacz zbudowany jest na znanym  układzie ze wspólną katodą. Wspólna katoda ma wiele zalet: duże wzmocnienie, wysoką impedancję wejścia, liniową charakterystykę przenoszenia w szerokim zakresie częstotliwości. Wadą jest wysoka impedancja wyjściowa, układ wymaga więc następnego stopnia, który nie będzie obciążał wspólnej katody. 
W zasadzie stosuje się dwa sposoby obciążania wspólnej katody: za pomocą tzw. „aktywnego obciążenia", oraz za pomocą układu o wspólnej anodzie (wtórnika katodowego) - zobacz strony "O lampach" cz. I i IV
Zmniejszyć impedancję wyjścia można także poprzez równoległe łączenie lamp. Równoległe połączenie dwóch lamp w układzie wspólnej katody ma cechy korzystnie i niekorzystne:
- lampy pracują z połączoną równolegle rezystancją lamp, co zmniejsza wypadkową rezystancję (impedancję) wyjściową o połowę. 
- ma to korzystny wpływ na szumy lampy, które ulegają zmniejszeniu,
- zwiększa się dwukrotnie nachylenie charakterystyki,
- współczynnik wzmocnienia pozostaje bez zmian,
- wzrasta dwukrotnie moc admisyjna lamp,
- wadą jest dwukrotne zwiększenie pojemności wejściowej, co ma niekorzystny wpływ na pasmo przenoszenia - wysokie częstotliwości są szybciej tłumione.
- zwiększone jest zużycie energii i potrzebna jest większa ilość elementów (podwójne lampy).

Tak więc równolegle łączenie lamp powinno wynikać z chęci uzyskania konkretnych cech wzmacniacza, zwracając uwagę na wady i zalety takiego rozwiązania.

Przedstawiony układ jest stosunkowo prosty i niekoniecznie musi być zasilany wysokim napięciem anodowym, szczególnie jeżeli użyjemy niskonapięciowych lamp. Ma wprawdzie niższe pasmo przenoszenia niż inne układy a charakterystyka wzmocnienia powoli opada wraz z częstotliwością, lecz te cechy powodują, iż dźwięk jest łagodny i bardziej „lampowy". 
Układ w dwoma połączonymi równolegle lampami jest często stosowany w drogich nawet przedwzmacniaczach i wzmacniaczach, m. in. stosuje go angielska firma Audio Note. 

"Nr 1" - opis przedwzmacniacza

Jak wspomniałem powyżej, przedwzmacniacz zbudowany jest na dwóch triodach małej mocy połączonych równolegle w układzie ze wspólną katodą. Ponieważ w jednej bańce lampy znajdują się dwie triody, tak więc do zbudowania przedwzmacniacza stereofonicznego potrzeba dwóch lamp – po jednej na kanał. Schemat przedstawia jeden kanał, drugi jest identyczny. Sygnał z wejścia, przez ekranowany przewód podawany jest na potencjometr P następnie przez kondensator C1 i rezystory R2 i R3 które zapobiegają wzbudzaniu się wzmacniacza, podawany na siatki równolegle połączonych triod. 
Przedwzmacniacz pracuje w klasie A, czyli przez triody cały czas płynie prąd anodowy o wartości zależnej od napięcia anodowego, rodzaju lamp, wartości rezystora R6 (R5 i R9 mają wartość pomijalnie małą), a także od napięcia polaryzacji siatki (siatek). Napięcie polaryzacji siatki jest ustalane przez rezystory R4 i R8 i jest zależne od spadku napięcia na tych rezystorach. Napięcie to „przedostaje" się przez rezystor R1 (oraz R2, R3) powodując, iż siatki mają bardziej ujemne napięcie względem katody lampy. Zmienny sygnał wejściowy moduluje napięcie polaryzacji siatki, modulując tym samym prąd anodowy. Wzmocniony sygnał podawany jest z anody lamp na kondensator (kondensatory) wyjściowy C2 i przechodzi na wyjście przedwzmacniacza. 

Tak wejścia jak i wyjścia łączymy z układem za pomocą ekranowanych przewodów. 
Prezentowany przedwzmacniacz zbudowany jest na płytce drukowanej, na której przylutowane są podstawki lamp typu noval. 


Dość istotną rolę odgrywają kondensatory wejściowy C1 i wyjściowy C2. Powinny być dobrej lub nawet bardzo dobrej jakości. 
Pojemność kondensatorów C1 i C2 może być inna (większa), korzystnie to wpłynie na pasmo przenoszenia. Ale nie do końca jest to prawdą - niektóre typy lamp gorzej współpracują ze zbyt dużymi pojemnościami kondensatorów. Zależeć to będzie od typu lampy i od układu w jakim ta lampa pracuje (WK, WA aktywne obciążenie itp.)
Prawdopodobnie jest to związane z dużym oporem wewnętrznym niektórych lamp (lub układu), gdzie kondensator nie zdąży się do końca przeładować przez dużą rezystancję (impedancję) wewnętrzną lampy.

Wielu konstruktorów na różnych forach dyskusyjnych poleca zastosowanie dobrej jakości, niskoszumnych rezystorów. Szczególnie jest to ważne w obwodach wejściowych wzmacniaczy, gdzie duże szumy własne rezystora są wzmacniane przez układ i słyszalne w głośnikach. 
 Zachęcam Cię do eksperymentów w tym zakresie. Efekt może być zaskakująco pozytywny...
Eksperymentując, warto sprawdzać za pomocą oscyloskopu pasmo przenoszenia i inne parametry wzmacniacza.

Kondensator wejściowy C1 ma odcinać składową stałą jaka może pojawiać się na wyjściu niektórych źródeł (magnetofon, CD czy DVD). Ponieważ w większości prawidłowo wykonanych odtwarzaczy na wyjściu są kondensatory separujące, można go usunąć i zastąpić zworą. 
Natomiast niezbędny jest kondensator C2 (C2A w drugim kanale). Na rysunku płytki drukowanej uwzględniłem różne rozmiary kondensatorów. Można także dać dwa kondensatory o mniejszej wartości (zobacz na rys. płytki), które na płytce drukowanej będą połączone równolegle. 


Zasilanie

Jako zasilacza można użyć nieco zmodyfikowanego zasilacza  którego konstrukcję opisałem na stronie "Zasilacz uniwersalny". Modyfikacja dla "Nr 1" jest opisana na końcu w/w strony.

Obudowa

Najlepsza jest metalowa obudowa, ze względu na ekranowanie lamp i obwodów od zewnętrznych zakłóceń elektromagnetycznych. 
Układy lampowe sprawiają najmniej kłopotów z zakłóceniami, jeżeli są zmontowane tradycyjnie, na metalowym "chassis", metodą  przestrzenną, punkt w punkt. Nowe rozwiązania, stosowanie płytek drukowanych wymaga więcej uwagi przy ostatecznym montażu, by ekranować wrażliwe obwody lamp przed zakłóceniami.

Masę przedwzmacniacza warto dołączyć do metalowej obudowy, zwykle wpływa to korzystnie na poziom zakłóceń. Jeżeli zakłócenia się zwiększają, należy masę preampa próbować połączyć z obudową za pomocą rezystora 1k, lub zrezygnować z połączenia. 
 
Uruchomienie przedwzmacniacza 

 Po sprawdzeniu prawidłowego montażu elementów na płytkach (elektrolity!) i połączeniu płytek przewodami, wkładamy lampy. Z transformatora podłączamy tylko przewody zasilania żarzenia i sprawdzamy czy po rozgrzaniu się lamp napięcie żarzenia jest prawidłowe (6,3V, +/-5%). Kolejnym krokiem będzie podłączenie zasilania anodowego i sprawdzenie napięcia zasilającego w różnych punktach układu: na anodzie lamp, na kondensatorach C3-C4 oraz na katodzie. Napięcia mierzymy po dokładnym rozgrzaniu się lamp.
Napięcie na katodzie (katodach) lampy mierzone względem masy jest napięciem polaryzacji siatki. Dla ECC88 powinno wynosić ok.1-1,5V przy napięciu mierzonym na anodzie (nóżki 1 i 6) 80-100V. Przy niższym napięciu zasilającym (na anodzie) może być nieco niższe, np. 0,8-0,9V. 
Znając wartość rezystora katodowego (R4 lub R8) łatwo obliczyć prąd anodowy (I=U/R) płynący przez jedną triodę. Prąd anodowy powinien wynosić 5-8mA (0,005-0,008 A). 
Jeżeli chcemy sprawdzić jak wartość prądu anodowego wpływa na brzmienie przedwzmacniacza, można zmieniać jego wielkość za pomocą zmiany wartości rezystorów tak katodowych (tutaj 4/R4A i R8/R8A) jak i anodowych (R6, R6A). Trzeba jednak pamiętać, że maksymalny prąd anodowy nie może przekroczyć mocy strat anody (dla triody ECC88, przy napięciu na anodzie 90V prąd nie powinien przekraczać 15 mA). W przedwzmacniaczu nie ma sensu stosować dużych prądów anodowych. Długotrwała praca na granicy wydajności lampy skraca jej żywotność a duże prądy wnoszą większe szumy. Proponowane 5-8 mA (w każdej triodzie) w zupełności wystarczy. 
Gdy zmierzy się napięcia na anodach i katodach kolejnych lamp, łatwo zauważyć, iż nieco się różnią. Spowodowane jest to rozrzutem parametrów lamp. Jeżeli różnica napięć (a tym samym prądów anodowych) nie jest zbyt duża, to wszystko w porządku. W innym przypadku trzeba poszukać dwóch lamp o zbliżonych parametrach  lub próbować ustalić podobny prąd anodowy w każdej z lamp za pomocą zmian rezystancji rezystora katodowego R4 lub R8 (i odpowiednio R4A, R8A). Jest to gorsze rozwiązanie. 

Jeżeli do budowy przedwzmacniacza użyjesz dobrej jakości elementów, lampy będą dobrze dobrane, a montaż układu staranny, uzyskasz doskonałe efekty. Przedwzmacniacz zbudowany stosunkowo niskim nakładem kosztów, zadziwi Ciebie i znajomych doskonałym dźwiękiem, często przewyższającym jakością z „fabrycznego" przedwzmacniacza tranzystorowego.

Możłiwe problemy

Podczas uruchomiania przedwzmacniacza możesz spotkać się z  problemami (brum, zakłócenia). Omówiłem je na stronie "Hybryda słuchawkowa". Ponieważ w każdym wzmacniaczu są one podobne (a przynajmniej część z nich), odsyłam Cię więc  do tej strony.

Płytki przedwzmacniacza i zasilacza

Płytka drukowana ma niewielkie wymiary 75 x 100 mm i jak zauważycie, jest podobna do płytki przedwzmacniaczy "Nr 2 i Nr 3".
Do zasilania układu użyjemy nieco zmodyfikowanego Przedwzmacniacz uniwersalnego (modyfikacja według opisu na stronie).

Z lewej -płytka z lampami -  płytka ukazana od góry, od strony elementów. 
Rysunek płytki wzmacniacza w pdf do termotransferu znajdziesz TU.
Rysunek płytki zasilacza w pdf znajdziesz TU

Należy używać tylko i wyłącznie oryginalnego tonera w drukarce laserowej, bowiem wszelkie zamienniki dają mniej lub bardziej szary wydruk ścieżek na papierze do termotransferu.

Przebieg ścieżek na płytce i ułożenie elementów na płytce oczywiście może być inne - możliwości są nieograniczone.
Jest to więc tylko jedna z propozycji płytki drukowanej. 

 

Spis elementów 

Rezystory 
R1, R1A – 470k/0,25W
R2, R2A, R3, R3A – 150-1000 omów/0,25 W, 
R4, R4A, R8, R8A – 250-500 omów/0,25 W (dobrać), 
R5, R5A, R9, R9A – 100 omów/0,25 W, 
R6, R6A  – 10-15k/1 W, 
R7, R7A – 5k/1 W, 
R10, R10A,  – 470k/0,25 W 
P1 – 2x47k/B, 

Kondensatory 
C1, C1A – 100 nF/400 V (250V), 
C2, C2A– 0,47 - 1 uF/400 V (250V), 
C3, C3A  – 100nF/ 400 V (250V), 
C4, C4A – 22-47 uF/250 V, 
Lampy 
ECC88 lub odpowiednik – 2 szt., 
Podstawka typu noval, do druku, - 2 szt., 

Bezpieczeństwo

We wzmacniaczu lampowym występują wysokie napięcia. Dlatego tak podczas projektowania jak i budowy urządzenia musimy zachować pewne procedury które zapewnią bezpieczeństwo nie tylko podczas prób i testów ale i podczas jego późniejszego użytkowania.
Największe zagrożenie niesie obwód zasilania prądem sieciowym. Dlatego, tak przewody zasilające, transformator, gniazda, wyłączniki itp. powinny być dobrej jakości, dostosowane do pracy przy napięciu 230 V (dobrze, gdy posiadają znak CE). Miejsca połączeń powinny być dokładnie izolowane. Najlepiej jeśli zasilanie sieciowe tworzy oddzielny, odpowiednio izolowany obwód, oddalony od pozostałych elementów układu.
Montaż jak i wszelkie przeróbki wykonujemy ZAWSZE po wyjęciu wtyczki z gniazdka sieciowego.

Dotknięcie urządzenia pod wysokim nawet napięciem nie jest groźne pod jednym warunkiem - nie będzie przepływu prądu. Stąd doświadczeni elektronicy tak pracują z urządzeniami pod napięciem, by ciało nie tworzyło obwodu zamkniętego. Jednym słowem pracują "z jedną ręką w kieszeni".

Przed uruchomieniem urządzenia należy sprawdzić prawidłowość lutowania kondensatorów elektrolitycznych (plus do plusa, minus do minusa). Odwrotne wlutowanie kończy się najczęściej wybuchem kondensatora.
Urządzeń nie przetestowanych w dłuższym okresie czasu nie należy pozostawiać włączonych bez opieki.
Metalowa obudowa urządzenia powinna być uziemiona, kabel zasilający i gniazdko sieciowe powinny mieć sprawny obwód uziemienia.



Zanim zaczniesz pracować z wysokimi napięciami, poczytaj o skutkach działania prądu na organizm człowieka na stronie "Bezpiecznie!"

Bądź ostrożny! Zawsze pracuj uważnie i z wyobraźnią.

Urządzenia elektroniczne zwykle są zasilane z sieci 230V. 
Napięcie sieciowe jest niebezpieczne, dlatego stosuj przemyślane rozwiązania swoich konstrukcji tak, by nie narazić siebie i innych użytkowników na porażenie prądem elektrycznym! 
 

W urządzeniach lampowych występują wysokie napięcia. Wszelkich regulacji dokonuj przy wyłączonym zasilaniu i po rozładowaniu kondensatorów wysokonapięciowych!

Lampy i niektóre rezystory rozgrzewają się do wysokiej temperatury.  Łatwo o poparzenie!

Bibliografia

W.w. artykuł ukazał się w miesięczniku "Elektronika dla Wszystkich" nr 8/2004. 


moje projekty  >> projekty lampowe >
  I preamp Mini I preamp 1/2 I preamp Nr 1 I preamp Nr 2 i 3 I preamp RIAA I bufor I słuchawkowy OTL I gitarowiec I wzmacniacz SE I wzmacniacz PP I triodowiec I  
triodowy słuchawkowiec OTL I wzmacniacz PP, klasa A I


powrót do góry >

I strona główna I audio-retro I moje projekty I w wolnym czasie I warto odwiedzić I  

©  2000 - 2012 | Projekt strony: S.C.  |  Wszelkie prawa zastrzeżone