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 Józefa > "Flexi-Vox I"

moje projekty  >> projekty Józefa >
  I Flexi-Vox 1 I  Flexi-Vox 2 I Flexi-Vox-suplement kolumny głośnikowe I wzmacniacz gitarowy I wzmacniacz TDA 2030 I wzmacniacz LM3886 dual-mono LM3886 wzmacniacze TDA7294



Lampowy wzmacniacz audio
„FLEXI-VOX” w układzie „Circlotron”

 


„Grzebiąc” w Internecie trafiłem, na stronie Audioton, na opis konstrukcji wzmacniacza „Circlotron” autorstwa Pana Mariusza Jelenia.  Układ ten bardzo mnie zainteresował. Po przewertowaniu dość bogatej literatury postanowiłem zbudować wzmacniacz w takim układzie. O zasadzie pracy, zaletach i wadach takiego wzmacniacza pisze Autor wspomnianego artykułu, nie będę więc powtarzał. Zachęcam tylko do przejrzenia stron jakie On podaje: http://www.experience-electronics.de/ i http://circlotron.tripod.com/
Pragnę podziękować Panu Mariuszowi za „natchnienie jakie we mnie wrzucił” i gratuluję udanej konstrukcji. 
Tyle wstępu.

Powstaje "Flexi-Vox"

Zbudowałem wzmacniacz. Budowa trwała cały maj 2011 r. Pracowałem po kilkanaście godzin dziennie z krótkimi przerwami na sen. Przedstawię relację z budowy wzmacniacza i podam, najistotniejsze szczegóły jego konstrukcji (to co zrobiłem). 
A więc po kolei.
Założyłem, że:
·                   
ma „dobrze grać”,
·                   
ma się dać zbudować w warunkach domowych,
·                   
wzmacniacz ma mieć moc około 30W na kanał,
·                   
ma być „ładny”,
·                   
ma się dać przenosić bez wielkiego wysiłku.

Przejrzałem swoje zasoby materiałowe. Okazało się, że są całkiem spore. Mam dużo różnych transformatorów, lamp i podstawek do nich, nie wspominając o drobnicy w postaci rezystorów i kondensatorów. Zaprojektowałem schemat elektryczny, bardzo podobny do schematu jaki przedstawił Pan Mariusz. Układ rozbudowałem o zasilacz ujemnego napięcia siatek lamp EL34 i układ STAND BY. Ten ostatni wykonałem zgodnie z zasadą, że wzmacniacz ma „cieszyć zmysły”, ale chyba trochę przesadziłem. 
O schemacie napiszę dalej.

Transformatory wyjściowe 

Rozpocząłem od transformatorów. Na pierwszy ogień poszły wyjściowe. Oczywiście skorzystałem z sugestii Pana Mariusza dotyczącej sposobu ich wykonania.

Wykonałem je wykorzystując transformatory pochodzące ze szwajcarskich  zasilaczy teletechnicznych firmy „Hasler”. Transformatory te posiadają rdzeń zwijany o powierzchni środkowej kolumny równy 9 cm kw. Po usunięciu wszystkich uzwojeń, karkas podzieliłem na dwie równe części. Po wstępnych rachunkach, z kalkulatorem, dających jako taką pewność, że zmieszczą się wszystkie uzwojenia, nawinąłem je w jednym kierunku w sposób przedstawiony na rysunku poniżej oczywiście z zachowaniem wszelkich zasad dotyczących nawijania transformatorów.

Schemat uzwojeń wyjściowego transformatora głośnikowego
Oto "materiał wyjściowy", czyli transformator "Hasler", który rozebrałem i przewinąłem uzwojenia tak, by otrzymać transformator głośnikowy
Karkas podzielony na dwie części, uzwojenia nawinięte i zaizolowane ceratką izolacyjną.
Prosta nawijarka transformatorów.

Do nawijania wykorzystałem proste narzędzie składające się z ułożyskowanej ośki z uchwytem wiertarskim i korbki (konieczna ze względu na precyzję nawijania, a także grubość drutu uzwojeń żarzenia). 
Tego urządzenia używam do bardzo wielu innych czynności.

Transformator zasilający

Do jego wykonania wykorzystałem transformator TS 200/5 UNITRY ZATRA (3 zwoje /1V). Zostawiłem uzwojenie pierwotne (nie dowijałem zwojów kompensujących wzrost napięcia sieci energetycznej) i nawinąłem osiem uzwojeń wtórnych:

·                    cztery anodowe po 270V, drutem - średnica 0,25 mm,
·                   
jedno dla zasilacza napięcia ujemnego 40V, drutem - średnica 0,22 mm,
·                   
jedno dla zasilacza stabilizowanego  15V, drutem - średnica 0,4 mm,
·                   
dwa żarzenia po 6,3V, drutem - średnica 1,6 mm.

Ze względu na sporą ilość uzwojeń należało dość precyzyjnie policzyć czy to wszystko się zmieści i bardzo starannie nawijać. Warstwy uzwojeń izolowałem bibułą z dużego kondensatora (bloku), a uzwojenia oddzielałem preszpanem o grubości 0,25 mm.

Dla wszystkich transformatorów wykonałem skręcane ściągacze rdzeni i trawione łączówki lutownicze z laminatu szklanego dla sporej liczby końcówek uzwojeń. Transformatorów nie impregnowałem. 

Transformatory głośnikowe (z prawej i lewej) oraz transformator zasilający, w środku, zamontowane już na chassis wzmacniacza.

Z własnego doświadczenia wiem, że wykonanie transformatorów, choć trudne, jest absolutnie możliwe w warunkach amatorskich. Wykonując transformator mamy pewność, że mamy produkt taki jaki policzyliśmy, jak choćby w tym przypadku. Miałem prawie pewność, że gotowego transformatora, zarówno wyjściowego jak i zasilającego do takiego układu wzmacniacza jaki budowałem, nigdzie nie kupię. Możemy oczywiście zlecić jego wykonanie. Ważny w tym wszystkim jest aspekt ekonomiczny.

Chassis

Kilkanaście lat temu wygiąłem 10 chassis z bardzo twardej (utwardzanej przez zgniot) blachy aluminiowej o grubości 1 mm. Wykorzystywałem je do budowy  wzmacniaczy gitarowych (gram na gitarze) i do budowy mostkowych wzmacniaczy audio na TDA7294. Nie mając nic innego pod ręką wykorzystałem jedno z nich (jeszcze się uchowało) do wykonania obudowy wzmacniacza.

 Odpowiednia, skrzynkowa konstrukcja i wzmocnienia uczyniły ją bardzo sztywną. Chassis po wygięciu ma szerokość 400 mm, głębokość 200 mm i wysokość 60 mm. Na krawędziach chassis przykręciłem duralowe beleczki o przekroju 10x10 mm, a pod transformatory podłożyłem pas twardej blachy duralowej o szerokości 70 mm i grubości 3 mm. 
Pod transformatorem zasilającym wywierciłem otwory wentylacyjne.
Beleczki do chassis przykręciłem śrubkami M2,5 z chowanymi łebkami. Śrubki mocujące belki do chassis zakryłem paskami blachy o grubości 0,7 mm i szerokości 11 mm, które później pomalowałem na kolor srebrny. 

Na paskach tych napisałem CIRCLOTRON i polakierowałem je bezbarwnym lakierem samochodowym. Otwory pod podstawki lampowe wyciąłem piłką włosową, z którą jestem zżyty od młodych modelarskich lat. Pod podstawki lampowe podłożyłem pas blachy aluminiowej o szerokości 70 mm i grubości 1,5 mm, w którym również wyciąłem otwory pod podstawki lampowe. Do tego pasa blachy i do pasa blachy pod transformatory, w miejscach wcześniejszych wytłoczeń, przykręciłem śruby „masowe” M4 i słupki dystansowe o wysokości 8 mm, służące do przymocowania płytek drukowanych. Dzięki temu nie są one widoczne, te śrubki, na zewnątrz obudowy. Do beleczek, przykręconych do chassis, przykręciłem przy pomocy śrubek M3 z chowanymi łebkami (6 na stronę) boczki z aluminiowej blachy o wymiarach 220 x 85 mm i grubości 4 mm.

Aluminiowe chassis z nawierconymi otworami i boczkami z blachy
A to już przymiarka przed ostatecznym montażem.

Osłonę na transformatory o wymiarach: dł. 340 mm, gł. 110 mm i wys. 115 mm, wykonałem z blachy aluminiowej o grubości 1 mm. Boki osłony wykonałem z dwustronnie miedziowanego laminatu szklanego o grubości 2 mm. Do boków przylutowałem kątowniki (po 5 szt.) ze stalowej blachy ocynkowanej o grubości 0,7mm. Piąty kątownik zapobiega uginaniu się osłony od góry. Do kątowników przylutowałem nakrętki M 2,5. Całość skręcona została ośmioma śrubkami M 2,5 (4 na stronę) z chowanymi łebkami. Płytę dolną wzmacniacza wykonałem z kadmowanej blachy stalowej o grubości 1 mm, do której przykręciłem nóżki pochodzące ze starego odtwarzacza CD. W płycie dolnej wywierciłem otwory wentylacyjne. Na przednią ściankę chassis nałożyłem pas ocynkowanej blachy stalowej o szerokości 41 mm i grubości 0,7 mm, w którym wywierciłem otwory na potencjometr i diody LED oraz wyciąłem otwory na przełączniki POWER i STBY.

Chassis i ekrany pierwszych lamp, które znalazłem w starych zapasach, zostały pomalowane proszkowo na połysk na kolor perłowy. Boki obudowy zostały pomalowane proszkowo na czarny połysk. Osłonę na transformatory pomalowałem na czarny mat i polakierowałem natryskowo (na balkonie) bezbarwnym lakierem samochodowym. Pas przedni pomalowałem na czarny mat, napisy wykonałem białym kalko-tekstem „TRANSET” (jeszcze mi się uchowały resztki) i polakierowałem bezbarwnym lakierem samochodowym. Tylną ścianę chassis opisałem czarnym „TRANSETEM” i polakierowałem bezbarwnym lakierem samochodowym. Do pomalowanej obudowy zamontowałem podstawki lamp, przełączniki POWER i STBY, diody LED oraz potencjometr VOLUME. Gałkę potencjometru odlałem z żywicy epoksydowej, pomalowałem na srebrny kolor i polakierowałem bezbarwnym lakierem samochodowym. Do tylnej ściany chassis przymocowałem: gniazda INPUT, gniazdo sieciowe z filtrem, gniazdo bezpiecznika i zaciski głośnikowe, dla których wykonałem wcześniej podkładki i tulejki izolujące je od obudowy. Na końcu zamontowałem transformatory. Transformator sieciowy przykręciłem poprzez podkładki gumowe (dwustronne). Do bocznych ścianek obudowy przykręciłem uchwyty, które wykonałem z rurki mosiężnej o średnicy 6 mm i które pochromowałem w bezwodniku kwasu chromowego.

Widok od dołu wzmacniacza
Wzmacniacz zmontowany, założona obudowa transformatorów. Za lampami mocy - ekran, który odbija ciepło promieniowane przez lampy.

Elektronika  

Wszystkie elementy elektroniczne wzmacniacza zostały zamontowane na płytkach drukowanych. Odpowiednie punkty na płytkach, oznaczone na schemacie ideowym dużymi literami alfabetu (Pogrubiona kursywa), są połączone przewodami z elektrodami lamp. Trzeba pamiętać przy projektowaniu płytek drukowanych, że przewody muszą wychodzić wzdłuż jednej krawędzi płytek by umożliwić ich odchylanie i swobodny dostęp do ścieżek i punktów lutowniczych.

Płytki drukowane zostały wykonane jako symetrycznie odwrócone (odbicie lustrzane). Między płytkami wzmacniaczy umieściłem płytkę „automatyki”, na której znajduje się zasilacz ujemnego napięcia siatek lamp EL34, przekaźnik czasowy i stabilizowany zasilacz 12V do zasilania przekaźnika czasowego (30s), przekaźników załączających napięcia anodowe i zasilania LED POWER oraz multiwibrator astabilny (2 Hz) do zasilania niebieskiej LED STBY. Ścieżki płytek pobieliłem, a po zamontowaniu wszystkich elementów, pociągnąłem rozpuszczoną kalafonią.

 

Płytka - jeden kanał wzmacniacza
Płytki gotowe do montażu

Opis działania wzmacniacza przedstawił Pan Mariusz w cytowanym na wstępie artykule. Dla spójności zacytuję tu część Jego artykułu: „Stopień końcowy wzmacniacza Circlotron tworzy rodzaj mostka, w którym lampy końcowe dla napięć zmiennych są usytuowane przeciwsobnie, a dla napięć anodowych - szeregowo. Powoduje to, że prądy spoczynkowe lamp płyną niejako po okręgu znosząc się wzajemnie gdy wzmacniacz jest w stanie spoczynku. W skutek tego, przez transformator wyjściowy nie przepływa składowa prądu stałego. Pojawienie się sygnału sterującego na jednej z siatek lamp mocy powoduje zaburzenie równowagi i przepływ prądu przez uzwojenie pierwotne transformatora wyjściowego. W rozwiązaniu tym. każda lampa końcowa wymaga niezależnego zasilania, czyli oddzielnego uzwojenia anodowego w transformatorze sieciowym razem z prostownikiem i układem filtrującym. Napięcie anodowe dla lamp przedwzmacniacza i odwracacza fazy jest pobierane przez oporniki symetrycznie z obu zasilaczy równocześnie. W wyniku równoległego połączenia opór wewnętrzny stopnia końcowego zostaje znacznie zmniejszony w stosunku do  normalnego układu Push-Pull, co w przypadku dwóch lamp EL 34 daje około 900 omów.  Niska impedancja wyjścia umożliwia  zastosowanie transformatora wyjściowego o mniejszym przekroju kolumny środkowej, oraz  o mniejszej liczbie zwojów”. Koniec cytatu. 
Mniejsza liczba zwojów transformatora zmniejsza pojemności rozproszone i wyraźnie zwiększa pasmo przenoszenia wzmacniacza.   

Ujemne napięcie siatek sterujących lamp EL 34 jest ustawiane oddzielnie dla każdej lampy i wynosi około -32 do -35 V. Prądy zerowe tych lamp powinny wynosić 25 do 30 mA (jest to prąd anody i siatki drugiej). Ustawianie jest ułatwione dzięki zastosowaniu rezystorów katodowych 10 W, na których mierzy się spadek napięcia i wylicza te prądy. Dobrze jest gdy lampy posiadają zbliżone parametry elektryczne. Przy zbyt dużych prądach zerowych wystąpi grzanie transformatora zasilającego. Na czas ustawiania dobrze jest wyjąć lampę odwracacza fazy. Moc wzmacniacza, dla obciążenia 8W, wynosi 2 x 25W.

Stabilizator 7812 należy przykręcić, poprzez podkładkę mikową, do chassis bo jednak grzeje się dość mocno. Kondensatory elektrolityczne w zasilaczu to „Sinecony”. Styki przekaźników załączających napięcia anodowe są włączone po stronie napięcia zmiennego. Próbowałem również włączyć je po prostownikach. W obu przypadkach ich styki iskrzą dość wyraźnie. Przewody łączące płytki drukowane z elektrodami lamp należy prowadzić luźno. Ich długość dobrać tak by płytki dało się swobodnie odchylać.

Po załączeniu wzmacniacza wyłącznikiem POWER zaświeca się czerwona dioda LED. Po upływie 30s przekaźniki załączają napięcia anodowe i zaświeca się druga połowa diody - zielona. W położeniu przełącznika STAND BY załączony - miga niebieska dioda LED i gaśnie zielona dioda POWER. W pozycji STAND BY wyłączony - niebieska LED świeci ciągle. Z chwilą wyłączenia wzmacniacza, wyłącznik Power - drugą parą styków S, poprzez rezystor 15W rozładowuje kondensator w przekaźniku czasowym. Wyłączeniu napięcia anodowego, przy sygnale na wejściu wzmacniacza, towarzyszy nieciekawy „efekt” związany ze spadkiem ładunku elektrycznego na kondensatorach elektrolitycznych zasilacza. Trwa to kilka s. W celu wyeliminowania tego zastosowałem przekaźnik odłączający kolumny głośnikowe przy braku napięcia anodowego. Przekaźnik ten jest załączany małym przekaźnikiem pośredniczącym z odpowiednio ustawioną sekwencją czasową (opóźnienie i zwłoka). Stosowanie układu STAND BY nie jest konieczne. W zupełności wystarczy zastosowanie przekaźnika czasowego i jego zerowanie po wyłączeniu wzmacniacza. Do zasilania anodowego dwóch pierwszych stopni wzmacniacza zastosowałem prosty stabilizator napięcia (330V) na diodach zenera o mocy 1,3W.

Po kilku miesiącach użytkowania wzmacniacz wyposażyłem w selektor wejść i dodatkowe gniazda wejściowe, które umocowałem na płytce aluminiowej i umieściłem na tylnej ścianie chassis. W sumie są 4 pary gniazd wejściowych. Przepraszam, niektóre zdjęcia wykonałem przed przeróbką wzmacniacza. Przełącznik selektora wejść umieściłem na płycie czołowej z prawej strony potencjometru Volume. W ostatnim czasie przykleiłem do przedniej ściany osłony na transformatory ekran z polerowanej blachy nierdzewnej o grubości 1mm. Odbija on sporo ciepła pochodzącego od lamp mocy. Pobór mocy na STAND BY (żarzenie lamp) wynosi nieco ponad 50W.

Podsumowanie

Wzmacniacz jest bardzo liniowy i stabilny. Doskonałe przenoszenie basów, przy takich małych transformatorach wyjściowych, jest warte zachodu związanego z koniecznością budowy czterech zasilaczy anodowych. „Góra” jest też całkiem dobra. Brzmienie wzmacniacza jest „lampowe” i bardzo szczegółowe. Bas schodzi bardzo nisko. Góra jest subtelna, nie męcząca. Czułość wzmacniacza wynosi 1,4V. Masa 11kg.

Pasmo przenoszenia

Aktualizacja

Mijają trzy lata od ukończenia budowy „Flexi-Vox”. Przez te trzy lata wzmacniacz przeszedł pewne udoskonalenia układowe i konstrukcyjne, których zadaniem było poprawienie brzmienia i funkcjonalności wzmacniacza. 
W odwracaczu fazy zmieniłem rezystor katodowy, z 39k na 2,7k oraz rezystor łączący siatki, z 300k na 33k. Dzięki temu zwiększyła się amplituda napięcia sterującego lampy mocy i wzrosła moc wzmacniacza do 2 x 25W. W katodach lamp EL34 zamontowałem rezystory (10 omów), które ułatwiają ustawianie prądów zerowych (25 do 30mA). 
Zmiany układowe są zawarte w aktualnym schemacie ideowym. 
Zmiana w konstrukcji wzmacniacza dotyczy zainstalowania przed lampami mocy „płotka” ochronnego, zabezpieczającego przed wyłamaniem kluczy w cokołach lamp, czego niestety doświadczyłem.

Projekt ten, oparty był na wzmacniaczu audio w układzie circlotron przedstawionym w czasopiśmie Elektor Electronics 5/2001
Oto tłumaczenie części tego artykułu.


Zdjęcia wzmacniacza po zmianach

Aktualna ocena brzmienia wzmacniacza 2014.04

Po zakończonej budowie wzmacniacza audio stajemy przed bardzo ważną sprawą - oceną jego brzmienia. Nie jest to sprawa łatwa. Wzmacniacz dobrze wyglądający na „przyrządach”, nie zawsze musi dobrze brzmieć, chociaż taki co źle wygląda, przeważnie brzmi kiepsko. Są to problemy nie tylko moje ale większości konstruktorów. Jestem w stanie, w dużym stopniu,  kształtować brzmienie swoich wzmacniaczy, ale nigdy nie wiem kiedy jest dobrze. Mam niezły słuch muzyczny – na gitarze gram ponad pół wieku, ale nie słyszę już wszystkiego, zwłaszcza „góry”. Ocenę brzmienia wzmacniacza zlecam więc Innym. Jestem w dobrej sytuacji bo mam syna  Marka – 30 lat, który ma bardzo dobry słuch. Korzysta On od wielu lat z moich wzmacniaczy i ocenia ich brzmienie. Jest bardzo krytyczny i obiektywny, co bardzo cenię i co bardzo mi pomaga w strojeniu wzmacniaczy.

Ostatnio syn przeprowadził odsłuch wzmacniacza (już po zmianach) i dokonał oceny jego brzmienia. Oto ona:

Trochę sobie posłuchałem tego Taty „piecyka” i powiem tak, że jest to najbardziej neutralny wzmacniacz jaki Tata zbudował!!! Generalnie nie zauważyłem żeby dawał coś od „siebie”, brzmienie jest krystalicznie czyste, dzwonki brzmią jak bym słuchał muzyki na żywo, nie słychać żadnych zniekształceń. Dzwonki są bardzo naturalne, wokale nie syczą, nie ma wrażenia rozjaśnienia brzmienia jak to było na tda. Charakter jego brzmienia nie męczy, rozdzielczość jest bardzo dobra nawet przy głośniejszym odsłuchu. Gitary na koncercie Metalici wręcz wyłażą z kolumn.  Wzmacniacz bardzo ładnie kreuje stereofonię nie tylko na pierwszym planie ale i daleko w głąb. Jedynie mam drobne zastrzeżenia do ilości basu, jest on troszkę inny niż na LM mam wrażenie że szybszy choć nie tak obfity.  Moje pomieszczenie jest kiepskie do testowania basu więc ciężko mi coś więcej o nim powiedzieć.

Dla mnie to jest świetny wzmacniacz i tyle. Można słuchać godzinami i się zapomnieć. Że mnie nie denerwuje to też duża zasługa, szczerze to już nie wiem co by tam można było poprawić? Pisząc to słucham Acustic Alchemy i mam wrażenie, że ktoś obok mnie gra na gitarze”.

Uwaga:

tda - to wzmacniacz na TDA2030 i TDA7294

LM - to wzmacniacz na LM3886



FLEXI-VOX v. II

Zachęcony dobrym brzmieniem wzmacniacza, zmajstrowałem drugi. Ukończyłem go we wrześniu 2011 r. 
Opis na stronie "Flexi-Vox II"

      ·      „Biedny marzy o bogactwie,
·       
Bogaty marzy o mądrości,
·       
Mądry marzy o żarzących się lampach w szeregu”.

   Józef Łukaszuk, 2011-06-15

   Kontakt:   jlukas100(małpa)wp.pl  

Bezpieczeństwo:

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

Bądź ostrożny! Zawsze pracuj uważnie i z wyobraźnią.
We wzmacniaczu lampowym 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.

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


moje projekty  >> projekty Józefa >
  I Flexi-Vox 1 I Flexi-Vox 2 I Flexi-Vox-suplement I kolumny głośnikowe I wzmacniacz gitarowy I wzmacniacz TDA 2030 I wzmacniacz LM3886 dual-mono LM3886 wzmacniacze TDA7294


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