Усилитель звуковой частоты

Принцип построения усилительных трактов радиоаппаратуры на электронных лампах аналогичен подобным устройствам на транзисторах. Примером может служить упрощенный двух каскадный усилитель 3Ч, схема которого приведена на рис. 224. Левая (по схеме) часть усилителя тебе уже знакома по этой беседе (см. рис. 221). А правая? Она аналогична левой. Первый каскад является предварительным усилителем напряжения, второй усилителем мощности. Отрицательное напряжение смещения на управляющей сетке лампы первого каскада усилителя получается благодаря падению напряжения на катодном резисторе R2. Конденсатор С2, шунтируя резистор смещения R2, устраняет отрицательную обратную связь между катодом и управляющей сеткой лампы.

Высокое положительное напряжение на анод этой лампы подается от источника питания U_и.п через нагрузочный резистор R3. Второй, выходной каскад усилителя отличается от первого только тем, что в анодную цепь его лампы V2 включена обмотка I выходного трансформатора Т1, к обмотке II которого подключена динамическая головка В1.

Источником входного сигнала может быть звукосниматель, микрофон, детекторный приемник. В результате работы лампы первого каскада на ее анодной нагрузке R3 выделяются усиленные колебания звуковой частоты, которые через конденсатор связи СЗ поступают на вход второго каскада. После дополнительного усиления лампой второго каскада головка, являющаяся его нагрузкой, преобразует их в звуковые колебания.

Функции конденсаторов О и СЗ аналогичны функциям подобных конденсаторов транзисторного усилителя. Но здесь роль конденсатора связи СЗ более ответственна: он должен быть абсолютным не проводником постоянного тока. Если же он будет хотя бы немного проводить постоянный ток, то на сетку лампы V2 одновременно с усиливаемым сигналом попадает и высокое положительное напряжение из анодной цепи предыдущей лампы. От этого анодный и сеточный токи лампы второго каскада резко увеличатся, появятся большие искажения звука. Чтобы этого не случилось, качество диэлектрика этого конденсатора должно быть очень высоким.

И еще одно важное предупреждение. Номинальные напряжения разделительных и блокировочных конденсаторов, используемых в радиоаппаратуре на электронных лампах, не должны быть ниже напряжения источника питания анодных цепей, а лучше на 30 40% выше его. Дело здесь в том, что сразу после включения питания, пока катоды ламп еще не прогреты, выпрямитель некоторое время развивает повышенное напряжение. И если номинальные напряжения таких конденсаторов будут меньше анодного напряжения, их диэлектрики могут оказаться пробитыми.

Сопротивление анодного нагрузочного резистора R3 определяется свойствами используемой лампы. Для лампы 6Ж8, например, его сопротивление может быть 30—100 кОм, а мощность рассеяния 0,25 0,5 Вт. Сопротивление сеточных резисторов R1 и R4, называемых также резисторами утечек сеток, может быть от 100 кОм до нескольких мегаом.

Вот, собственно, то основное, что можно сказать о работе лампового усилителя и его особенностях.

Теперь можно поговорить о практической конструкции усилителя для воспроизведения звукозаписи. В усилителе 3Ч, который рекомендую тебе для повторения, используется одна комбинированная электронная лампа типа 6Ф5П. В ее баллоне две самостоятельные лампы триод и пентод. Толь . ко нить накала, нагревающая катоды, у них общая. Триод работает в каскаде предварительного усиления напряжения звуковой частоты, пентод в выходном каскаде усиления мощности. На вход усилителя можно подавать сигнал от пьезокерамического звукоснимателя или от других источников сигналов звуковой частоты.

Основные параметры усилителя: чувствительность 100 мВ, выходная мощность 1,5 Вт, полоса рабочих частот от 50 Гц до 20 кГц.

Принципиальная схема усилителя показана на рис. 225. Слева изображена триодная часть лампы V1.1, справа— пентодная часть V1.2. Цифрами возле электродов обозначены номера выводных штырьков лампы (цоколевка лампы) и гнезд ламповой панели. Сигнал звуковой частоты через разъем XI подается на переменный резистор R1, являющийся регулятором громкости. С движка этого резистора сигнал поступает на управляющую сетку триода и усиливается им. Чем выше (по схеме) находится движок резистора, тем больше напряжение сигнала на управляющей сетке триода, тем больше усиление.

Отрицательное напряжение смещения, несколько закрывающее триод, создается на управляющей сетке автоматически за счет анодного тока, текущего через катодные резисторы R3 и R4. На этих резисторах происходит падение напряжения, пропорциональное силе тока и их общему сопротивлению, в результате чего катод лампы оказывается под некоторым положительным напряжением (в данном случае под напряжение +1,7 В) относительно заземленного проводника источника питания. Управляющая же сетка триода через резистор R1 соединена с заземленным проводником.

На ней, следовательно, относительно катода действует отрицательное напряжение смещения, равное падению напряжения на катодных резисторах. Для ослабления действия обратной связи резистор R3 зашунтирован электрическим конденсатором С1.

Резистор R2 выполняет роль нагрузки анодной цепи триода. Создающееся на нем напряжение усиленного сигнала через, разделительный конденсатор С2 подается на управляющую сетку пентода. Усиленный им сигнал через выходной трансформатор Т1 подается на звуковую катушку головки В1 и преобразуется ею в звуковые колебания. Резистор R8 и конденсатор С7 этого каскада выполняют такую же функцию, что и аналогичные им детали первого каскада.

Конденсатор С6 и переменный резистор R6 создают между анодом и управляющей сеткой пентода отрицательную обратную связь по переменному току, используемую для регулирования тембра звука. Чем выше (по схеме) находится движок резистора, тем большее напряжение обратной связи поступает на сетку пентода, тем меньше усиление каскада на высших частотах рабочего диапазона.

Резистор R9, соединяющий незаземленньщ вывод вторичной обмотки выходного трансформатора с резисторами R3 и R4 катодной цепи триода, создает вторую цепи отрицательной обратной связи. Охватывая оба каскада, она способствует более равномерному усилению сигналов во всем диапазоне рабочих частот и уменьшает нелинейные искажения.

Усилитель питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Блок питания образуют сетевой трансформатор Т2 и двухполупериодный выпрямитель на диодах V2 V5, включенных по мостовой схеме. Обмотка I трансформатора сетевая, обмотка II выпрямителя, III обмотка накала подогревателя лампы. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С8. Постоянное напряжение на анод пентода додается (через первичную обмотку выходного трансформатора) непосредственно с конденсатора С8, а на экранирующую сетку пентода через развязывающий фильтр R7C4. Анодное напряжение на триод первого каскада подается через дополнительный развязывающий фильтр R5C3. Развязывающие фильтры предотвращают паразитную обратную связь между каскадами через общий источник питания.

Лампа накаливания H1, подключенная параллельно накальной обмотке III трансформатора питания, выполняет роль индикатора включения питания усилителя.

Возможная конструкция усилителя показана на рис. 226. Его П образное шасси согнуто из мягкого дюралюминия толщиной 1,5 мм. Чтобы углы получились ровными, заготовка по линиям сгиба с внутренней стороны прорезана на половину толщины материала. Размеры горизонтальной панели шасси 155 х 135 мм, высота передней и задней стенок 35 мм.

Для блока питания можно использовать трансформатор мощностью 40 60 Вт любого типа, в том числе и от устаревших на сегодня моделей ламповых приемников или радиол, лишь бы он имел вторичную обмотку, дающую переменное напряжение 200 220 В и на кальную обмотку на напряжение 6,3 В. Подойдут, например, сетевые трансформаторы радиол Рекорд 62, Ре корд 66, Рекорд 68, Сириус. Для описываемой конструкции использован трансформатор от старого приемника Огонек.

Можно применить и самодельный трансформатор, выполненный на магнитопроводе сечением 8 10 см2 (Ш22 х 40). Для напряжения сети 220 В его обмотка I должна содержать 1040 витков провода ПЭВ 1 0,2 0,25, обмотка П 965 вит ков провода ПЭВ 1 0,12 0,15, обмотка Ш 34 витка провода ПЭВ 1 0,6 0,8.

Диоды V2 V5 выпрямителя смонтированы на гетинаксовой пластинке, которая укреплена на стойках в подвале шасси под сетевым трансформатором.

Выходной трансформатор Т1 типа ТВЗ 2 1 (унифицированный выходной трансформатор звукового канала телевизора). Но можно использовать выходной трансформатор от любого лампового Приемника или телевизора с одно тактным выходным каскадом в усилителе звуковой частоты.

Конденсаторы С1 и С7 типа К50 6, СЗ, С4 и С8 К50 3 (или К50 12), С2 и С5 БМ, МБМ, С6 КЛС, КСО. Возможно, конечно применение конденсаторов других типов, но номинальное напряжение конденсаторов С2, СЗ должно быть не ниже 250 В, а конденсаторов С4 и С8 не ниже 350 В. Переменные резисторы R1 и R6 типа СП 1, постоянные резисторы МЛТ. Резистор R8 должен быть на мощность рассеяния не менее 2 В (МЛТ 2,0) или проволочным.

Мощность головки не должна быть меньше 1 Вт. Можно использовать головки 1ГД 28, 1ГД 37, 2ГД 8, .4ГД 4 и подобные им со звуковой катушкой сопротивлением 4 10 Ом.

Большая часть постоянных резисторов и электролитические конденсаторы О и С7 смонтированы на самодельной монтажной планке, размещенной в подвале шасси возле ламповой панельки. Конструкция монтажной планки тебе знакома по десятой беседе. Схема соединения деталей на ней показана на рис. 227, а. Конденсатор С2 припаян непосредственно к выводам 1 и 9 ламповой панельки, конденсатор С5 к выводам обмотки I выходного трансформатора, резисторы R8 и R5 K выводам положительных обкладок конденсаторов С8, С4 и СЗ. Держатель предохранителя ДПБ, выключатель питания тумблер ТВ2 1 (находятся на задней стенке шасси).

Переменные резисторы и разъем XI (двухгнездная колодка) для подключения звукоснимателя или другого источника сигнала могут быть на передней стенке шасси или смонтированы в виде пульта управления на отдельной дюралюминиевой пластинке (рис. 227,6). Выбор того или иного варианта зависит от внешнего оформления конструкции. На пульте управления может быть индикатор включения питания (лампа H1). Проводники цепей управляющих сеток должны быть экранированными, а их экранирующие оплетки, а также корпуса переменных резисторов и сама пластина пульта надежно соединены с общим заземленным проводником цепей питания.

В зависимости от имеющихся деталей конструкцию усилителя и монтаж можно несколько изменить. Но при этом: ламповую панельку и монтажную планку размещай так, чтобы соединительные проводники цепей анода и управляющих сеток были короткими и не пересекались; сетевой трансформатор и выходной трансформатор располагай на шасси так, чтобы оси их обмоток были перпендикулярны. Невыполнение этих важнейших правил может привести к самовозбуждению усилителя. Динамическую головку размести в небольшом деревянном ящике; его переднюю стенку, в которой будет отверстие по диаметру диффузора головки, затяни неплотной декоративной тканью. В этом же ящике укрепи и усилитель, а на одной из его стенок пульт управления.

Не забывай, что в цепях усилителя действуют достаточно высокие напряжения. Поэтому, приступая к его испытанию и налаживанию, будь особенно внимательным и, разумеется, не касайся проводников с повышенным напряжением. При замене деталей или изменениях в монтаже питание усилителя обязательно выключай.

После проверки монтажа по принципиальной схеме (см. рис. 225) резистор R9 отпаяй от резисторов R3 и R4, а конденсатор Сб от анода пентода. Это надо сделать для того, чтобы цепи обратных связей временно разорвать. Через 40 50 с после включения питания, когда катоды лампы прогреются, в головке должен появиться слабый фон переменного тока, являющийся признаком работоспособности блока питания и выходного каскада. Если теперь движок переменного резистора R1 поставить в крайнее верхнее (по схеме) положение и коснуться его незаземленного вывода, например, пинцетом, то в головке должен появиться громкий, как бы рычащий звук. Это признак работоспособности усилителя в целом.

Движок регулятора громкости поставь в крайнее нижнее (по схеме) положение, измерь и, если надо, скорректируй режимы работы лампы. Рекомендуемые напряжения на ее электродах, указанные на принципиальной схеме, измерены относительно заземленного проводника вольтметром постоянного тока с относительным входным сопротивлением 10 кОм/В (вольтметром комбинированного измерительного прибора, описанного в восьмой беседе). Без ущерба для работы усилителя эти напряжения могут быть больше или меньше на 15—20%. Напряжение на катоде триода (смещение на управляющей сетке триода) устанавливай подбором резистора R3, на катоде пентода подбором резистора R8.

Затем ко входу усилителя подключи звукосниматель и проиграй грампластинку. Звук должен быть громким и плавно изменяющимся при вращении ручки переменного резистора R1. При восстановлении соединения резистора R9 с катодной цепью триода громкость звучания головки несколько уменьшится, а качество звука улучшится. Но не