Calcularea amplificatoarelor tubulare

Calcularea amplificatoarelor tubulare

Amplificatorul este unul dintre elementele cele mai comune ale aparatelor radio electronice, dar de ce începem calculul cu un amplificator de tub epuizat? Există mai multe motive, iar principalul este că interesul pentru tehnologia lămpilor revine din nou, în special în rândul fanilor de sunet de înaltă calitate. Amplificatoarele de lămpi sunt nepretențioase, de încredere și, deși supratensiunile pot provoca defecțiuni pe termen scurt între electrozi, după acestea cel mai adesea lampa rămâne funcțională. Supracurentul face ca electrozii să se încălzească, dar există suficient timp pentru a vedea anodul roșu-fierbinte și nu vă grăbiți să opriți alimentarea. Tranzistorii nu reușesc nici măcar cu supraîncărcări pe termen scurt, instantaneu, "în tăcere" și pentru totdeauna. Adăugați, în plus, că calculele amplificatoarelor pe lămpi și FET, de exemplu, sunt foarte similare.

Calculul oricărui amplificator începe cu definirea parametrilor săi în funcție de scopul amplificatorului: frecvența amplificată a benzii, tensiunea de ieșire, curentul sau puterea, rezistența la sarcină, tensiunea de intrare și rezistența la intrare. Pentru complexul de radio acasă UHF, puterea de ieșire poate fi de 5 wați la rezistența la sarcină (cap dinamic) 4 ohmi, banda de frecvență - 70 Hz. 12,5 kHz, tensiunea de intrare este de 20 mV. 1 V cu o rezistență de intrare de cel puțin 500 kOhm. Intervalul specificat de tensiune de intrare vă permite să conectați amplificator la mai multe surse ale programelor: radio, player-ul cu pick-up piezoelectric, linia de la alte dispozitive.

Această putere ar trebui să fie împărțită în două părți: amplificator de pre-tensiune, care este necesară pentru a introduce controlul de volum (câștig) și, eventual, controalele de ton (sub formă de răspuns în frecvență) și amplificatorul final de putere. Acesta din urmă este calculat la un nivel constant al semnalului de intrare corespunzător semnalului de ieșire al preamplificatorului.

Deci, calculăm amplificatorul de pe lămpi. Diagrama celui mai simplu amplificator aperiodic pe un triod este prezentată în Fig. 48.

Cascada lămpii este bună, deoarece la frecvențe joase practic nu consumă energie de la sursa de semnal - curentul anodic este controlat de tensiunea pe rețea. Cu toate acestea, rețeaua de scurgere rezistor este R1 cu o rezistență de 0,5. 4.7 MΩ este totuși necesar ca electronii rare care s-au stabilit pe rețea să nu o încarce negativ, ci să se întoarcă prin acest rezistor la catod. Același rezistor este convenabil pentru a fi folosit ca un control al volumului.

Condensatorul C1 este necesar pentru a se asigura că componenta constantă a semnalului de intrare (dacă există) nu atinge grila și nu modifică modul lămpii. Capacitatea sa se calculează prin formula pentru frecvența cutoff a HPF, care ar trebui să fie mai mică decât cea mai mică frecvență a benzii passband fn:

Pentru ca absența curentului din rețea să fie absentă, tensiunea rețelei trebuie să fie întotdeauna negativă în raport cu catodul, deci este necesară o tensiune de polarizare. Este practic inconvenient să se utilizeze o sursă separată de tensiune negativă, deci rezistorul de polarizare automată R2 este de obicei inclus în circuitul catodic. Curentul de anod al lămpii creează pe ea o cădere de tensiune Uc, aplicată plus catodului și o minus la grila de control. Formula pentru calcularea sa este simplă:

Rămâne să se calculeze rezistența la sarcină, dat fiind că aproximativ jumătate din tensiunea sursei de alimentare cu energie anodică Ea intră pe ea:

Printre cele mai utilizate triode duble, cel mai mare câștig # 956; = 100 are lampă 6N2P cu parametrii S - 2 mA / V, Ri = 50 Ohm, Uc = -1,5 B, Ua = 120, ia = = 1 mA (ultimele două sunt diferite de cele prezentate în referințele 1 și 250, 8 mA, dar am ales caracteristicile lor de considerente privind eficiența lămpii de adoptare Ea = 240, descoperim R2 = 1,5 kOhm, R3 = 120 ohmi obține tranzistor cascadă astfel calculată ..:

Gain nu este prea mare, iar în cazul în care semnalul de intrare de 20 mV tensiunea de ieșire ar fi doar 1,4 V, care poate fi insuficientă pentru a finaliza „leagăn“ de ieșire a lămpii UMZCH. Va trebui să fie utilizați două tranzistoare în cascadă (atunci câștigul va fi redundant și va trebui să fie redusă, de exemplu, EP) sau o etapă HB altă lampă care dă câștig mai mult - pentodă (Figura 49.).

Diferă numai în circuitul de alimentare al grilajului de ecranare R3C3. Rezistența rezistenței de stingere R3 este determinată de formula

unde Ug2 și ig2 sunt tensiunea și curentul rețelei de ecran.

Rezistența internă a pentodului este mare, astfel încât câștigul este calculat din formula mai simplă

Alegem pentodul 6W1P, cel mai economic. Parametrii săi Ua = = Ug2 = 120, S = 5 mA / V, ia = 7 mA și ig2 = = 3 mA la Uc = - 1,5 V, care dă R2 = = 150 ohmi. R3 = 40 kΩ, R4 = 17 kΩ și K # 956; = 85. Nu se utilizează aproape regimuri cu un curent anod atât de mare în cascadele preliminare. Este benefică creșterea rezistenței tuturor rezistoarelor de câteva ori, reducând în mod semnificativ curentul anodic. Și, deși panta este redusă în acest mod, obține creștere și de a ajunge la 150 200. Pentru a calcula noii parametri cu lămpi mai mici de curent anodic ar trebui să profite de caracteristicile sale. Cu toate acestea, lămpile nu sunt sensibile la schimbări în regim și este ușor de preluat experimental.

Să ne întoarcem acum la UMZH. Pentru ei, se produc tetrodide și pentode radiații speciale de ieșire puternice. In exemplul nostru, 6P14P tetroda potrivit cu parametrii Ua = Ug2 = 250, S = 11,5 mA / V, ia = 50 mA și ig2 = 5 mA când Uc = - 6V Srs este singura ieșire etapă sa încheiat de lucru din clasa A . Aceasta înseamnă că, curentul de repaus al lămpii este egală cu nominal de 50 mA, și pentru schimbarea tensiunii de pe grila de control va varia, de la (lampa închisă) zero la dublul nominal 100 mA (lampa deschis).

Gasim tensiunea necesara a FH pe retea, folosind Eq. # 916; ia = S # 916; UBX:

# 916; UBx = # 916; ia / S = 50 / 11,5 = 4,35 V (valoarea amplitudinii).

Rezistența rezistenței automate de părtinire în circuitul catodului ar trebui să fie

Dacă preamplificatorul de pe pentod, calculat mai sus, va furniza K # 956; = 150, pentru a obține amplitudinea semnalului de intrare în cascadă 4.35V grila de ieșire trebuie să fie egală cu 4,35 / 150 = 0,029 V (valoare de vârf), sau aproximativ 20 mV (RMS), care corespunde cerințelor specificate.

Calculul schematic al ultrasunetelor este complet, putem desena schema schematică (Figura 50). Resistorii de rezistență sunt calculați, rămâne să alegeți capacitatea condensatorului. Acestea sunt calculate ca și capacitatea C1 (vezi mai sus) pentru cea mai mică frecvență a benzii de trecere, care trebuie luată cu o marjă sub 70 Hz.

Desigur, formula trebuie să fie înlocuită cu rezistența rezistorului corespunzător. De exemplu, în cazul în care lanțul are R1C1 frecvență de tăiere de 16 Hz, la o capacitate de 0,01 microfarazi, lanțul R2C2 va avea aceeași frecvență de tăiere la 10 microfarazi capacitate. Este util să se verifice și frecvența superioară de pre-amplificator de lățime de bandă, luând suma de ieșire VL1 vasului lămpi, al cărei VL2 lampă capacitatea de intrare (luate de referință) și SΣ montarea containerului egal 3+ 13,5+ 2-40 pF:

După cum puteți vedea, este mai mare decât este necesar.

Câteva cuvinte ar trebui spuse despre numirea lanțului de decuplare R5C5. Fluctuațiile semnificative ale curentului lămpii de ieșire vor duce în mod inevitabil la modificări ale tensiunii de alimentare cu anod, deoarece amplificatoarele de tuburi se hrănesc de obicei din surse nestabilizate. Că ele nu afectează activitatea cascadei preliminare (și nu avem nevoie de ea deloc) și este instalat un lanț. Condensatorul C5 pur și simplu nu are timp să fie reîncărcat în timp cu schimbările în tensiunea anodică. În plus, lanțul filtrează suplimentar fundalul de AC cu o netezire necorespunzătoare în filtrul redresorului.

Să luăm acum în considerare circuitul anod al fazei de ieșire. Acesta oferă lampă de putere maximă în cazul modificărilor de curent de la 0 la 100 mA va fi însoțită de cea mai înaltă posibilă schimbare de tensiune la anod, curentul maxim va corespunde tensiunii minime pe care trebuie să fie de cel puțin 20. 30 (în caz contrar apar distorsiuni pe vârfurile semnalului) . Să considerăm o altă cădere de tensiune de 10 volți peste rezistența de ieșire activă a înfășurării transformatorului primar și de a obține amplitudinea tensiunii alternative la anod, 250 - se adaugă 30 = 210 V. Tensiunea de curent alternativ la tensiunea constantă - 10. Rețineți că curentul anod scade la zero (în semnal negativ de intrare jumătate de undă), tensiunea instantanee anod se va ridica la 250 + 210 = 460 V. După cum sa menționat mai sus, lampa poate tolera cu ușurință astfel de solicitări.

Puterea oscilantă a semnalului în circuitul anodic va fi

P = umim / 2 = 210; 0,05 / 2 = 5,25 W.

Având în vedere pierderile mici în transformatorul de ieșire, am îndeplinit condiția setată (cu 5 wați în sarcină). Să găsim rezistența necesară a înfășurării primare pentru RH curent RH:

RH = Um / im = 210/50 = 4,2 kΩ.

Știind rezistență cap RH și Rg, sunt acum disponibile și o ieșire coeficient transformator T1 cu următoarele: Dacă transformatorul scade tensiunea de n ori, de câte ori crește curentul din circuitul secundar de lichidare, atunci impedanța este transformată în 2 n ori:

La frecvențe mai mari de audio crește spectrul de UMZCH câștig ca rezistența de sarcină activă RH se adaugă bobina soundhead reactanța inductivă, numărate în înfășurarea primară rezistență și scurgere inductanță în sine înfășurarea primară a transformatorului T1. Pentru a compensa creșterea paralel cu înfășurarea primară C7 condensator conectat, capacitatea de care este dificil de calcul datorită incertitudinilor parametrilor menționate anterior și, prin urmare, este ales experimental, într-o formă de răspuns în frecvență dorită.

Întrebare pentru auto-examinare. Poate că deja te-ai săturat de calcule teoretice? Dacă nu, calculați amplificatorul pe baza propriilor cerințe și, dacă da, găsiți, de exemplu, un tub TV inutil și dezasamblați-l. Dintr-o carcasă din lemn obțineți un sistem de difuzor bun, dacă tăiați panoul frontal din PAL și acoperiți-l cu o cârpă. Pe panou plasați capul, este mai bine nu în centru și mai bine două sau mai multe, conectate în serie sau în paralel, în funcție de rezistența lor. Asamblați un amplificator similar celui descris și bucurați-vă de sunetul "tub". Vor fi găsite toate detaliile necesare pentru implementarea proiectului în vechiul televizor.

Articole similare

• Caracteristicile circuitelor de alimentare ale amplificatoarelor tubulare

• Amplificatoare de lămpi, o tehnică de selecție a transformatoarelor țintă

Trimiteți-le prietenilor: