EPSICOM POWER VALVE AMPLIFIER EP Ready Prototyping. Cuprins. Idei pentru afaceri. Hobby & Proiecte Educationale

Transcript

1 EPSICOM Ready Prototyping Coleccţ ţia HI--FI I Sono & Lightt EP Cuprins Prezentare Proiect Fişa de Asamblare 1. Funcţionare 2 2. Schema 3 3. PCB 4 4. Lista de componente Tutorial Transformatoare audio 9-12 POWER VALVE AMPLIFIER Avantaj Pret/Calitate Livrare rapida Design Industrial Proiecte Modificabile Adaptabile cu alte module Module usor de asamblat Idei Interesante Idei pentru afaceri Hobby & Proiecte Educationale a division of EPSICO Manufacturing

2 Un amplificator formidabil din toate punctele de vedere. Proiectul anului 1999 le Elektor. Fără prea multe comentarii trecem direct la Caracteristici: - Tensiune de alimentare: ±70 V (±72 V fără semnal) şi curent de mers în gol de 0,2 la 0,4 A - Sensibilitate de intrare: 1,1 Veff Tuburile electronice nu vor roși niciodata... în fața tranzistoarelor!!!!! Funcţionare Avantajul acestei scheme faţă de clasa AB este al unei excelente linearităţi în domeniul audio şi distorsiuni foarte mici iar dezavantajul este al unei puteri mai mici. Ceea ce se urmăreşte însă este obţinerea unui sunet de studio. Cu toate că tehnologia semiconductoarelor are o dezvoltare de netăgăduit, această configuraţie este imposibil de rezolvat cu tranzistoare, acestea ramânând un simplu silicon. Ca să ne explicăm fraza: în clasa AB, semiperioadele sunt aplicate pe rând unei ramuri urmând a fi refăcute şi compuse prin cele două înfăşurări ale transformatorului. Din nefericire însa, compunerea nu poate fi perfectă astfel că semnalul va trebui să fie filtrat. În varianta Parallel Push- Pull transformatorul de ieşire nu mai are priză în primar, curentul circulând prin primar identic cu cel al unui transformator de alimentare. Tuburile, conectate fiind în paralel, reduc impedanţa de ieşire de cca. 4 ori astfel că înfăşurarea transformatorului de ieşire are un număr redus de spire, reducând astfel şi inductanţa precum şi capacitatea între înfăşurări, elemente ce impietează răspunsul per ansamblu al amplificatorului. Totodată, faţă de clasicele scheme în clasă AB, atât scurt-circuitul cât şi mersul în gol, nu au efect devastator asupra amplificatorului (la clasa AB apare efectul flyback de suprapunere a tensiunilor semialternante ce duce la distrugerea prin tensiune a elementelor finale). Aşa cum se observă şi în schemă, avem trei module. Primul este cel de amplificare, al doilea de alimentare iar cel de-al treilea cel de limitare a curentului de pornire. Intrarea se face printr-un transformator audio ce poate fi conectat fie 1:1 sau 1:2, impedanţa de intrare fiind de 34KΩ respectiv 8.5KΩ, tensiunea max. fiind de 1.5V respectiv 0,75V pentru putere maximă. Cu R3 şi R4 prin C2 se face supresia semnalelor de RF. Vb joacă rolul de adaptor de impedanţă pentru etajul realizat cu V2a căruia i se aplică direct semialternanţa, fără decuplare prin condensator. Grila lui V2b este conectată direct prin R14 iar C10 trece-jos componenta alternativă. V2 va asigura astfel pe ieşire excursia în tensiune a semnalului integral iar V3 şi V4 vor asigura curentul necesar prin sarcină. Cu valorile din schemă se folosesc tuburile KT88 cu care se obţin 45W, însă se pot folosi şi EL34 cu care se obtin 35W (lista separată). C15 are un rol important în schemă, ca reacţie negativă, răspunsul în frecvenţă fiind liniar la 20KHz şi scade cu 1dB la 100KHz. Tensiunile sunt obţinute cu blocul de alimentare ce generează tensiunile de filament şi tensiunile anodice şi de grilă; grilele ecran primesc tensiuni de la etajul opus pentru ca atunci când tensiunea pe anod-catod scade, tensiunea pe grilă să ramână o valoare corespunzătoare pentru ca semnalul să nu se limiteze prematur. Filtrarea tensiunii pe grilă se face prin R2 C3 şi R5 C6. Pentru V1 tensiunea este stabilizată cu diodele Zenner D1-D4. R1C1 şi R4C4 au rol de filtru la componentele RF de pe reţeaua de alimentare. Tensiunea de filament este aplicată prin perechea de rezistenţe R29-R30 ce trec către masă, reducând mult zgomotul indus de filament precum şi posibilele tensiuni catod filament. Circuitul de întârziere la cuplare are un rol esenţial în realizarea tensiunii de filament ce va apare astfel gradual, protejând lămpile şi dându-le şansa unei durate îndelungate în funcţionare. Carcasa se realizează din tablă de nichel, bine lustruită, legată la împământare. După realizare se trece la reglaje: - filamentele luminează după cca. 2 minute. Se măsoară tensiunea între M1 şi grila lui V3 şi între M2 şi grila V4 şi se reglează din semireglabili până la cea mai negativă tensiune aplicată pe grilă. Se măsoară tensiunile pe R25 şi R26 (curentul de repaus) şi se reglează egal din semireglabili (operaţia se repetă de 3-4 ori).

3

4 31 Sararilor Street I Craiova, Dolj, Romania I ,

5

6

7 CIRCUITUL DE AMPLIFICARE CIRCUITUL DE INTARZIERE Nr.Crt. Part Type Denumire Valoare Cant 1 R1,R2 Rezistenţă 68KΩ 2 2 R3 Rezistenţă 2,2KΩ 1 3 R4 Rezistenţă 150KΩ/2W 1 4 R5 Rezistenţă 2,7KΩ/2W 1 5 R6 Rezistenţă 2,2KΩ/2W 1 6 R7 Rezistenţă 1MΩ 1 7 R8 Rezistenţă 2,7KΩ 1 8 R9 Rezistenţă 22KΩ/2W 1 9 R10 Rezistenţă 390KΩ 1 10 R11,R12 Rezistenţă 47KΩ/2W 2 11 R13 Rezistenţă 2,7KΩ/2W 1 12 R14, R21,R22 Rezistenţă 33KΩ 3 13 R15,R16 Rezistenţă 10KΩ/2W 2 14 R17,R18 Rezistenţă 10KΩ 2 15 R19,R20 Rezistenţă 220KΩ 2 16 R23,R24 Rezistenţă 3,3KΩ 2 17 R25,R26 Rezistenţă 10Ω / 2W 2 18 R27,R28 Rezistenţă 270Ω / 2W 2 19 R29,R30 Rezistenţă 47Ω 2 20 P1,P2 Semireglabil 25KΩ 2 21 C1 Condensator 2,2µF/50V 1 22 C2 Condensator 10pF 1 23 C3 Condensator 100pF 1 24 C4,C5 Condensator 47µF / 450V 2 25 C6 Condensator 10-33pF 1 26 C7,C8,C9 Condensator 220nF/630V 3 27 C10 Condensator 10µF/100V 1 28 C11-C14 Condensator 47µF/100V 4 29 C15 Condensator 1nF 1 30 D1 Diodă zener 56V/1,3W 1 31 D2-D4 Diodă zener 110V/1,3 W 3 32 D5,D6 Diodă 1N V1 Tub ECC V2 Tub ECC V4, V5 Tub KT88 sau 6550 A 2 36 Tr1 Transformator E-1220 (adaptor impedanţă de intrare) 1 37 Tr2 Transformator AP-234 (adaptor impedanţă de ieşire) 1 38 Tr1 Transformator NTR-P/7 (Mono) sau NTR-P/5 (Stereo) 1 Nr.Crt. Part Type Denumire Valoare Cant 1 R1 Rezistență 100Ω 1 2 R2-R8 Rezistență 100Ω/ 4.5 W 7 3 C1,C2,C3 Condensator 1000µF / 40V 3 4 D1,D2 Diodă 1N Rel1 Releu 12V 1

8 BLOCUL DE ALIMENTARE Varianta mono Nr.Crt. Part Type Denumire Valoare Cant 1 R1, R4 Rezistență 22Ω/4,5W 2 2 R2,R5 Rezistență 1KΩ/4,5W 2 3 R3, R6 Rezistență 150KΩ/2W 2 4 C1,C4 Condensator 0,1µF/1000V 2 5 C2, C5 Condensator 470µF/450V 2 6 C3,C6 Condensator 100µF/450V, 2 7 Gl1,Gl2 Punte redresoare 500V/1,5A 2 8 SI1,SI2 Siguranță 0,2A 2 Varianta stereo Nr.Crt. Part Type Denumire Valoare Cant 1 R1, R2 Rezistență 22Ω/4,5W 2 2 R3,R4 Rezistență 1KΩ/4,5W 2 3 R5, R6 Rezistență 150KΩ/2W 2 4 C1,C2 Condensator 0,1µF/1000V 2 5 C3, C4 Condensator 470µF/450V 2 6 C5,C6 Condensator 100µF/450V, 2 7 Gl1,Gl2 Punte redresoare 500V/1,5A 2 8 SI1,SI2 Siguranță 0,2A 2 Produsul este realizat de şi prezentat ELEKTOR. Mulţumirile pentru acest superb proiect le adresaţi lor. Acest produs se livrează numai în varianta circuit imprimat, în scopuri educaționale. Dacă doriţi să aflaţi mai multe despre produsele noastre, vizitaţi situl Dacă aţi întâmpinat probleme cu oricare dintre produsele noastre sau dacă doriţi informaţii suplimentare, contactaţi-ne prin office@epsicom.com Pentru orice întrebări, comentarii sau propuneri de afaceri nu ezitaţi să ne contactaţi pe adresa office@epsicom.com 31 Sararilor Street I Craiova, Dolj, Romania I ,

9 Care este diferența dintre transformatoarele ieșire și cele de intrare? Cel mai simplu spus, transformatoarele de ieșire sunt utilizate ca adaptor de impedanță mică la ieșirea etajului final fiind alimentat în primar de o linie echilibrată iar transformatoarele de intrare sunt folosite la adaptor de impedanță mare la intrarea etajului final. Caracteristicile tehnice și modul de realizare ale celor două tipuri de transformare sunt foarte diferite. În amplificatoarele cu tuburi avem nevoie de un transformator de ieșire deoarece tensiunile din amplificatoarele cu tuburi sunt prea mari pentru difuzor, în timp ce capabilitatea de curent a tuburilor este prea mică pentru a acționa corect difuzorul. Există și amplificatoare cu tuburi făra transformatoare însă cele mai multe amplificatoare cu tuburi folosesc transformatoare de ieșire. Funcția unui transformator de ieșire este acela de a reduce tensiunea de ieșire la valori sigure și de a multiplica curenții slabi ai tuburilor la valori mari, funcție realizată prin raportul înfășurărilor dintre primar și secundar. Transformatoarele de ieșire pot fi împărțite în două grupe. Transformatoarele pentru amplificatoare Single End și transformatoare pentru amplificatoare push-pull. Diferența majoră între aceste două este că pentru Single End avem un curent slab al unei a triode de putere (clasa A) iar miezul transformatorului nu este compensat, în timp ce în transformatoare push-pull curenții din cele două tuburi de putere push-pull anulează fiecare miezul transformatorului. Constructiv, acestea diferă, primul având un întrefier pentru limitarea curentului, cel de-al doilea având un miez închis. Un transformator de ieșire este acționat de un amplificator si de obicei încărcat do sarcina suplimentară, capacitatea cablului de câteva mii de pf. La frecvențe înalte, această capacitate se comportă ca un adevărat consumator, un consum suplimentar de curent. De aceea, ieșirea transformatorului trebuie să aibă o impedanță mică, în special la frecvențe mari, adică înfășurări cu rezistență mică în curent continuu și cuplaj magnetic foarte strâns, deoarece suma rezistențelor infășurărilor și "inductanță șunt" care rezultă din cuplajul imperfect sunt plasate în serie între amplificator și sarcină. Pentru a mentine echilibrul impedantei pe linia de ieșire, transformatorul trebuie să fie echilibrat la ieșire cu capacități, adică necesită o uniformă distribuire a capacității înfășurării primarului peste cea a secundarului. Aceste obiective pot fi îndeplinite la construirea transformatoarelor de ieșire de înaltă performanță folosind cablu bifilar (infășurarea primară intercalata cu cea secundară). Transformatorul de intrare este este acționat de o linie echilibrată și acre ca sarcină intrarea într-un etaj de amplificare. Primarul trebuie să aibă o impedanță mare la tensiunea diferențială dintre linii, adică multe spire din sârmă subțire pentru ca rezistența înfășurării să aibă o valoare mare. Transformatorul trebuie să suprime orice răspuns la tensiunea de mod comun. Este utilizat un ecran Faraday, conectat la masă, pentru a preveni cuplarea capacitivă a tensiunii de mod comun din primar la secundar, prin plasarea unei folii subțiri din cupru între înfășurări, reducând astfel și cuplajul magnetic și duce la creșterea "inductanței șunt". Pentru a menține echilibrul impedanței liniei de intrare, datorate de capacității înfășurării primarului față de ecranul Faraday, acesta trebuie să fie distribuit uniform pe suprafața înfățurarii primarului. Datorită impedanței și inductanței mari, intrarea și sarcina pe secundarul transformatorului trebuie să fie atent controlate.

10 Se recomandă să fie utilizată rețea RC ca rezistență de sarcină și capacitate de încărcare la minimum. In general, aceasta înseamnă plasarea fizică a transformatorului de intrare cât mai aproape posibil de intrarea etajului de amplificare. De exemplu, capacitatea uni cablu ecranat cu lungimea de 60cm are aproximativ 100 pf și va diminua banda de trecere și răspunsul tranzitoriu. Ce este "impedanța" a unui transformator? Specificația numită "impedanța" transformatoarelor audio pare să nască multe confunzii însă lucrurile devin mai clare atunci cand este utilizată noțiunea de impedanță externă, transformatorul în sine neavând impedanță proprie. Pur și simplu reflectă impedanțe, modificate de pătratul raportului se transformare de la o înfășure la alta. Având în vedere faptul că puterea de intrare și cea de ieșire sunt egale, simpla aplicare a legii lui Ohm va dovedi acest lucru. Confuzia provine probabil din faptul că transformatoarele pot reflecta simultan două impedanțe diferite. Una dintre ele este impedanta de ieșire a amplificatorului, așa cum se vede din secundar iar cealaltă este impedanța sarcinii, așa cum se vede din primar. Un exemplu al proprietăților transformatorului de ieșire este prezentat mai jos: Impedanța circuitului deschis, la 1 khz, pe fiecare înfășurare este de aproximativ 150 kω. Deoarece rezistența măsurată in curent continuu este de aproximativ 40Ω pe înfășurare, în cazul în care primarul este scurtcircuitat, impedanța secundarului secundar va fi de 80Ω. Dacă punem transformatorul între un amplificator și o sarcină, amplificatorul va "vedea" sarcina prin transformator și sarcina va "vedea" impedanța de ieșire a amplificatorului (în general zecimi de ohm pentru amplificatoarele cu feedback-ul negativ) prin transformator. În acest caz, amplificatorul va "arata" 80Ω pe ieșire sau sarcină și sarcina de 600Ω va "arata" amplificatorului 680Ω. Dacă sarcina ar fi fost de 20KΩ, ar fi "aratat" ceva mai puțin de 20 kω deoarece impedanța transformatorului în circuit deschis este efectiv în paralel cu ea. Acest efect este neglijabil pentru majoritatea sarcinilor. Un exemplu de proprietăți transformatorului de intrare este prezentat mai jos:

11 Impedanța circuitului deschis pe primar este de aproximativ 2 MΩ la 1 khz, Deoarece raportul de transformare este 4:1, atunci raportul impedanței este 16: 1, impedanța circuitului secundar deschis este de aproximativ 125 KΩ. Rezistențele în c.c. sunt de aproximativ 2,5 KΩ pentru primar și 92Ω pentru secundar. Deoarece acesta este un transformator de intrare, trebuie să fie folosit cu rezistența de sarcină secundară specifică de 2,43 KΩ pentru răspuns corect în frecvență. Putem calcula că această sarcină va "arata" aproximativ 42KΩ pe primar, care cu siguranță îl recomandă pentru un etaj de intrare tip "punte". Pentru reducerea zgomotului etajului de amplificare, trebuie să știm ce transformator de ieșire să folosim și ce impedanță să aibă. Dacă presupunem că primarul este acționat de linia din ieșirea precedentă, adică un transformator cu impedanță sursei de 80Ω, putem calcula că secundarul va "arata" intrării amplificatorului aproximativ 225Ω. Bibliografie: B. Whitlock, "Linii echilibrate în Audio Transformers ", Journal of AES, Vol 43, nr 6, iunie Copyright 1995, Jensen Transformers, Inc.

12 Data Notes Dacă doriţi să aflaţi mai multe despre produsele noastre, vizitaţi situl Dacă aţi întâmpinat probleme cu oricare dintre produsele noastre sau dacă doriţi informaţii suplimentare, contactaţi-ne prin Pentru orice întrebări, comentarii sau propuneri de afaceri nu ezitaţi să ne contactaţi pe adresa 31 Sararilor Street I Craiova, Dolj, Romania I ,