Τελικός ενισχυτής 35 Watt με λυχνίες

Κυκλώματα Ήχου 112 Τελικός ενισχυτής 35 Watt με λυχνίες Μια απλή σχεδίαση Από τον Bob Stuurman Ο ενισχυτής με λυχνίες που σας παρουσιάζουμε παρακάτω είναι μια κλασική σχεδίαση push-pull και χρησιμοποιεί δύο EL34 (ή της αντίστοιχες, Αμερικάνικης προέλευσης, 6CA7). Έχει σχεδιασθεί ώστε να είναι όσο πιο απλός γίνεται, για να αποφύγουμε τα προβλήματα που τυχόν θα παρουσιάζονταν σε νέους κυρίως κατασκευαστές. Η ισχύς εξόδου του είναι 35 W με χαμηλή παραμόρφωση και ευρεία απόκριση συχνότητος. Αποδίδει εξαιρετικής ποιότητας ήχο όταν συνδυαστεί με ένα ζευγάρι ηχείων που έχουν κάποια λογική ευαισθησία και καλή ηχητική ποιότητα. Έτσι ακόμα και ένα απλό κύκλωμα με συμβατικές προδιαγραφές είναι δυνατόν να μας «φορτίσει συναισθηματικά» όταν ακούμε τη μουσική που μας αρέσει. Κυκλωματικό διάγραμμα Η σχεδίαση αυτού του ενισχυτή βασίζεται σε μια αντίστοιχη της Philips πίσω στα 1950: και παρουσιάζεται εδώ με κάποιες τροποποιήσεις που προτάθηκαν από τον Claus Byrith. Αυτές οι τροποποιήσεις περιλαμβάνουν: 1) Τη χρήση διαφορετικής αρνητικής τροφοδοσίας για τα οδηγά πλέγματα των EL34, 2) ρύθμιση της ισοστάθμισης εναλλασομένου για τις δύο λυχνίες εξόδου, 3) τη χρήση μιας πεντόδου EF86 συνδεσμολογημένης ως τρίοδος στο στάδιο προενίσχυσης και 4) μια μείωση του ολικού συντελεστή αρνητικής ανάδρασης (20 db). Στο Internet διατίθενται δύο πληροφοριακά δελτία που αξίζει να τα διαβάσουν όσοι από τους αναγνώστες το επιθυμούν. Έχουν αρκετά λεπτομερή περιγραφή όπως μπορείτε να δείτε στις ανάλογες διευθύνσεις στο τέλος του άρθρου στις «αναφορές». Εμείς θα περιοριστούμε σε μια σύντομη ανάλυση στη συνέχεια του άρθρου μας. Πάντως υπάρχουν ακόμα κάποια σημεία που θα περιγράψουμε και αφορούν τα λιγότερο γνωστά τμήματα της κατασκευής, γιατί αποτελούν μια καλή εισαγωγή στις δυσκολίες που αντιμετωπίζουμε με τους τελικούς ενισχυτές push-pull καθώς και τις διάφορες λύσεις που έχουμε στη διάθεσή μας. Στο πρώτο μέρος του άρθρου θα σας δώσουμε τη θεωρία σε σχέση με τη λειτουργία του ενισχυτή ενώ στο δεύτερο μέρος θα στραφούμε περισσότερο στο κατασκευαστικό. Αφού πρόκειται για μια ιδιοκατασκευή περισσότερο παρά για ένα kit, ορισμένα σημεία της θα περιγραφούν πολύ αναλυτικά με εκτεταμένες λεπτομέρειες. Στο σχήμα 1 βλέπουμε το κυκλωματικό διάγραμμα του ενός καναλιού του τελικού ενισχυτή με λυχνίες. Υπάρχουν τρεις τάσεις τροφοδοσίας: μια θετική υψηλή τάση των 440 V, μια αρνητική τάση για τα οδηγά πλέγματα 55V και μια τάση για τα νήματα των 6,3 V. Για τα νήματα χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά τυλίγματα του μετασχηματιστή τροφοδοσίας. Ένα για την προενισχύτρια λυχνία και τη λυχνία αναστροφής φάσης / οδήγησης (Fil1 και Fil2) καθώς και ένα για τις λυχνίες εξόδου(fil3 και Fil4), το οποίο είναι συμμετρικά συνδεμένο ως προς την γείωση μέσω των αντιστάσεων R28 και R29. Οι λυχνίες εξόδου είναι συνδεσμολογημένες σε διάταξη «ultralinear», «τελείως γραμμική» με την σύνδεση των προστατευτικών πλεγμάτων τους σε ενδιάμεσες λήψεις των πρωτευόντων τυλιγμάτων του μετασχηματιστή εξόδου μέσω των αντιστάσεων του 1kΩ και των ανασταλτικών πλεγμάτων στο δυναμικό της καθόδου. Λόγω της εσωτερικής αρνητικής ανάδρασης δια μέσου των προστατευτικών πλεγμάτων, οι λυχνίες παρουσιάζουν χαρακτηριστικά που βρίσκονται ενδιάμεσα σε αυτά μιας τριόδου και μιας κανονικής πεντόδου. Η εσωτερική σύνθετη αντίσταση «πέφτει» στο ίδιο επίπεδο με αυτό μιας τριόδου όπως επίσης και η παραμόρφωση περιορίζεται στο ίδιο επίπεδο με μιας τριόδου. Επίσης η ισχύς εξόδου πέφτει περίπου στο 65% αυτής ενός σταδίου με πέντοδο. Αντί να παίρνουμε την αρνητική τάση για τα οδηγά πλέγματα με αυτοπόλωση από την αντίσταση της καθόδου, χρησιμοποιούμε ξεχωριστές τάσεις τροφοδοσίας. Αυτό γίνεται για να διατηρείται σταθερό το σημείο λειτουργίας και να μην μεταβάλλεται όταν «παίζει» ο ενι206

C5 680p 185V D1 C2 C3 100n 10µ 200V C1 R3 4k7 470n R1 R2 1M 1M 3k3 R9 420V R23 100k 10k P1 C7 C8 C4 470n 10µ 50k V3 R12 R14 3 100p R4 R8 1 C9 R20 4 5 320V 2k2 100n 8 320V R16 R26 85V EL34 TpV3 V3a * V1 6 47k 27k 1k 390Ω 1M R7 150k 150k R6 R13 100Ω 82k R10 V2 R17 6 1 P3 8 1 7 2 9 R18 3 8 EF86 ECC83 1V1 R5 R11 87V 3 20k C10 100n C6 220n 390k 47k 390k 47k C12 220n C13 220n R19 R21 2k2 10Ω 10Ω R24 1k Tr+ Tp0 R25 TpV4 1k * V3g V4g R27 V4a EL34 8 C14 5 4 1 470n V4 3 Tr1 Fb+ Fb0 * 1k R30 +440V +440V LS + LS + LS LS 0V 0V LS1 8 Ω C11 V1 5 4 V2 4 9 5 Fil 1, 2 6V3 V3 7 2 V4 2 7 100Ω 100Ω R28 R29 Fil 3, 4 6V3 R15 15k 10k P2 470µ R22 100Ω * zie tekst * see text * siehe Text * voir texte 020071-11 55V 55V Σχήμα 1: Κυκλωματικό διάγραμμα του τελικού ενισχυτή με λυχνίες. σχυτής. Η αρνητική τάση πόλωσης μπορεί να ρυθμιστεί με τη χρήση του Ρ2 (DC ρεύμα ηρεμίας) ενώ η εξισορρόπηση της πόλωσης DC μεταξύ των δύο λυχνιών γίνεται με το Ρ3. Καθώς αυξάνεται το σήμα εισόδου και ενώ το στάδιο εξόδου λειτουργεί σε τάξη Α για χαμηλά σήματα εισόδου, μεταπίπτει απότομα σε τάξη Β. Παράλληλα αυξάνει και η κατανάλωση ρεύματος. Το σημείο λειτουργίας μπορεί να μεταβληθεί εντός κάποιων ορίων με τη ρύθμιση της αρνητικής τάσης πλέγματος. Αφού χρησιμοποιούμε ξεχωριστή τροφοδοσία για τα οδηγά πλέγματα, τροφοδοτούμε με όλη τη διαθέσιμη τάση τροφοδοσίας τις λυχνίες μέσω του μετασχηματιστή. Οι κάθοδοι συνδέονται στη γη μέσω αντιστάσεων 10 Ω (R24 και R25). Η πτώση τάσεως «επάνω τους» είναι ανάλογη του ρεύματος που διαρρέει τις λυχνίες (10 mv/ma). Έχουμε τρία σημεία ρύθμισης του κυκλώματος. Το ΤΡ0 είναι η γείωση του κυκλώματος ενώ τα ΤΡV3 και ΤΡV4 είναι τα αντίστοιχα σημεία ρύθμισης για τις δύο λυχνίες εξόδου. Οι EL34 παράγουν μέγιστη ισχύ εξόδου όταν η τάση στο πλέγμα ελέγχου είναι περίπου 26 V. Την οδήγηση αυτή μπορεί εύκολα να την παρέχει ο αναστροφέας / διαχωριστής φάσης. Η συνδεσμολογία του κυκλώματος αναστροφής φάσης υλοποιείται με την διπλοτρίοδο λυχνία V2 που έχει συνδεμένες μαζί τις καθόδους και γειωμένο για τα σήματα AC τον οδηγό πλέγμα της μιας λυχνίας μέσω του C6. Αφού η μία λυχνία οδηγείται από το πλέγμα και η άλλη από την κάθοδο, υπάρχει μια μικρή διαφορά στις παραγόμενες τάσεις εξόδου από τις δύο ανόδους. Τα πλάτη εξόδου μπορούν να ρυθμιστούν ακριβώς ώστε να είναι ίσα από το ποτενσιόμετρο Ρ1 (εξισορρόπηση ΑC). Ο διαχωριστής φάσης παρέχει ένα κέρδος περίπου 26 207

Προδιαγραφές του ενισχυτή Σύνθετη αντίσταση εισόδου 1 ΜΩ Ευαισθησία εισόδου 600 mv Ονομαστική σύνθετη αντίσταση φορτίου 8 Ω (εναλλακτικά 4 Ω) Μέγιστη ισχύς εξόδου 39 W / 8 Ω Εύρος ζώνης στο 1 W 5 Hz - > 40 khz Ολική αρμονική παραμόρφωση (THD)+ θόρυβος 0,06% (Β = 80 khz) Λόγος σήματος προς θόρυβο Επιδόσεις Μερικά αποτελέσματα των μετρήσεων φαίνονται στα σχήματα Α και β. Στο σχήμα Α βλέπουμε την αρμονική παραμόρφωση συναρτήσει της συχνότητας. Η κατώτερη καμπύλη μετρήθηκε για ισχύ εξόδου 1 W και η πάνω για 27 W. Ειδικά η καμπύλη του 1 W έχει πολύ καλή μορφή εάν δεχθούμε ότι αυτή είναι μια τυπική στάθμη ακρόασης της μουσικής. d B r A +0-10 -20-30 -40-50 -60-70 -80-90 62 db (B = 22 khz) 88 db (ισοστάθμιση τύπου Α) Στο σχήμα Β που είναι λίγο ασυνήθιστο βλέπουμε την FFT (γρήγορης ανάλυσης Fourier) ανάλυση ενός σήματος με συχνότητα 1 khz για ισχύ εξόδου 1 W. Το ημιτονικό σήμα του 1 KΗz συμπιέστηκε πάρα πολύ από το μετρητικό μηχάνημα και οι κορυφώσεις που απομένουν αντιπροσωπεύουν την αρμονική παραμόρφωση του ενισχυτή. Δεν πρέπει να ανησυχείτε από αυτή την καμπύλη αφού η πολύ μεγάλη δυναμική περιοχή (150 db) δείχνει κάπως υπερβολικά τα αποτελέσματα. Οι πιο σημαντικές συνιστώσες της παραμόρφωσης βρίσκονται στα 2 khz και στα 3 khz με αντίστοιχη στάθμη -77 και -90 db. Για μια απλή σχεδίαση όπως αυτή που χρησιμοποιούμε λυχνίες με μετασχηματιστή εξόδου έχουμε πετύχει πολύ καλά αποτελέσματα. Η υπερύψωση στα 50 Hz προέρχεται από τον εναπομείναντα θόρυβο (ανεπαρκής εξομάλυνση) του τροφοδοτικού και δεν έχει να κάνει σε τίποτα με την κατανομή της αρμονικής παραμόρφωσης. -100-110 -120-130 -140-150 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz 020071-16 10 5 2 1 0.5 % 0.2 0.1 0.05 0.02 0.01 20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k Hz 020071-15 φορές και έτσι χρειαζόμαστε στην είσοδο ένα σήμα πλάτους 1V για να οδηγηθεί σε πλήρη ισχύ εξόδου ο τελικός. Η υψηλή αντίσταση της καθόδου (R13) δίνει χαμηλή παραμόρφωση και υψηλή τάση καθόδου (γύρω στα 87 V), που επιτρέπει στο πλέγμα της V2a να οδηγείται κατευθείαν από την άνοδο της προενισχύτριας EF86 χωρίς τη χρήση ενδιάμεσα συζευκτικού πυκνωτή. Η προενισχύτρια λυχνία συνδεσμολογείται και αυτή σαν τρίοδος με την σύνδεση του προστατευτικού πλέγματος στην άνοδο και του ανασταλτικού στην κάθοδο, αφού δεν χρειαζόμαστε το υψηλό κέρδος που θα παρουσίαζε σαν πέντοδος. Αυτή η συνδεσμολογία περιορίζει το συντελεστή θορύβου που γίνεται ίσος με μιας τριόδου, ενώ διατηρεί την καλή εσωτερική θωράκιση και το χαμηλό μικροφωνισμό αυτής της λυχνίας. Ένα σήμα 60 mv στον οδηγό πλέγμα της EF86 χρειάζεται για να οδηγήσει πλήρως το στάδιο εξόδου. Με δεδομένο την αρνητική ανάδραση των 20 db που ορίζουν οι R7 και R6, το σήμα εισόδου που χρειάζεται για να αποδώσει πλήρη ισχύ, το στάδιο εξόδου είναι 600 mv. Με αυτή την τάση η ισχύς εξόδου είναι 39 W. Ο ενισχυτής αρχίζει να αποκόπτει (υπεροδήγηση) στα 0,7 V που αντιστοιχούν σε ισχύ περίπου 46 W. H συχνότητα συντονισμού του μετασχηματιστή εξό- 208

Κυκλώματα Ήχου C5 D6 C6 F1 315mA F 1N4007 C8 C7 C11 D8 D10 D7 C12 4x 100n D9 R1 100n 47k C10 +440V R2 470µ 4x BYW96E +440V 47k 340V D5 470µ 0V 1N4007 C1 40V D1 D2 C2 C4 C3 δου λόγω της επαγωγής σκέδασης είναι γύρω στα 80 khz. Σε αυτή τη συχνότητα, το κέρδος ανοικτού βρόγχου πρέπει να είναι αρκετά χαμηλό για να εξασφαλίσουμε ότι ο ενισχυτής δεν θα ταλαντώνει. Την απαραίτητη εξασθένηση κάνουν ο C4 και η R8 με τη βοήθεια και του C5. Οι τιμές αυτών των εξαρτημάτων καθορίζονται πειραματικά με τη χρήση τετραγωνικού σήματος στην είσοδο. Όταν ανοίγουμε τον ενισχυτή, η υψηλή θετική τάση και η αρνητική τάση τροφοδοσίας παρέχονται σχεδόν ταυτόχρονα. Πάντως τα νήματα πρέπει να έχουν θερμανθεί πριν τη ροή οποιουδήποτε ρεύματος μέσα από τις λυχνίες. Έτσι έχουμε συμπεριλάβει τη δίοδο D1 για να προλάβουμε την εμφάνιση οποιασδήποτε υψηλής τάσεως ανάμεσα στο ανασταλτικό πλέγμα και την άνοδο της EF86. Το κύκλωμα φτάνει σε λειτουργική κατάσταση μετά από μερικές δεκάδες δευτερολέπτων, όταν η τάση επάνω στη D1 είναι περίπου 185 V. Οι αντιστάσεις καταστολής της RF που συνδέονται στα πλέγματα ελέγχου των δύο λυχνιών εξόδου, υπήρχαν ήδη στην αρχική σχεδίαση και τις αφήσαμε στη θέση τους κι εδώ. Επίσης στην αρχική σχεδίαση οι συζευκτικοί πυκνωτές για τις λυχνίες εξόδου (C9 και C10) είχαν τιμή 470 nf. Αποδείχτηκε όμως ότι αυτοί ήταν υπεύθυνοι για τις μεγάλες διακυμάνσεις που είχε το ρεύμα λειτουργίας σε πολύ χαμηλές συχνότητες (0,2-0,5 Ηz) στις λυχνίες εξόδου και ήταν τόσο δυνατές ώστε να γίνεται ακουστό στα ηχεία. Το δυσάρεστο αυτό πρόβλημα πιθανόν να οφειλόταν σε μικρές μεταβολές στην αρνητική τάση πόλωσης του οδηγού πλέγματος. Παρ όλο που αυτές οι διακυμάνσεις είχαν μικρό πλάτος αφού ο μετασχηματιστής εξόδου έχει μεγάλη αυτεπαγωγή, «πέρναγαν» ανεμπόδιστα και επέστρεφαν στην είσοδο του ενισχυτή μέσω της αρνητικής ανάδρασης. Το φαινόμενο αυτό περιορίστηκε σε αποδεκτά όρια μειώνοντας την τιμή των C9, C10 στα 100 nf, λύση που δεν επέφερε κάποιο ακουστό αποτέλεσμα στην αναπαραγωγή των χαμηλών συχνοτήτων. C9 D4 D3 470µ 55V 4x 100n 4x 1N4007 020071-12 55V Σχήμα 2: Κυκλωματικό διάγραμμα του τροφοδοτικού και φωτογραφία του μετασχηματιστή εξόδου. transformer valve Ri LA Uout µug a valve Ri transformer Uout µug b Rw LS transformer valve Ri Cw Uout µug c 020071-13 Σχήμα 3: Ισοδύναμο κύκλωμα του μετασχηματιστή σε διάφορες περιοχές συχνοτήτων. Τροφοδοτικό Τα πραγματικά καλά χαρακτηριστικά του τελικού ενι209

σχυτή με λυχνίες οφείλονται κατά ένα μέρος στην προσεγμένη κατασκευή του τροφοδοτικού του. Ο τοροειδής μετασχηματιστής της Amplimo τύπου 7Ν607, που ζυγίζει γύρω στα 3,5 κιλά, μπορεί να παρέχει στα 340 V ρεύμα 700 ma, από τα οποία, μετά την ανόρθωση και το φιλτράρισμα, είναι διαθέσιμα για τον ενισχυτή 440 V και 400 ma. Το τύλιγμα για την αρνητική τάση πόλωσης είναι 40 V και 100 ma, που μετά την ανόρθωση και εξομάλυνση φτάνει τα 55 V. Το ολικό ρεύμα για τα νήματα θέρμανσης είναι περίπου 7 Α. Το παρεχόμενο από τον μετασχηματιστή ρεύμα είναι 6,8 Α, αλλά αφού το φορτίο της υψηλής τάσης «τραβάει» λίγο ρεύμα και επίσης δεν καταναλώνουμε σημαντική ισχύ για την αρνητική τάση πόλωσης, αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα. Στο σχήμα 2 βλέπουμε το διάγραμμα του τροφοδοτικού. Η υψηλή τάση ανορθώνεται από τέσσερις γρήγορες διόδους με χαμηλή πτώση τάσεως σε συνδεσμολογία γέφυρας. Οι δίοδοι έχουν ρεύμα κορυφής 60 Α. Παράλληλα με τις διόδους είναι συνδεδεμένοι πυκνωτές 100 nf για την προστασία από παρασιτικές διαταραχές. Αφού είναι πρακτικά αδύνατον να αγοράσουμε ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές υψηλής τάσεως που να έχουν και υψηλή χωρητικότητα, έχουμε συνδέσει δύο πυκνωτές 470 μf / 400 V σε σειρά για να δημιουργηθεί έτσι ένας ισοδύναμος πυκνωτής 235 μf μει τάση λειτουργίας (θεωρητικά) τα 800 V. Οι δίοδοι D9 και D10 αποτρέπουν την ανάστροφη πόλωση των πυκνωτών όταν κλείνουμε τον ενισχυτή. Οι αντιστάσεις R1 και R2 διαιρούν την εφαρμοζόμενη τάση σε ίσα μέρη στους δύο πυκνωτές και τους εκφορτίζουν μετά από μερικά λεπτά αφ ότου κλείνουμε τον ενισχυτή. Ο C12 κάνει απόζευξη τυχόν ραδιοσυχνοτήτων. Η προστασία του τροφοδοτικού επιτυγχάνεται με μια ασφάλεια γρήγορης τήξης (F) των 315 ma, που μπορεί να αποδειχθεί σωτήρια για τις λυχνίες εξόδου εάν αυξηθεί επικίνδυνα η αρνητική τάση πόλωσης. Μετασχηματιστής εξόδου Το πιο σημαντικό, πιο κρίσιμο και αδιαμφισβήτητα το πιο δύσκολο να βρεθεί εξάρτημα σε έναν ενισχυτή pushpull με λυχνίες είναι ο μετασχηματιστής εξόδου. Η αρχική κατασκευή της Philips χρησιμοποιούσε έναν μετασχηματιστή με δέκα πρωτεύοντα τυλίγματα συνδεδεμένα σε σειρά, με οκτώ δευτερεύοντα τυλίγματα που ήταν τοποθετημένα ενδιάμεσα στα πρωτεύοντα. Η δευτερεύουσα περιέλιξη μπορεί να συνδεθεί σε συνδεσμολογία σειράς ή παράλληλη για να επιτύχουμε τις ανάλογες σύνθετες αντιστάσεις εισόδου και εξόδου. Αυτό πρέπει να ήταν ένα σοβαρό μειονέκτημα για τον μετασχηματιστή, αφού υπολογίσαμε ότι πρέπει να ζύγιζε το λιγότερο 5 κιλά. Βέβαια θα πρέπει να αναρωτιέστε γιατί είναι αναγκαία η κατασκευή του μετασχηματιστή με έναν τέτοιο πολύπλοκο τρόπο. Ο λόγος είναι ότι η ικανότητα του μετασχηματιστή να αφήνει να περάσουν ανεμπόδιστα και χωρίς παραμόρφωση τα ημιτονικά σήματα μειώνεται όσο αυξάνεται η συχνότητα. Ακόμα και με καλούς μετασχηματιστές η πτώση πλάτους είναι ήδη 0,5 db στους 25 khz (και θα αναφερθούμε στα υπόλοιπα μειονεκτήματα που αυτή συνεπάγεται παρακάτω). Στο σχήμα 3 βλέπουμε το ισοδύναμο κύκλωμα ενός μετασχηματιστή που οδηγείται από μια λυχνία. Στο τμήμα (a) βλέπουμε πως διαμορφώνεται η κατάσταση στις πολύ χαμηλές συχνότητες. Εδώ η αυτεπαγωγή του πρωτεύοντος πρέπει να είναι υψηλή για να περιορίσει το ρεύμα και να επιτρέψει την απόδοση αρκετής μαγνητικής ροής χωρίς να οδηγείται στον κόρο ο μετασχηματιστής. Στο (b) βλέπουμε την κατάσταση που επικρατεί στις μέσες συχνότητες, όπου υπάρχει μια μεγάλη ισοδύναμη σύνθετη αντίσταση παράλληλα με την έξοδο. Στο (c) βλέπουμε το τι συμβαίνει στις υψηλές συχνότητες, όπου το σήμα εξασθενεί λόγω της επαγωγής σκέδασης (Ls) και της κατανεμημένης χωρητικότητας (Cw) μεταξύ των σπειρών. Η επαγωγή σκέδασης αυξάνεται από την σκέδαση της μαγνητικής ροής σαν αποτέλεσμα της μη τέλειας επαφής ανάμεσα στα τυλίγματα του μετασχηματιστή. Για να περάσει ένα σήμα μέσα από τον μετασχηματιστή χρειάζεται κάποιος χρόνος αφού το φίλτρο διέλευσης χαμηλών που σχηματίζουν η επαγωγή διαρροής και η σύνθετη αντίσταση του φορτίου προκαλεί κάποια χρονική καθυστέρηση. Η αναμενόμενη διαφορά φάσης ανάμεσα στα σήματα εισόδου και εξόδου μεγαλώνει όσο αυξάνει η συχνότητα. Το σήμα εξόδου λοιπόν καθυστερεί όλο και περισσότερο να περάσει σε σχέση με το σήμα εισόδου όσο αυξάνεται η συχνότητα. Στους 20 khz η διαφορά φάσης μπορεί να είναι ήδη 14 μοίρες. Δεν χρειάζεται βέβαια να σας αναφέρουμε ότι αυτό έχει σοβαρές συνέπειες στην αναπαραγωγή τετραγωνικών σημάτων (ή το ίδιο περίπου σε ένα απότομο μεταβατικό σήμα). Ευτυχώς υπάρχει μια τεχνική που μπορεί να περιορίσει αρκετά το πρόβλημα της εξασθένησης των σημάτων υψηλών συχνοτήτων και αύξησης της διαφοράς φάσεως στις υψηλότερες συχνότητες. Αυτή η τεχνική είναι η αρνητική ανάδραση. Επιστρέφοντας στον μετασχηματιστή εξόδου (δείτε το σχήμα 3) παρατηρούμε ότι επίσης η Ls και ο Cw σχηματίζουν ένα συντονιζόμενο κύκλωμα και έτσι όταν υπάρξει διέλευση σήματος με συχνότητα ίση με αυτήν του συντονισμένου κυκλώματος τότε συμβαίνει μια απότομη στροφή φάσης που μπορεί να κάνει ασταθή τον ενισχυτή. Επίσης το κέρδος ανοικτού βρόγχου ενός ενισχυτή με αρνητική ανάδραση πρέπει να περιοριστεί έτσι ώστε το γινόμενο κέρδους - ανάδρασης (ΑΧβ) να είναι μικρότερο από 1 για αυτήν τη συχνότητα. Εάν θέλουμε ο ενισχυτής μας να έχει μεγάλο εύρος ζώνης ο μετασχηματιστής εξόδου που θα χρησιμοποιήσουμε πρέπει να έχει αρκετά υψηλή συχνότητα συντονισμού. Για να γίνει αυτό πρέπει τόσο η επαγωγή σκέδασης όσο και η κατανεμημένη χωρητικότητα να είναι όσο το δυνατόν μικρότερες. 210

Primary connections 53 Secondary connections 18 17 16 15 14 13 12 11 4 x M4 90 Mounting holes 110 Bottom view 1 2 3 4 5 6 7 8 26 25 24 23 22 21 20 19 78 85 a Coil 1 Coil 2 3 1 4 2 6 8 5 7 1 A* G* 1 2 3 4 A G * * Tr + Tr+ 14 22 13 outer 21 20 12 inner 11 19 26 18 25 17 outer b 16 24 inner 23 15 LL1620PP 8 G A 5 6 7 8 G A c 11 LL1620PP PRINT B 4 ohm 11 d * R30 * e R30 LL1620PP PRINT C 8 ohm 11 12 13 14 15 16 19 20 21 22 R30 1k 23 24 Fb+ * Fb0 11 12 13 14 15 16 19 20 21 22 23 24 R30 1k Fb+ * Fb0 17 25 17 25 18 26 18 26 020071-14 Σχήμα 4: Ο μετασχηματιστής LL1620PP. (a) διάταξη και αρίθμηση των ακροδεκτών, (b) διάγραμμα όλων των τυλιγμάτων, (c) συνδέσεις δευτερεύοντος και υπόδειγμα της προτεινόμενης πλακέτας για το πρωτεύον, (d & e) συνδέσεις των δευτερευόντων τυλιγμάτων για ηχεία σύνθετης αντίστασης 4 Ω (d) και 8 Ω (e). 211

Τέτοιες προδιαγραφές μπορούμε να πετύχουμε μόνο με τη χρήση πολύπλοκων μεθόδων περιέλιξης όπως αυτή που χρησιμοποιούσε ο προαναφερόμενος μετασχηματιστής της Philips. Και βέβαια δεν μπορούμε να περιμένουμε να είναι φθηνός ένας τέτοιος μετασχηματιστής. Μετά από αρκετό ψάξιμο βρήκαμε έναν κατάλληλο μετασχηματιστή που ταιριάζει για να χρησιμοποιηθεί με την τροποποιημένη έκδοση του παλαιότερου ενισχυτή της Philips και είναι ο μετασχηματιστής LL1620PP από την Σουηδική εταιρεία Lundahl. Αυτός ο μετασχηματιστής έχει πυρήνα τύπου «C» φτιαγμένο από ένα ειδικό μίγμα σιδήρου, ενώ το καθένα από τα δύο τμήματά του διαθέτει δύο πρωτεύοντα τυλίγματα και τέσσερα δευτερεύοντα. Τα δύο τμήματα του πυρήνα συγκρατούνται γερά στερεωμένα (κολλημένα) μεταξύ τους με την βοήθεια ενός εύκαμπτου ελάσματος. Η push-pull έκδοση αυτού του μετασχηματιστή (υπάρχουν διαθέσιμες εκδόσεις και για ενισχυτές απλού τερματισμού) έχει ένα μικρό (25 μm) διάκενο αέρος έτσι ώστε μια μικρή διαφορά στα ρεύματα DC που διέρχονται από τα πρωτεύοντα τυλίγματα να μην προκαλεί σοβαρό περιορισμό στην αυτεπαγωγή του πρωτεύοντος. Τα τέσσερα πρωτεύοντα τυλίγματα συνδέονται συμμετρικά σε σειρά επιτρέποντας λήψεις στο 50% των συνολικών τυλιγμάτων έτσι ώστε αυτές να συνδεθούν στα προστατευτικά πλέγματα των πεντόδων λυχνιών εξόδου για να πετύχουμε «τελείως γραμμική» λειτουργία. Τα οκτώ δευτερεύοντα τυλίγματα μπορούν να συνδεθούν σε σειρά ή παράλληλα κατά διαφόρους τρόπους για να παρουσιάζουν σύνθετη αντίσταση εξόδου 4 ή 8 Ωμ. Στα 13 mh η επαγωγή σκέδασης του LL1620PP είναι σχετικά μεγάλη, αλλά χωρίς κάποια σημαντική αξία αφού έχει μεγάλη αυτεπαγωγή πρωτεύοντος (όχι λιγότερη από 300 Η). Αφού το κέρδος ανοικτού βρόγχου καθώς και η αρνητική ανάδραση έχουν περιοριστεί στην εκδοχή του ενισχυτή μας, αυτός παραμένει σταθερός ανεξάρτητα από την σχετική υψηλή επαγωγή σκέδασης. Οι περισσότερο σημαντικές προδιαγραφές βρίσκονται στον αντίστοιχο πίνακα «Βασικές προδιαγραφές του LL1620PP». Οι διαστάσεις του μετασχηματιστή υπάρχουν στο σχήμα 4a. Οι πλακέτες από Paxolin με αριθμημένα τα άκρα τους όπως φαίνονται στα σχήματα 4d, 4e είναι τοποθετημένες και στις δύο απέναντι πλευρές των δευτερευόντων τυλιγμάτων. Η συνδεσμολογία όλων των τυλιγμάτων φαίνεται στο σχήμα 4b. Κάθε πρωτεύον τύλιγμα βρίσκεται ανάμεσα σε δύο δευτερεύοντα. Για να κάνουμε ευκολότερη τη χρήση του μετασχηματιστή και να περιορίσουμε την πιθανότητα λάθους στη συνδεσμολογία του, ο συγγραφέας σχεδίασε τρία μικρά τυπωμένα κυκλώματα που κάνουν τις απαιτούμενες κάθε φορά συνδέσεις στον μετασχηματιστή. Δεν είναι διαθέσιμα από το τμήμα εξυπηρέτησης αναγνωστών, αλλά εάν θέλετε να τα κατασκευάσετε μόνοι σας μπορείτε να κατεβάσετε το υπόδειγμά τους από την ιστοσελίδα μας (αριθμός 020071-1, αυτό το μήνα). Μπορείτε βέβαια να κάνετε και με το «χέρι» τις ανάλογες συνδέσεις στο κύκλωμα. Οι συνδέσεις που χρειάζεται κάθε φορά να γίνουν υπάρχουν δίπλα ή κάτω από το αντίστοιχο τυπωμένο. Ο μετασχηματιστής για κάθε μια από τις δύο διαφορετικές εκδόσεις συν το πρωτεύον, θεωρούμε ότι τοποθετείται στην πλευρά των εξαρτημάτων της αντίστοιχης πλακέτας. Οι αριθμοί στις πλακέτες (1, 8 και 11) ανταποκρίνονται στους αριθμούς των ακροδεκτών του μετασχηματιστή όπως φαίνονται στο σχήμα 4a. Oι συνδέσεις και το τυπωμένο κύκλωμα για το πρωτεύον φαίνονται στο σχήμα 4c. Απλά τοποθετήστε το τυπωμένο κύκλωμα πάνω στα αντίστοιχα άκρα του μετασχηματιστή και κολλήστε το. Οι συνδέσεις έχουν ως εξής: τάση τροφοδοσίας = Τr+, άνοδοι = Α/Α*, προστατευτικά πλέγματα = G/G*. Ο αστερίσκος εδώ υποδηλώνει την αρχή του τυλίγματος που στο σχ. 4b συμβολίζεται με μια τελεία (.). Στην αρχική σχεδίαση της Philips οι λήψεις για τα προστατευτικά πλέγματα βρίσκονταν στο 40 τοις εκατό των τυλιγμάτων όπως μετρούνταν από το κεντρικό σημείο (τροφοδοσία υψηλής τάσης) του μετασχηματιστή. Εδώ το ποσοστό λήψης είναι στο 50 τοις εκατό για να πετύχουμε ακόμα περισσότερη τριοδική λειτουργία με επακόλουθο όμως την μικρότερη παροχή ισχύος από τον ενισχυτή. Για να κάνουμε όσο το δυνατόν καλύτερη τη σύζευξη ανάμεσα στα τυλίγματα των ανόδων και των προστατευτικών πλεγμάτων, τα τυλίγματα κάθε ενός τμήματος του μετασχηματιστή είναι τοποθετημένα μαζί, με το κάθε τμήμα διαχωρισμένο από το άλλο. Ο μετασχηματιστής έχει οκτώ δευτερεύοντα τυλίγματα που μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους σε σειρά ή παράλληλα με διάφορους τρόπους και να «πάρουμε» έτσι την επιθυμητή σύνθετη αντίσταση εξόδου για κάθε ηχείο (4 ή 8Ωμ) καθώς και την απαιτούμενη σύνθετη αντίσταση πρωτεύοντος (6,0 kω). Στην συνδεσμολογία για 4 Ωμ δύο ομάδες δευτερευόντων τυλιγμάτων είναι συνδεμένα σε σειρά, ενώ για την έκδοση των 8 Ω είναι συνδεμένα σε σειρά τρείς ομάδες. Το υπόδειγμα της πλακέτας στα σημεία που ορίζουν οι μισοτελειωμένες γραμμές). Στο σχήμα 4e δείχνουμε το τυπωμένο και τις συνδέσεις για ηχεία με σύνθετη αντίσταση 8 Ωμ. Σε αυτή την περίπτωση υπάρχει μια μόνο συρμάτινη γεφύρωση. Και οι δύο συνδεσμολογίες συμπεριλαμβάνουν μια παράλληλη αντίσταση 1 kω στην έξοδο (R30). Αυτή η αντίσταση παρέχει μερική προστασία στο μετασχηματιστή εξόδου εάν δεν έχουμε συνδέσει κάποιο μεγάφωνο ή ηχείο. Επίσης βελτιώνει τη σταθερότητα του ενισχυτή όταν συνδέσουμε χωρητικό φορτίο, όπως παραδείγματος χάριν παρουσιάζει ένα μακρύ καλώδιο σύνδεσης των ηχείων. Τα άκρα για το δευτερεύον του μετασχηματιστή γίνονται συνδέοντας κατάλληλα τους ακροδέκτες των τυλιγμάτων (που είναι «περασμένα» με κόλληση) πάνω στην 212

(τερματική) πλακέτα (από paxolin). Εάν χρησιμοποιήσετε ένα από τα δύο τυπωμένα για την συνδεσμολογία 4 ή 8 Ωμ που σας περιγράφουμε παραπάνω απλώς λυγίστε τους ακροδέκτες των δευτερευόντων τυλιγμάτων ώστε να εφάπτονται με το τυπωμένο και κολλήστε τους στην κατάλληλη θέση. Η κατασκευή του ενισχυτή θα περιγραφεί στο επόμενο τεύχος και θα περιλαμβάνει αρκετές εικόνες (φωτογραφίες και σχέδια). Σε αυτό το τεύχος έχουμε τα αποτελέσματα των μετρήσεων που πραγματοποιήσαμε στον ενισχυτή (δες επιδόσεις). (020071-1) Αναφορές: www.lundahl.se - amplifier_30wpp.pdf - appendix_cb.pdf www.amplimo.nl Πίνακας 1 Βασικές προδιαγραφές του μετασχηματιστή LL1620PP Λόγος σπειρών πρωτεύοντος / δευτερεύον αντίσταση περιέλιξης πρωτεύοντος* αντίσταση δευτερεύοντος Αυτεπαγωγή πρωτεύοντος Επαγωγή σκέδασης Σύνθετη αντίσταση πρωτεύοντος (σ αυτή τη σχεδίαση) Σύνθετη αντίσταση δευτερεύοντος (σ αυτή τη σχεδίαση) Διάκενο αέρος Απώλειες μετασχηματιστή στα 62 W Βάρος 4 Χ 19,2 / 8 Χ 1 DC 308 Ω (4 Χ 77 Ω) DC 0,4 Ω (μέση τιμή ανά τύλιγμα) 300Η 13 mh 6 kω 4 Ω ή 8 Ωμ 25 μm 0,2 db 2,5 κιλά * όλα τα τυλίγματα συνδεμένα σε σειρά. 213

Κυκλώματα Ήχου 113 Tελικός ενισχυτής με λυχνίες (2) Μέρος 2: Τυπωμένα κυκλώματα και κατασκευή Σχεδίαση από τον Bob Stuurman O τελικός ενισχυτής που σας παρουσιάσαμε στο προηγούμενο τεύχος είναι εύκολο να κατασκευαστεί. Η στερεοφωνική του έκδοση αποτελείται από δύο πλακέτες ενισχυτή, μια για την υψηλή τάση και μία για την αρνητική τάση για τα οδηγά πλέγματα των λυχνιών εξόδου, δύο μετασχηματιστές εξόδου και έναν μετασχηματιστή ισχύος. Έχουμε σχεδιάσει τα δύο τυπωμένα κυκλώματα που χρειάζονται. Αυτά μπορεί να κατασκευαστούν και με τον παραδοσιακό τρόπο χρησιμοποιώντας «κόσσες». Το κουτί του ενισχυτή είναι κατασκευασμένο από αλουμίνιο και αποτελείται από δύο τμήματα: Ένα τμήμα ανοικτό για το κάθε κανάλι σχήματος U και ένα επίπεδο κομμάτι στο επάνω μέρος του. Το τμήμα κάθε καναλιού είναι τοποθετημένο ανάποδα με τους μετασχηματιστές εξόδου στο επάνω μέρος και το μετασχηματιστή ισχύος ανάμεσα τους στο κάτω μέρος. Το συνδυασμένο βάρος μόνο των μετασχηματιστών είναι περισσότερο από οκτώ κιλά και για να γίνει πιο στιβαρό χρησιμοποιήσαμε το σασί του κάθε καναλιού σε σχήμα U. Το πίσω μέρος του τμήματος καναλιού ευθυγραμμίζεται με το πίσω μέρος του επίπεδου τμήματος (πλάκας). Όλοι οι συνδετήρες τοποθετούνται στο πίσω μέρος μαζί με το ποτενσιόμετρο ρύθμισης της έντασης. Για να έχουμε το χαμηλότερο δυνατόν ποσοστό καλωδίωσης 230 V χρησιμοποιούμε την κατάλληλη υποδοχή με ενσωματωμένο φίλτρο. Δεν υπάρχει λόγος να υπάρχει ενδεικτικός λαμπτήρας αφού οι ίδιες οι λυχνίες φέγγουν πολύ ωραία όταν τροφοδοτείται ο ενισχυτής. ο μετασχηματιστής εξόδου. Το τυπωμένο κύκλωμα είναι μιας όψεως και παρόλο που διατίθεται από την ιστοσελίδα μας, μερικοί από εσάς θα μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας. Για στερεοφωνική έκδοση θα χρειαστούν φυσικά δύο πλακέτες. Όλες οι συνδέσεις προς την πλακέτα γίνονται με ακροδέκτες κόλλησης διαμέτρου 1,3 mm και τους αντίστοιχους συνδετήρες. Για τις λυχνίες V1 και V2 χρησιμοποιούμε νοβάλ υποδοχές. Αυτές διατίθενται σε πλαστική και κεραμική έκδοση. Το τυπωμένο κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για την κεραμική. Για τις V3 και V4 (EL34) χρησιμοποιούμε κεραμικές βάσεις οκτάλ. Αυτές έχουν ακροδέκτες για κόλληση με πλάτος 2 mm και πάχος 0,5 mm και για να τοποθετηθούν ευθυγραμμισμένες με το τυπωμένο κύκλωμα πρέπει να κάνουμε πιο πλατιές τις τρύπες τους με ένα μικρό τρυπάνι. Το τυπωμένο κύκλωμα έχει έξι τρύπες στήριξης που του επιτρέπουν να τοποθετηθεί σωστά πάνω στην μεταλλική πλάκα παρέχοντας έτσι και επιπλέον υποστήριξη για την συγκράτηση των λυχνιών εξόδου. Εάν συμβαδίσετε με τα εξαρτήματα που αναγράφονται στον κατάλογο υλικών δεν θα υπάρξει κανένα πρόβλημα στην τοποθέτηση των υλικών στο τυπωμένο κύκλωμα. Οι PR-02 αντιστάσεις από την BC Components (πρώην Philips) είναι 1% και έχουν χρωματικό κώδικα τεσσάρων λωρίδων. Εφόσον είναι δύσκολο να διαβάσετε την τιμή τους είναι καλή ιδέα να τις ελέγξετε με ένα πολύμετρο. Οι υποδοχές των λυχνιών κολλιούνται στην πλευρά χαλκού του τυπωμένου κυκλώματος και για να τις κολλήσετε σωστά πρέπει να έχετε βάλει τις λυχνίες μέσα στις υποδοχές τους. Όταν βάζετε τις οκτάλ υποδοχές να είστε προσεκτικοί ώστε να τοποθετηθούν με τον σωστό προσανατολισμό οι εγκοπές τους Πρώτα η ασφάλεια Σε αυτόν τον ενισχυτή υπάρχουν υψηλές τάσεις. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές στο στάδιο ισχύος έχουν μεγάλη χωρητικότητα και επομένως μέχρι να φτάσει η υψηλή τάση σε χαμηλά επίπεδα ασφαλείας περνάει αρκετός χρόνος αφού έχουμε κλείσει τον ενισχυτή. Για τον λόγο αυτό όταν ελέγχουμε τον ενισχυτή, όσο γρηγορότερα αφαιρέσουμε την υψηλή τάση του δικτύου, οι ηλεκτρολυτικοί θα εκφορτιστούν σε λίγα λεπτά και δεν θα επηρεάζουν άλλο τον ενισχυτή. Κατασκευή του ενισχυτή Η πλευρά χαλκού και η τοποθέτηση των εξαρτημάτων στο τυπωμένο κύκλωμα φαίνονται στο σχήμα 1. Το μόνο εξάρτημα που δεν περιλαμβάνεται στην πλακέτα είναι 214

H1 H4 ELEKTOR (C) 020071-1 H5 H6 H2 H3 Κυκλώματα Ήχου 020071-1 C3 D1 R9 R12 R14 R23 C8 Tr+ V3g +440V R26 V3a V3 C4 P1 C9 C10 C7 T R1 Fb+ Fb0 R2 R3 C2 C1 C5 V1 R7 R5 R6 R4 R10 R8 R11 R13 V2 C6 C12 R16 R19 C13 P2 P3 C11 0V -55V R27 C14 R21 R20 Tp0 R24 R28 R29 R25 V4 6.3V TpV3 TpV4 6.3V R18 R17 R15 R22 V4g V4a 020071-1 (C) ELEKTOR Σχήμα 1. Τυπωμένο κύκλωμα και τοποθέτηση εξαρτημάτων για ένα κανάλι ενισχυτή. γιατί εάν κάνετε λάθος είναι πολύ δύσκολο να ξεκολληθούν. Το απλής όψης τυπωμένο κύκλωμα του τροφοδοτικού (σχήμα 2) διατίθεται από το τμήμα εξυπηρέτησης αναγνωστών και έχει κωδικό παραγγελίας 020071-2. Και εδώ χρησιμοποιούμε ακροδέκτες κόλλησης διαμέτρου 1,3 mm με τους αντίστοιχους συνδετήρες. Η συναρμολόγηση του τροφοδοτικού είναι τόσο εύκολη υπόθεση ώστε να μην χρειάζεται να πούμε τίποτα παραπάνω, εκτός του να σας υπενθυμίσουμε να προσέξετε την πολικότητα των διόδων και των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών. Συναρμολόγηση του ενισχυτή Οι διαστάσεις για το τμήμα του καναλιού και της πλάκας φαίνονται στο κάτω αριστερό τμήμα του διαγράμματος καλωδίωσης (σχήμα 3). Το τμήμα καναλιού κατασκευάζεται από ένα κομμάτι αλουμινίου με μήκος 370 215

H1 H4 H2 H3 Κυκλώματα Ήχου +440V D7 C7 F1 315mAF C11 C6 D6 R1 D9 020071-2 D10 R2 340V~ D5 020071-2 C5 020071-2 (C) ELEKTOR C10 C12 (C) ELEKTOR C8 020071-2 D8 0V -55V D1 D4 40V~ Σχήμα 2. Το τυπωμένο κύκλωμα και η τοποθέτηση των εξαρτημάτων του τροφοδοτικού. mm και πλάτος 290 mm, με τις μακριές πλευρές του αναδιπλωμένες ώστε να σχηματίζεται για το κάθε κανάλι σχήμα U με πλευρές 80 mm. Το βολικό με αυτόν τον τύπο σασί είναι ότι τα δύο τμήματά του μπορούν να προκατασκευαστούν ξεχωριστά. Πάντως, επειδή κάποιες τρύπες είναι κοινές και για τα δύο τμήματα πρέπει κάποια στιγμή να τα φέρουμε σε επαφή ταυτοχρόνως. Για να γίνει αυτό μπορούμε να ανοίξουμε τρύπες των 2 mm μέσα στα περιγράμματα που διαγράφουν (ορίζουν) τα καλύμματα των μετασχηματιστών. Για το επόμενο βήμα θα χρειαστείτε κάποια χάρτινα υποδείγματα που μπο- D3 D2 C9 C3 C2 C1 C4 Kατάλογος υλικών Ενισχυτής (ένα κανάλι) Αντιστάσεις: Όλες οι σταθερές αντιστάσεις μεταλλικού φιλμ, Beyschlag τύποι MBE0414 ή BC Components PR-02, διαστάσεων 4Χ12 mm, LS = σύνθετη αντίσταση ηχείου. R1, R2, R11 = IMΩ R3 = 4kΩ7 R4, R17, R18 = 47kΩ R5 = 390Ω R6, R22, R28, R29 = 100Ω R7 (LS =8Ω) = 3,3kΩ R7 (LS =4Ω) = 2,2kΩ R8 = 27kΩ R9 = 100kΩ R10, R26, R27, R30 = 1kΩ R12, R14 = 150kΩ R13 = 82k R15 = 15kΩ R16, R19 = 390kΩ R20, R21 = 2,2kΩ R23 = 10kΩ R24, R25 = 10Ω P1 = 50kΩ οριζόντιο ποτενσιόμετρο τρίμερ P2 = 10 kω οριζόντιο ποτενσιόμετρο τρίμερ P3 = 20 kω οριζόντιο ποτενσιόμετρο τρίμερ (Όλα τα τρίμερ τύπου 3386P της BOURNS) Πυκνωτές: Όλοι πυκνωτές φιλμ της Wima τύπου ΜKS εκτός εάν προδιαγράφονται αλλιώς. C1 = 470nF /100V, απόσταση ακροδέκτη 15mm C2 = 100nF /400V, απόσταση ακροδέκτη 15mm C3 = 10μF /350V ή 450V κάθετος ηλεκτρολυτικός διαστ. 12X25 mm C4 = 100pF/ 630V, πολυπροπυλενίου διαστ. 5X11 mm C5 (LS 8Ω) = 680pF/630V, πολυπροπυλενίου διαστ. 5,5X15 mm C5 (LS 4Ω) = 1000pF/630V, πολυπροπυλενίου διαστ. 5,5X15 mm C6, C12, C13 = 220nF/250V, απόσταση ακροδεκτών 15mm C7, C14 = 470nF/630V, απόσταση ακροδεκτών 27,5 mm C8 = 10μF/450V, κάθετος ηλεκτρολυτικός διαστ. 15X30 mm C9, C10 = 100nF/630V, απόσταση ακροδεκτών 22,5 mm C11 = 470μF/63V, κάθετος ηλεκτρολυτικός διαστ. 12,5X25 mm Ημιαγωγοί: D1 = 200V /1,3 W δίοδος zener Λυχνίες: V1 = EF86 (US: 6267) V2 = ECC83 (US: 12AX7) V3, V4 = EL34 (US: 6CA7) ταιριασμένες Διάφορα: 2 βάσεις κεραμικές νοβάλ (9 ακροδεκτών) 2 βάσεις κεραμικές οκτάλ (8 ακροδεκτών) Tr1 = μετασχηματιστής εξόδου Lundahl τύπου LL1620 P-P Τυπωμένο κύκλωμα με κωδικό 020071-1 216

Κυκλώματα Ήχου όσο και η τοπογραφική κατανομή των τρυπών στήριξης. Όσον αφορά τους μετασχηματιστές εξόδου και τα καλύμματά τους πρέπει να κάνετε ένα ξεχωριστό σχεδιάγραμμα το οποίο θα περιέχει τις εξωτερικές διαστάσεις των καλυμμάτων και την τοποθεσία που θα γίνουν οι απαραίτητες τρύπες. Το υπόδειγμα για τον μετασχηματιστή τροφοδοσίας αποτελείται από έναν κύκλο και το κέντρο του (τοροειδής). Μην ξεχάσετε να κάνετε υπόδειγμα για την υποδοχή τροφοδοσίας και το ποτενσιόμετρο ελέγχου έντασης. Τοποθετήστε με ταινία τα υποδείγματα στην αλουμινένια πλάκα με τέτοιο τρόπο ώστε οι πλακέτες του ενισχυτή να απέχουν 13 mm από τις μπροστινές και πλάγιες πλευρές (αυτό το κάνουμε για να υπάρχει χώρος για την υποστήριξη του περιβλήματος). Τα παξιμάδια σύσφιξης των καλυμμάτων των μετασχηματιστών πρέπει να τοποθετηθούν μέσα στο τμήμα καναλιού. Τώρα μπορείτε να σημαδέψετε και να κεντράρετε όλες τις τρύπες. Για κάθε μετασχηματιστή εξόδου χρειάζονται δύο τρύπες για να περάσουν τα καλώδια μέσα από το σασί. Εάν υπολογίζετε να κάνετε την τρύπα έξω από το περίγραμμα του μετασχηματιστή πρέπει να τα βάλετε σε κάποια «κρυφή» θέση όταν τελειώσει το μοντάρισμα. Ανοίξτε έξι τρύπες με διάμετρο 8 mm γύρω ρούν να είναι από κάποια κομμάτια «άχρηστου» χαρτιού. Τα υποδείγματα για τις πλακέτες του ενισχυτή και το τροφοδοτικό ισχύος μπορούν απλώς να αντιγραφούν από το διάγραμμα της τοποθέτησης των εξαρτημάτων (σχήμα 3) αφού σε αυτό περιέχονται τόσο οι διαστάσεις Κατάλογος υλικών Τροφοδοτικό Αντιστάσεις: R1, R2 = 47kΩ (Beyschlag τύπου MBE0414 ή BC components τύπου PR-02, διαστ. 4X12 mm) Πυκνωτές: C1-C4 = 100nF /400V, απόσταση ακροδεκτών 15 mm C5-C8 = 100nF /1000 V, απόσταση ακροδεκτών 22,5 mm C9 = 470μF /63V, κάθετος ηλεκτρολυτικός με απόσταση ακροδεκτών 5mm, διαστ. 12,5X25 mm C10, C11 = 470μF /400V, κάθετος ηλεκτρολυτικός, απόσταση ακροδεκτών 10 mm (π.χ. Roederstein series EYS) C12 = 100nF /630V, απόσταση ακροδεκτών 22,5 mm 2 αντιστάσεις NTC 5,5Ω/5W Ποτενσιόμετρο κατάλληλο για ήχο 100 kω διπλό λογαριθμικό (π.χ. Alps τύπου RK-27112) με το κουμπί. 2 υποδοχές cinch απομονωμένες από το σασί 2 υποδοχές για βύσματα τύπου μπανάνα μαύρα 2 υποδοχές για βύσματα τύπου μπανάνα κόκκινες Κλεμοσειρές Kαλύμματα (καπάκια) για τους μετασχηματιστές εξόδου Προτεινόμενες πηγές Μετασχηματιστές Lundahl Lundahl Transformers AB, Tibeliusgatan 7, SE - 761 50 Norrtalje, SWEDEN. Tel. +46 176 139 30, Fax +46 176 139 35. Ημιαγωγοί: D1-D4, D9, D10 = IN4007 D5-D8 = BYW96E Διάφορα: Ασφάλειες 315 ma (γρήγορη) με θήκη τυπωμένου PCB Μετασχηματιστής δικτύου, δευτερεύοντα 340V στο 0,7A, 6,3V στα 6,8A και 40V στο 0,1A Τυπωμένο κύκλωμα με κωδικό 020071-2 Διάφορα: Υποδοχή δικτύου με ενσωματομένο φίλτρο και ασφάλεια 1,5 Α(Τ) και ασφαλειοθήκη. Διανομείς γενικώς στη διεύθυνση www.lundahl.se Λυχνίες και υποδοχές λυχνιών Κοντιζάς Σ. Εμμανουηλ www.kontizas.net Chelmer Valve Co. www.chelmervalve.com), Conrad Electronics (www.int.conradcom.de), Amplimo (www.amplimo.nl) Αντιστάσεις PR-02 Farnell (www.farnell.co.uk), Πυκνωτές ΜΚS Farnell (www.farnell.co.uk(, Conrad Electronics (www.int.conradcom.de) 217

Σχήμα 3. Ενδεικτικό διάγραμμα καλωδιώσεων και τοπογραφικό διάγραμμα (κάτοψη) για έναν στερεοφωνικό ενισχυτή. 218

Ρυθμίσεις Κατά τη διάρκεια των ρυθμίσεων και σε όλες τις μετρήσεις πρέπει Tp0 ανάλογα με τα ηχεία που θα χρησιμοποιήσουμε να συνδέσουμε K1 στην έξοδο του ενισχυτή ένα τεχνητό φορτίο 4 ή 8 Ω. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αντιστάσεις ανάλογης ισχύος για την αποβολή της θερμότητας που παράγεται. Εάν ο μετασχηματιστής δεν TpV3 P1 32Ω βλέπει κάποιο φορτίο τότε μπορεί να υπάρξουν σπινθηρισμοί με S1 5k καταστροφικά αποτελέσματα για αυτόν. Οι λυχνίες εξόδου δεν αυτοπολώνονται αφού χρησιμοποιούμε μια ξεχωριστή αρνητική τάση DC BALANCE DC CURRENT TpV4 πλέγματος σαν πόλωση αντί για τις αντιστάσεις καθόδου. Καλύτερο AC BALANCE είναι λοιπόν οι λυχνίες εξόδου να αποτελούν ταιριασμένο ζευγάρι. Οι ρυθμίσεις των παραμέτρων που ακολουθούν πρέπει να γίνουν R1 με την παρακάτω σειρά: Ρεύμα DC, ισορροπία DC, ισορροπία ΑC. Επειδή τα χαρακτηριστικά των λυχνιών μεταβάλλονται με το χρόνο, σας συνιστούμε να ελέγχετε τις ρυθμίσεις σας στην αρχή κάθε δύο M1 βδομάδες και μετά κάθε δύο μήνες. Το ρεύμα διαμέσου των λυχνιών + μεταβάλλεται κάπως, γεγονός που δυσκολεύει την ανάγνωση του 100µA 020071-2 - 12 Ri = 1k από ψηφιακό πολύμετρο όταν κάνουμε τις ρυθμίσεις. Για αυτή τη χρήση είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσουμε ένα όργανο κινητού πηνίου. Αφού οι ρυθμίσεις πρέπει να επαναλαμβάνονται τακτικά, ένας εύχρηστος τρόπος ρυθμίσεων είναι ότι καλύτερο. Για αυτό το σκοπό υπάρχουν δύο ίδιοι θηλυκοί συνδετήρες τριών αγωγών (ένας για τον κάθε ενισχυτή) που μπορεί να τοποθετηθούν σε οποιοδήποτε σημείο μας βολεύει, χρησιμοποιώντας κάποια αυτοκόλλητα διπλής όψης. Η μεσαία επαφή συνδέεται στο Τp0 και οι άλλες δύο στα ΤpV3 και TpV4 αντίστοιχα. Η ρύθμιση μπορεί να γίνει με τη χρήση καλωδίων που συνδέονται μέσω τριών αντιστοίχων ακροδεκτών τυπωμένου στους θηλυκούς. Το ρεύμα που ρέει μέσα από κάθε μία EL34 πρέπει να είναι 50 ma (συνδυασμός ρευμάτων ανόδου και ανασταλτικού πλέγματος). Έτσι έχουμε μια απώλεια ισχύος 22 W για κάθε λυχνία. Με αυτό το ρεύμα, η τάση επάνω στην αντίσταση καθόδου κάθε λυχνίας θα είναι 0,5 V. Tο διάγραμμα του βοηθητικού κυκλώματος ρύθμισης φαίνεται εδώ. Πρέπει και αυτό να ρυθμιστεί για να μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε. Για να το κάνουμε αυτό συνδέουμε μια τάση DC 0,5 V στους ακροδέκτες Tp0 και TpV3 και βάζουμε το Ρ1 στην επάνω θέση του (ρεύμα DC). Κατόπιν ρυθμίζουμε το Ρ1 έως ότου ο μετρητής δείξει μια τιμή 50 (διαβάζουμε ma αντί μα). Όταν ο S1 βρίσκεται στη θέση ισορροπία DC το κύκλωμα μετράει την τάση μεταξύ των ακροδεκτών TpV3 και TpV4. Εάν το ρεύμα που ρέει διαμέσου των δύο λυχνιών είναι το ίδιο, η ένδειξη του μετρητή θα είναι 0. Η ενδιαφέρουσα δυνατότητα αυτού του κυκλώματος είναι ότι έχει υψηλότερη ευαισθησία σε αυτή τη ρύθμιση αφού η μοναδική αντίσταση σειράς που υπάρχει είναι η R1. Όταν ο S1 είναι στη θέση ισορροπία AC τα σημεία TpV3 και TpV4 συνδέονται μέσω του βύσματος Κ1 σε ένα ακουστικό Το σήμα ρύθμισης ακούγεται με το ακουστικό. Ρύθμιση του ρεύματος και της ισορροπίας DC Σε κάθε πλακέτα ενισχυτή πρώτα βάζουμε τα Ρ1 και Ρ3 στη μεσαία θέση τους και περιστρέφουμε το Ρ2 τελείως δεξιά έτσι ώστε η αρνητική τάση πλέγματος να πάρει τη μέγιστη τιμή της. Συνδέουμε το βοηθητικό κύκλωμα με το διακόπτη του στη θέση ρεύμα DC και ανοίγουμε τον ενισχυτή. Περιμένουμε για λίγα λεπτά και μετά ρυθμίζουμε το Ρ2 για μια ένδειξη ρεύματος 40 ma. Mετά βάζουμε τον S1 στη μεσαία θέση του - ισορροπία DC - και ρυθμίζουμε το Ρ3 ώστε να πετύχουμε την πιο κοντινή στο 0. Αφού ο ενισχυτής έχει ζεσταθεί για δέκα λεπτά μπορείτε να αυξήσετε το ρεύμα DC σε 50 ma και να επαναριθμήσετε εάν χρειάζεται. Ρύθμιση της ισορροπίας AC Η ισορροπία AC ενός ενισχυτή κανονικά ρυθμίζεται με τη χρήση μετρητή παραμόρφωσης. Ο κύριος Byrith έχει βρει μια μέθοδο για να γίνεται αυτό με τη χρήση ενός ακουστικού σήματος. Θέτουμε το διακόπτη στη θέση ισορροπία AC συνδέοντας ένα ημιτονικό σήμα στην είσοδο του ενισχυτή (1kHz / 100 mv). Ενώ ακούμε αυτό το σήμα με τα ακουστικά, περιστρέφουμε το Ρ1 μέχρι να ακούγεται όσο το δυνατόν χαμηλότερα ο τόνος του 1kHz. Θα ακούτε επίσης μαζί θόρυβο δικτύου και αρμονικές του ημιτονοειδούς κύματος και ακόμα θα μεταβάλλεται η τονικότητα του σήματος αλλά είναι πολύ πιθανόν να μπορείτε να βρείτε τη θέση που ο τόνος του 1kHz ακούγεται ελάχιστα. Τα σήματα στις καθόδους έχουν αντίθετη φάση και όταν βρίσκονται σε ισορροπία έχουν ίσα πλάτη. Έξυπνη σκέψη! Ρύθμιση τετραγωνικού σήματος Ο πυκνωτής C5 στο βρόγχο ανάδρασης διορθώνει την καθυστέρηση φάσης. Εάν η τιμή του είναι πολύ υψηλή οι άκρες του τετραγωνικού σήματος θα είναι στρογγυλεμένες και εάν η τιμή του είναι πολύ χαμηλή θα παρουσιαστεί μια υπερύψωση στις γωνίες. Για να ρυθμίσετε την απόκριση σε τετραγωνικό σήμα χρειάζεται να έχετε πρόσβαση σε γεννήτρια τετραγωνικού σήματος και παλμογράφο. 6k8 219

Κυκλώματα Ήχου από τα ανοίγματα για τις λυχνίες εξόδου για να μπορεί να περάσει ελεύθερα ο αέρας που ψύχει τις ΕL34 καθώς χωρίς αυτές ζεσταίνονται αρκετά. Περάστε τα καλώδια των νημάτων με όσο λιγότερο μήκος από το αντίστοιχο στόμιο στο μέσα μέρος της πλαϊνής πλευράς του τμήματος καναλιού («pos 1» στη λεπτομέρεια στο κάτω δεξί μέρος του διαγράμματος καλωδιώσεων). Υπολογίστε επίσης τα κατάλληλα ανοίγματα στο σασί για την τροφοδοσία των νημάτων στις πλακέτες των καναλιών. Περάστε ακόμα τα μικρού μήκους καλώδια για τα 0 V, 55 V και +440 V από τη θέση 2 όπως φαίνεται στο διάγραμμα του σχήματος 3. Τοποθετήστε τις πλακέτες των ενισχυτών στο σασί χρησιμοποιώντας κυλίνδρους τήρησης απόστασης 10 mm. Ρυθμίστε την απόσταση ανάμεσα στις πλακέτες και την πλάκα έτσι ώστε οι υποδοχές των λυχνιών εξόδου να εφάπτονται με το επάνω μέρος του κουτιού. Το ίδιο πρέπει να γίνει για το τροφοδοτικό. Βάλτε ένα διαχωριστικό κομμάτι αλουμινίου ενδιάμεσα στις δύο πλακέτες ενισχυτή και θωρακίστε με ένα λεπτό φύλλο μετάλλου τα ποτενσιόμετρα ρύθμισης έντασης ήχου. Σχήμα 4. Κάτοψη του πλήρως συναρμολογημένου ενισχυτή. ρείτε κατόπιν να ελέγξετε (προσεκτικά) την υψηλή τάση και την αρνητική τάση των πλεγμάτων. Αφού κόψουμε την τροφοδοσία συνδέουμε τις πλακέτες των ενισχυτών στο τροφοδοτικό καθώς και τους μετασχηματιστές εξόδου. Πριν να εφαρμόσετε την υψηλή τάση, ελέγξτε εάν ανάβουν τα νήματα των λυχνιών. Στην EF86 αυτό μπορείτε να το ελέγξετε κοιτάζοντας από πάνω αν και είναι λίγο δύσκολο. Κατόπιν ξαναβγάλετε την τροφοδοσία και έχοντας αφαιρέσει τις λυχνίες εξόδου συνδέστε την υψηλή τάση. Συνδέουμε ξανά την τροφοδοσία και αφού αφήσουμε τις EF86 και τις ECC83 να ζεσταθούν, εξετάζουμε τις τάσεις σε αυτές τις λυχνίες. Μικρές αποκλίσεις από τις κανονικές τιμές είναι αποδεκτές, αλλά μεγάλες αποκλίσεις σημαίνουν ότι πιθανόν να υπάρχει κάπου λανθασμένη τιμή αντίστασης. Εάν όλα είναι εντάξει αποσυνδέστε την τροφοδοσία και βάλτε στην θέση τους τις λυχνίες εξόδου. Τώρα μπορείτε να κάνετε τις προκαταρκτικές ρυθμίσεις στον ενισχυτή (δείτε τις ρυθμίσεις). Μετά από αυτό μπορείτε να βάλετε μέσα στο κουτί τις πλακέτες των ενισχυτών και να τελειώσετε την καλωδίωση. Ελεγχος Όσο δεν έχουμε τοποθετήσει τις πλακέτες των ενισχυτών μπορούμε εύκολα να προσπελάσουμε όλα τα σημεία. Για να ελέγξουμε λοιπόν τις πλακέτες ενίσχυσης είναι πιο βολικό να συναρμολογήσουμε πρώτα το τροφοδοτικό. Βάλτε τον μετασχηματιστή ισχύος και το κύκλωμα του τροφοδοτικού στο τμήμα καναλιού μαζί με την υποδοχή τροφοδοσίας δικτύου, βάζοντας ταυτόχρονα και μια ασφάλεια 1,5 Α βραδείας τήξης. Στον δικό μας ενισχυτή βάλαμε δύο κλεμοσειρές (από τέσσερις κλέμες η κάθε μία) πάνω σε μια εποξική πλακέτα που κατόπιν βιδώθηκε με ένα επιπλέον παξιμάδι πάνω στην κεντρική βίδα του μετασχηματιστή. Η κατώτερη κλεμοσειρά (όπως φαίνεται στο σχήμα 3) είναι τα καλώδια των νημάτων. Όλη η καλωδίωση εκτός της βαρέως τύπου για τους ακροδέκτες των μεγαφώνων γίνεται με εύκαμπτη καλωδιοταινία διαφόρων χρωμάτων διαμέτρου 0,55mm2. Τρία από αυτά τα μονωμένα σύρματα μπορούν εύκολα να μπουν μέσα στις κλέμες. Οι τέσσερις «επάνω» κλέμες χρησιμοποιούνται για να συνδέσουν τα πρωτεύοντα άκρα του μετασχηματιστή τροφοδοσίας στην υποδοχή δικτύου. Μια αντίσταση NTC τοποθετείται σε σειρά με κάθε ακροδέκτη για να περιορίσουμε το ρεύμα αιχμής κατά το άνοιγμα του ενισχυτή. Δεν είναι απολύτως απαραίτητα αλλά με αυτό τον τρόπο σχηματίζουμε εύκολα ένα κύκλωμα ομαλής εκκίνησης. Όταν έχετε συνδέσει την υποδοχή δικτύου, το μετασχηματιστή τροφοδοσίας και την πλακέτα του τροφοδοτικού, είμαστε έτοιμοι να αρχίσουμε τους ελέγχους. Πρώτα όμως συνδέουμε δύο λάμπες πυρακτώσεως 230 V/15 W σε σειρά ανάμεσα στους ακροδέκτες +440 V και 0V και δίνουμε τροφοδοσία δικτύου. Εάν οι λάμπες ανάψουν πολύ φωτεινά μπο- Τελειώνοντας Ένας τόσο καλός ενισχυτής αξίζει ένα ελκυστικό ξύλινο κουτί. Κάναμε το δικό μας από 9 mm multiplex αφού τελειώσαμε τα ανοίγματα για τα δύο μεταλλικά σασί πλάκας και καναλιού. Στο πίσω μέρος του κουτιού υπάρχουν δύο τετράγωνες τρύπες για τους συνδετήρες και το ρυθμιστή ηχητικής έντασης. Εμείς τελειώσαμε το κουτί μας με βερνίκι αλλά μπορεί επίσης να γίνει το κουτί από «ατόφιο» καθαρό ξύλο. Μην ξεχάσετε να βάλετε αυτοκόλλητα πατάκια κάτω από το τμήμα καναλιού. Ακόμα και χωρίς το κουτί του ο ενισχυτής κάθεται σταθερά στα πλαϊνά μέρη του αλουμινένιου τμήματος καναλιού. Εάν μάλιστα βάλουμε κάποια κομμάτια ξύλο στα καπάκια των μετασχηματιστών, όλος ο ενισχυτής με βαλμένες τις λυχνίες μπορεί να σταθεί ανάποδα πάνω στο τρα- 220

πέζι ή τον πάγκο που τον φτιάχνουμε. Με αυτό τον τρόπο έχουμε εύκολη πρόσβαση σε όλα τα κυκλώματα και επίσης μας βοηθάει για να βάλουμε το ξύλινο περίβλημα. Το κάτω μέρος του κουτιού μπορούμε να το κλείσουμε με μια πλάκα αλουμινίου εάν θέλουμε. Εάν χρησιμοποιήσουμε την αλουμινένια πλάκα, πρέπει να την γειώσουμε και να ανοίξουμε τρύπες για τον εξαερισμό του ενισχυτή. Για να αποφύγετε τους θορύβους κατά το άνοιγμα του ενισχυτή καλό είναι να έχετε πρώτα ανοίξει τις συσκευές ήχου που έχετε. (020071-2) 221