Lampowy wzmacniacz akustyczny 20-35W (RiK 1974/09)

Radioamator i Krótkofalowiec Polski
Rok 24, Wrzesień 1974r., nr 9

Otrzymujemy wiele listów z prośbą o wskazanie, bądź wysłanie schematu wzmacniacza lampowego o mocy 20÷30W. Pragnąc zadośćuczynić prośbom Czytelników, publikujemy poniżej opis i schemat takiego wzmacniacza zaczerpnięty z literatury technicznej sprzed około 10 lat, gdy stanowił on jeszcze układ w pełni nowoczesny.

Redakcja

Schemat lampowego wzmacniacza 35W jest przedstawiony na rysunku. Cechą charakterystyczną wzmacniacza jest zastosowanie czterech popularnych lamp EL84 w stopniu końcowym. Opisywanie działania wzmacniacza jest zbędne; mogą go z powodzeniem zbudować bardziej zaawansowani radioamatorzy, dla których sam schemat wyjaśnia prawie wszystko.

Zwróćmy jednak uwagę na to, co wydaje się mniej oczywiste, bądź nie wynika ze schematu.

Zastosowanie czterech lamp typu EL84 daje następujące korzyści:

• napięcie anodowe jest stosunkowo niskie (300V), co ułatwia dobór transformatora sieciowego i kondensatorów elektrolitycznych filtru,
• przy pracy w klasie AB1 napięcie sterujące jest niskie oraz można wysterować cały stopień końcowy z konwencjonalnego stopnia odwracającego fazę,
• najkorzystniejszy opór roboczy ma małą wartość (4000Ω od anody do anody), co ułatwia konstrukcję transformatora wyjściowego i zastosowanie głębokiego ujemnego sprzężenia zwrotnego (do 25dB). Przypomnieć należy, że klasa AB1 jest szczególnie korzystna, bowiem nie przysparza kłopotu ze zniekształceniami przy małych i średnich wartościach amplitud, tak niekiedy przykrymi w przypadku nie dość dopracowanych wzmacniaczy klasy B.

Ujemne napięcie lamp stopnia końcowego uzyskuje się z oddzielnego układu prostowniczego; umożliwia ono ustawienie początkowego punktu pracy lamp (potencjometr R₁₂) oraz symetryczne ustawienie pracy ramion układu przeciwsobnego (potencjometr nastawny R₁₃). Zasilacz może być dowolnego typu. Przy napięciu anodowym 250V możliwe jest uzyskanie mocy wyjściowej do 20W przy maksymalnym poborze prądu 180mA. Właściwe jest jednak zastosowanie dobrego zasilacza 300V, 250mA o małym oporze wewnętrznym, aby napięcie nie malało przy zmianach natężenia prądu od około 160mA do 230mA. Filtr można oczywiście rozbudować stosując dłąwik i dodatkowy kondensator elektrolityczny. Zamiast diod półprzewodnikowych można zastosować układy prostowników selenowych. Ujemne napięcie uzyskujemy bądź z oddzielnego uzwojenia transformatora sieciowego o napięciu 25V (obciążenie 5mA), bądź stosując dodatkowy transformator (np. przewinięty transformator dzwonkowy).

Schemat ideowy lampowego wzmacniacza akustycznego 35W
(schemat można powiększyć klikając na nim myszką)

Jakość działania wzmacniacza zależy głównie od transformatora wyjściowego. Powinien to być doskonale wykonany (sekcyjnie, symetrycznie uzwojony o dostatecznie dużym rdzeniu) transformator m.cz. o znacznej indukcyjności uzwojenia pierwotnego i małej wartości indukcyjności rozproszenia.

Orientacyjne dane techniczne transformatora w przypadku konieczności spełnienia wymagań Hi-Fi są następujące:

• przekrój rdzenia: 20÷25cm²,
• indukcyjność uzwojenia pierwotnego: 70÷90H,
• rezystancja uzwojenia pierwotnego: nie większa niż 2×100Ω,
• indukcyjność rozproszenia (całe pierwotne do wtórnego): rzędu 10mH,
• impedancja pierwotna (od anody do anody): 3600÷4000Ω,
• przekładnia dostosowana do przewidywanego obciążenia.

Rezystancja opornika R₆ w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego podano dla uzwojenia wtórnego przeznaczonego do przyłączenia 8Ω; przy wykonywaniu transformatora przystosowanego wyłącznie do obciążenia 4Ω, wartość opornika R₆ należy zmniejszyć o 30%.

W przypadku mniejszych wymagań można zastosować transformator "oszczędnościowy", ograniczając pasmo przenoszonych częstotliwości i zmniejszając głębokość stosowanego ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Dane techniczne dobrze wykonanego wzmacniacza w wersji Hi-Fi są następujące:

• moc wyjściowa: 20W przy h≤0,4% (40Hz i 1000Hz),
• moc wyjściowa: 35W przy h≤3,0% (1000Hz), moc dla muzyki (chwilowa) może sięgać 40W,
• pasmo przenoszonych częstotliwości: 20÷50000Hz,
• czułość wejściowa: około 1,0V (zależy od głębokości ujemnego sprzężenia zwrotnego).

Optymalne warunki pracy lamp; napięcie anodowe 300V, spoczynkowa wartość prądu anodowego 35mA (dla jednej lampy), maksymalna wartość prądu anodowego przy największej trwale oddawanej mocy 46mA, największa wartość prądu siatki ekranującej przy wysterowaniu 11mA.

W przypadku niekorzystania z pełnej mocy można zmniejszyć nieco wartość prądu anodowego do 30÷25mA (jedna lampa).

Schemat i dane wzmacniacza zaczerpnięto z książki: E. Rodenhuis - Hi-Fi Amplifier Circuits, Philips Technical Library, Eindhoven. Układ prostownika zmieniono.

A.W.