Grzegorz "gsmok" Makarewicz,
Od dłuższego czasu nosiłem się z zamiarem wykonania wzmacniacza na słynnym "diabełku" czyli lampie 6S33S. Słyszałem o tej lampie wiele wzajemnie sprzecznych opinii. Jako podstawową wadę wymienia się niestabilność w czasie jej parametrów. Pływanie prądu anodowego podczas pracy nie wygrzanej lampy jest stałym tematem prawie każdego forum dyskusyjnego poświęconego lampom elektronowym. Przy całej swej chimeryczności lampa ta w tajemniczy sposób przyciąga konstruktorów. Dlaczego? Nie wiem. Pewnie każdy, kto na niej coś zmajstrował miał własne powody. Jeśli chodzi o mnie to powodów jest kilka. Wymienię jeden - ta lampa fajnie się prezentuje, no i te różki - miodzio!!!

Jakiś czas temu usłyszałem od znajomego, że jego znajomy widział u swojego znajomego prosty wzmacniacz na lampie 6S33S. Podobno brzmiał rewelacyjnie. Ten mój znajomy postanowił zrobić sobie taki sam wzmacniacz i w tym celu pozyskał schemat układu wzmacniacza. Schemat przeleżał sobie dwa lata, aż wpadł z kolei w moje ręce. W konstrukcji układowej wzmacniacza nie ma żadnych rewelacji. Takich schematów można znaleźć w Internecie wiele. To nie jest jednak według mnie wadą dla kogoś kto chciałby zbudować wzmacniacz według sprawdzonego układu.
Troszkę pod naciskiem wymienianego już dwa razy znajomego postanowiłem posłuchać osobiście wzmacniacza na 6S33S. Aby to zrobić musiałem taki wzmacniacz w jakiejś formie zbudować. Nieco czasu zabrało mi zebranie niezbędnych elementów, ale w końcu przystąpiłem do pracy.
Niniejszy opis rozpoczynam od momentu, gdy udało mi się uruchomić taki wzmacniacz wykonany w formie prototypu na kawałku sklejki. Są więc szanse, że nie skończy się na opisie zmagań ze wzmacniaczem, ale dobrnę do przedstawienia jego ostatecznej, nadającej się do postawienia na półce wersji.
W miarę postępów w budowie opis będzie sukcesywnie uzupełniany. Będę również modyfikował już udostępnione materiały. Z tego powodu osobom zainteresowanym polecam od czasu do czasu zapoznanie się nie tylko z nowymi fragmentami tekstu ale również sprawdzenie, czy do wcześniejszych tekstów nie zostały wprowadzone istotne zmiany.
Uwagi ogólne dotyczące konstrukcji
Układ prototypowy postanowiłem zmontować na sklejce. Każdy kanał wzmacniacza potrzebuje dwóch oddzielnych podstaw - jedną dla zasilacza i drugą dla wzmacniacza. Razem daje to niebagatelną liczbę czterech podstawek ze sklejki. Wprawdzie to tylko prototyp, ale postanowiłem zmontować go jak najporządniej. Po pierwsze ma mi posłużyć do wielu badań i eksperymentów, po drugie w układzie mamy do czynienia z wysokimi napięciami i dla celów bezpieczeństwa nie zawadzi aby był zmontowany we właściwy sposób. Szczegóły dotyczące wykonania podstaw montażowych zilustrowałem poniżej odpowiednimi fotografiami.
Zasilacz
Schemat zasilacza wzmacniacza przedstawiony jest na rysunku. Wersję powiększoną do rozmiarów umożliwiających swobodną analizę układu można otworzyć w oddzielnym oknie przeglądarki tupiąc myszką na powierzchni pomniejszonej wersji schematu. Z ubolewaniem przyznaję, że w zasilaczu zastosowane są elementy półprzewodnikowe.
Jak widać zasilacz stanowi pod względem liczby zastosowanych elementów główny składnik wzmacniacza. Pomijając względy funkcjonalne można nawet powiedzieć, że wzmacniacz jest jedynie małym dodatkiem do rozbudowanego zasilacza. Ale teraz na poważnie. Mimo, że jest to układ prototypowy warto poświęcić nieco wysiłku aby elementy służące do połączenia zasilacza z napięciem sieciowym były zamocowane solidnie i bezpiecznie. Dotyczy to gniazda sieciowego, bezpiecznika oraz włącznika. Naprawdę, tych elementów nie radzę mocować metodą 'na pająka'. Możliwość szybkiego wyłączenia wzmacniacza, bez nerwowego poszukiwania, gdzie jest wyłącznik jest naprawdę nie do przecenienia.
Właściwy montaż zasilacza rozpocząłem od elementów wejściowych zasilacza, czyli transformatora i jego 'otoczenia'. Elementy te pokazane są na schemacie.

Transformator i elementy zabezpieczające
Po zakończeniu tego etapu okablowania wykonałem pomiary kontrolne napięć na uzwojeniach wtórnych transformatora. Wyniosły one (numeracja zgodnie ze schematem ideowym):
- Uzwojenie I: 8,65V
- Uzwojenie II: 13,3V
- Uzwojenie III: 82V
- Uzwojenie IV: 335V
- Uzwojenie V: 196V.
W tym miejscu muszę się usprawiedliwić w stosunku do 'starych wyjadaczy', którzy stosując montaż na chassis zalecają przykręcenie ciężkich elementów na samym końcu. W tym przypadku wszystkie pozostałe elementy będą mocowane od góry podstawy (nie od spodu jak ma to miejsce na tradycyjnym chassis) no i dodatkowo moja podstawa ma kółka.
Napięcia zmierzone na wyjściach mostków (bez obciążenia i bez pojemności filtrujących) wynoszą:
- M1: 10,3V
- M2: 73V
- M3: 316V
- M4:186V.
Czas na montaż poszczególnych sekcji zasilacza. Rozpoczynamy od zasilacza napięcia stałego przeznaczonego do żarzenia lampy stopnia wejściowego wzmacniacza. Schemat zasilacza pokazany jest na poniższym rysunku.

Schemat zasilacza żarzenia lampy 6N1P.
Wykaz elementów:
- M1 - mostek KBL04
- U1 - stabilizator typ 7806
- C1 - 4700µF/16V
- C2 - 1µF/63V
- C3 - 4700µF/16V
- C4 - 1µF/63V
Na poniższej fotografii widać wszystkie elementy zasilacza dającego na wyjściu napięcie żarzenia U1. Oznaczenia elementów są zgodne z przedstawionym schematem.

Pomiar napięć bez obciążenia wykazał, że napięcie na kondensatorze C1 ma wartość 10,3V, zaś napięcie U1 jest równe 6,08V.
Kolej na następną sekcję, czyli żarzenie lampy mocy 6S33S. Napięcie żarzenia pobierane jest bezpośrednio z uzwojenia numer II transformatora sieciowego. Zostało ono doprowadzone do gniazdka wyjściowego U2 za pomocą skręconego podwójnego przewodu w izolacji. Aby przewód ten nie 'majtał się' po sklejce został on w dwóch punktach [P1] i [P2] przyklejony do podstawy za pomocą pistoletu klejowego.

Trzecia sekcja zasilająca to napięcie służące do wstępnej ujemnej polaryzacji siatki lampy 6S33S. Schemat zasilacza pokazany jest na poniższym rysunku.

Schemat układu zasilania (tzw. napięcia przedpięcia) siatki lampy 6S33S.
Wykaz elementów:
- M2 - dowolny mostek prostowniczy na napięcie 200V/1A
- T1 - BD244
- DZ1 - dioda Zenera na napięcie 90V
- R1 - 4K7
- R2 - 4K7
- R3 - 4K7
- PR1 - 4K7
- C5 - 100µF/160V
- C6 - 10µF/160V
- C7 - 10µF/100V
- C8 - 1µF/100V
A oto jak został zmontowany zasilacz. Poszczególne elementy zostały oznaczone w taki sam sposób jak na schemacie ideowym.

Czas na chwilę oddechu. Tak wygląda podstawa, na której mamy już trzy napięcia (U1, U2 i U3) niezbędne do zasilania układu wzmacniacza.

Czwarta sekcja zasilacza to układ dostarczający napięcie anodowe lampy 6N1P. Schemat zasilacza anodowego pokazany jest na rysunku poniżej.

Schemat zasilacza anodowego lampy 6N1P
Wykaz elementów:
- M3 - cztery diody BY55 zbocznikowane kondensatorami 200pF
- T2 - MJE13005
- D1 - 1N4007
- DZ2...DZ5 - dioda Zenera 100V/1,3W
- R4 - 20/5W
- R5 - 10K/2W
- R6 - 4K7
- C9 - 220µF/500V
- C10 - 100nF/1000V
- C11 - 220µF/500V
- C12 - 100nF/1000V
- C13 - 22µF/450V
- C14...C18 - 100pF
Tak wygląda zasilacz zmontowany na podstawie. Oznaczenia elementów są zgodne ze schematem ideowym.

Kondensatory elektrolityczne C9 i C11 zostały przyklejone do podstawy za pomocą pistoletu klejowego. Na kolejnej fotografii widać więcej szczegółów montażu.

Piąta i ostatnia sekcja zasilacza to układ dostarczający napięcie anodowe lampy 6S33S. Schemat zasilacza pokazany jest na rysunku poniżej.

Schemat zasilacza anodowego lampy 6S33S
Wykaz elementów:
- M3 - cztery diody BY55 zbocznikowane kondensatorami 200pF
- Dl1 - dławik 10H/300mA
- C19 - 680µF/350V
- C20 - 0,1µF/1000V
- C21 - 680µF/350V
- C22 - 0,1µF/1000V
Tak wygląda zasilacz anodowy lampy 6S33S. Kondensatory C19 i C21 zostały złożone z kilku (po 4 na każdą pojemność) elektrolitów połączonych równolegle.

Po uruchomieniu wszystkich sekcji zasilacza należy połączyć ich masy do jednego wspólnego punktu. Dzięki temu będzie można w prosty sposób połączyć punkt masowy całego zasilacza z pojedynczym punktem masy wzmacniacza. Odradzam stosowania wielu mas łączonych w różnych punktach (takie podejście prowadzi często do problemów z przydźwiękiem). Sposób połączenia mas sekcji zasilacza przedstawiony jest na fotografii. Masy prowadzone są za pomocą przewodu w zielonej koszulce izolacyjnej.

Po próbach przeprowadzonych ze wzmacniaczem do opisanej konstrukcji zasilacza wprowadziłem trzy drobne zmiany. Nie są one konieczne, ale aby opis był pełen pokrótce je przedstawię.
Modyfikacja numer 1
Ponieważ zastosowałem dosyć mały radiator w celu zmniejszenia mocy strat na stabilizatorze żarzenia lampy 6N1P-EW pomiędzy mostek prostowniczy a stabilizator wstawiłem rezystor o wartości 1 oma - na fotografii oznaczony jest on symbolem R.

Modyfikacja numer 2
Na forum dyskusyjnym Triody pojawił się wątek dotyczący zbawiennej (z punktu widzenia bezpieczeństwa) roli rezystora bocznikującego kondensatory elektrolityczne w zasilaczach wysokiego napięcia. Wprawdzie o tym wiedziałem, ale potrzebowałem srogiego 'kopnięcia' aby docenić fakt, że napięcie na kondensatorach może być niebezpieczne nawet po dłuższym czasie po wyłączeniu zasilacza. Tak więc zbocznikowałem kondensatory zasilacza napięcia anodowego lampy 6N1P-EW rezystorem 200K (element oznaczony jako R).

Modyfikacja numer 3
Z powodów jak wyżej zbocznikowałem kondensatory elektrolityczne w zasilaczu napięcia anodowego lampy 6S33S-W (rezystor R o wartości 100K).
Nie zastosowałem dodatkowego bocznikowania w zasilaczu ujemnego napięcia siatki lampy końcowej gdyż takową rolę wystarczająco skutecznie pełnią: potencjometr montażowy PR1 i rezystor R3 pokazane wcześniej na schemacie tej sekcji zasilania.

Wzmacniacz
Schemat wzmacniacza pokazany jest na rysunku. Jest to konstrukcja 'minimalistyczna' zawierająca tylko dwie lampy.

Schemat ideowy wzmacniacza
Wartości zastosowanych elementów.
Podczas badań wzmacniacza niektóre wartości ulegały zmianie i tak się dzieje do chwili obecnej. Nie są to duże różnice, chciałbym jednak aby osoba budująca taki wzmacniacz miała tego świadomość. Staram się w miarę możliwości aby przedstawione w poniższej tabeli wartości były wartościami jak najbardziej aktualnymi.
Przy rezystorach większej mocy podałem w nawiasach kwadratoweych przybliżoną wartość napięcia, które odkłada się na ich końcówkach. Pozwala to na łatwe wyznaczenie wymaganej mocy.
- C1 0,1uF/1000V (MKP)
- C2 0,1uF/1000V (MKP)
- C3 0,1uF/1000V (MKP)
- C4 0,1uF/1000V (MKP)
- C5 100uF/400V (elektrolit.)
- C6 0,1uF/1000V (MKP)
- C7 100uF/400V (elektrolit.)
- R1 470KΩ
- R2 2K2
- R3 100KΩ [120V]
- R4 470KΩ
- R5 560Ω
- R6 28KΩ (2x56KΩ połączone równolegle) [155V]
- R7 1KΩ
- R8 130KΩ
- R9 220KΩ
- R10 nie jest konieczny
- RP 1Ω/5W bezindukcyjny
- R11 110K [130V]
- P1 10KΩ (potencjometr)
Montaż wzmacniacza najlepiej jest rozpocząć od rozplanowania i zamocowania największych elementów. W tym wypadku jest to transformator głośnikowy [TG1], podstawka pod lampę 6S33S [V2] i podstawka pod lampę 6N1P [V1]. Dodatkowo (jak widać to na poniższej fotografii) na podstawie zamocowałem gniazdko wejściowe [WE], gniazda wyjściowe [WY], rezystor [Rp] służący do pomiaru prądu anodowego lampy 6S33S, oraz końcówki lutownicze, do których podłączone będą napięcia zasilające wzmacniacz [U1], [U2], [U3], [U4] i [U5]

Na kolejnych fotografiach przedstawiłem szczegóły mocowania wymienionych wcześniej elementów.
Po przykręceniu podstawek przystąpiłem do końcowego okablowania wzmacniacza. Na fotografii (poniżej) przedstawione są wszystkie szczegóły niezbędne do jego wykonania. oprócz elementów zamontowanych na podstawkach lamp na sklejce umieszczone zostały elementy filtru zasilania anodowego stopnia wejściowego wzmacniacza (C4, C5, C6, C7 i R11). Rezystor globalnego ujemnego sprzężenia zwrotnego (R9) nie jest dołączony do uzwojenia wtórnego transformatora głośnikowego. Tę czynność należy wykonać w trakcie uruchamiania wzmacniacza.

Przed przystąpieniem do 'odpalenia' wzmacniacza pozostaje tylko połączyć go z zasilaczem. Tak oto przedstawia się zmontowany w całości jeden kanał (z lewej strony zasilacz, z prawej wzmacniacz).

Przykładowe wyniki pomiarów
Zamieszczam tutaj sukcesywnie wyniki pomiarów parametrów wzmacniacza. Na razie są to wyłącznie wyniki. Opisy i ustosunkowanie się do nich postaram się dodać po zakończeniu zabawy z pomiarami.

Charakterystyka amplitudowa i fazowa w zakresie częstotliwości 0-25,6kHz. Odczyty dla częstotliwości 20kHz. (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy - szum biały 10mV, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Charakterystyka amplitudowa i fazowa w zakresie częstotliwości 0-50Hz. Odczyty dla częstotliwości 13Hz. (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy - szum biały 10mV, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Wykres Nyquista (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy - szum biały 10mV, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Sygnał na wejściu (wykres górny) i wyjściu (wykres dolny), (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy sinusoidalny 1kHz, P1 zwarty/około 0K, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Sygnał na wejściu (wykres górny) i wyjściu (wykres dolny), (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy sinusoidalny 1kHz, P1 około 10K, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Zniekształcenia harmoniczne (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy sinusoidalny 1kHz 10mV, sygnał wyjściowy 140mV, P1 około 5K, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Zniekształcenia harmoniczne (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy sinusoidalny 1kHz 62mV, sygnał wyjściowy 700mV, P1 około 5K, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Zniekształcenia harmoniczne (wzmacniacz z transformatorem głośnikowym na rdzeniu zwijanym, układ bez korekcji i sprzężenia zwrotnego, sygnał wejściowy sinusoidalny 1kHz 128mV, sygnał wyjściowy 1,41V, P1 około 5K, prąd anodowy lampy 6S33S Ia = 155mA)

Zniekształcenia harmoniczne. Sygnał wejściowy 1kHz
Prototyp wzmacniacza (jeden kanał) na stalowym chassis









Opracowanie: Grzegorz "gsmok" Makarewicz,
Polski (PL)
English (United Kingdom) 

































