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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Amplificatore pre-terminale per potenti stadi di uscita a triodo del tubo UMZCH. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a valvole L'amplificatore pre-terminale qui descritto è progettato per funzionare in UMZCH a tubi ad alta potenza con stadi di uscita a triodo costruiti secondo un circuito push-pull e operanti nelle classi AB1 e B1. Quando si progettano potenti amplificatori di frequenza audio a tubi basati su triodi che operano nelle classi di amplificazione AB1 e B1 dobbiamo affrontare il difficile compito di garantire la necessaria oscillazione della tensione del segnale (Upicco-picco) sulle griglie di controllo delle lampade di uscita. Ciò è dovuto al fatto che i triodi potenti richiedono un'elevata tensione di polarizzazione quando si opera nelle modalità sopra indicate. Ad esempio, in uno stadio di uscita push-pull su triodi 6С33С con una tensione anodica di 250...270 V e una corrente di riposo di 110...150 mA, sarà necessaria una tensione di polarizzazione di 110...140 V a seconda sul set di lampade disponibile (i triodi 6С33С hanno una diffusione molto significativa delle caratteristiche dell'anodo). In questo caso, l'amplificatore pre-terminale deve fornire ai tubi di uscita un'oscillazione di tensione rispettivamente di 220...280 V. In uno stadio di uscita push-pull su triodi GM-70 con una tensione anodica di 1400...1600 V e una corrente di riposo di 50...75 mA, sarà necessaria una tensione di polarizzazione di 180...200 V. Con tale tensione di polarizzazione, l'amplificatore pre-terminale deve fornire un'oscillazione della tensione di segnale sulle griglie delle lampade finali di già 360...400 V! E questo tiene conto della resistenza e della capacità dei circuiti della griglia delle lampade di uscita su cui è caricato l'amplificatore pre-terminale. Una delle soluzioni più comuni a questo problema è l'uso di un trasformatore step-up interstadio, che è anche un bass reflex. Ma produrre un trasformatore interstadio di alta qualità è un compito difficile e ad alta intensità di manodopera. Poiché questo trasformatore opera in circuiti ad alta resistenza, i suoi parametri parassiti influenzano notevolmente la risposta in ampiezza-frequenza. L'acquisto di un trasformatore di alta qualità già pronto sarà molto costoso. Inoltre, la gamma di tali trasformatori prodotti da alcune aziende è molto limitata a causa della scarsa domanda. In alternativa, propongo un circuito amplificatore pre-terminale (Fig. 1), che, a tensioni anodiche appropriate, fornisce il necessario "boost" dei potenti stadi di uscita del triodo push-pull. L'amplificatore preterminale è montato su doppi triodi 6N8S e, con una tensione di alimentazione anodica di 500 V, fornisce in uscita due tensioni di segnale antifase Upicco-picco = 300 V e, se necessario, con una tensione di alimentazione anodica massima di 600 V per tali lampade, fornisce all'uscita un'oscillazione della tensione del segnale fino a 400 V.
"Come può essere? Sei pazzo?! 6N8S e tensione anodica di 600 V!" - esclamerà il lettore curioso. Non allarmarti. Mi spiego: nella maggior parte delle pubblicazioni come "Radio Amateur Handbook", "Handbook of Radio Tubes", "Electronic Devices", nonché su numerose risorse Internet per la lampada 6N8S, è effettivamente indicata la tensione anodica massima di 330 V. E solo in casi molto rari viene aggiunta la parola “costante”. I libri di consultazione ufficiali di Gosstandart indicano che 330 V è una tensione costante a lungo termine sull'anodo di questa lampada. Sotto un segnale, può cambiare e raggiungere 660 V ai picchi del segnale. Pertanto, nella modalità statica di una cascata resistiva calcolata correttamente, la tensione agli anodi delle lampade non supererà 330 V con una tensione anodica della sorgente di alimentazione di +600 V. L'unica cosa che deve essere notata è che tale cascata deve necessariamente avere un ritardo nell'accensione della tensione anodica dopo l'accensione della tensione del filamento. Lo stadio di ingresso dell'amplificatore è assemblato su un doppio triodo VL1, le cui metà sono collegate da un cascode. Con questo collegamento la prima cascata ha un guadagno pari a 60. I resistori R6 e R7 formano un circuito per generare automaticamente una tensione di polarizzazione per il cascode inferiore nel circuito del triodo. I resistori R8 e R10 impostano la tensione sulla griglia del triodo superiore del cascode e i condensatori C4 e C5 bloccano il segnale. Il resistore R7 è un trimmer; imposta la modalità dello stadio di ingresso, il cui carico è il resistore R5. Il resistore R1 serve a disperdere la corrente inversa della griglia di controllo e il resistore R4 è necessario per prevenire possibili autoeccitazione parassite. La tensione di alimentazione dello stadio di ingresso viene ridotta a 400 V dal resistore R9 a causa del consumo di corrente della lampada VL1. Questo resistore, insieme ai condensatori C1-C3, forma un filtro di livellamento per alimentare lo stadio di ingresso. I resistori R2, R3 equalizzano la tensione sui condensatori C2, C3. Il secondo stadio dell'amplificatore pre-terminale, che svolge anche la funzione di invertitore di fase, è assemblato su due doppi triodi VL2 e VL3 ed è un amplificatore differenziale con una sorgente di corrente nel circuito catodico. Il guadagno dello stadio driver è 8. Per ridurre la resistenza interna delle lampade VL2 e VL3, coppie di triodi sono collegate in parallelo. Il segnale attraverso il condensatore interstadio C6 viene fornito alle griglie di triodi VL2. Un segnale di feedback viene fornito alle griglie dei triodi VL3 dal resistore di regolazione R21. Il transistor ad effetto di campo VT1 viene utilizzato come sorgente di corrente stabile e il resistore R15, oltre ad aumentare la resistenza della sorgente di corrente, serve a scaricare la potenza del transistor. Poiché la tensione della sorgente di polarizzazione per le lampade ad alta potenza, che raggiunge 100 V o più, viene solitamente utilizzata come tensione di alimentazione per la sorgente di corrente, attraverso il transistor viene dissipata una potenza significativa. Per non installare un grande dissipatore di calore, una parte significativa della potenza può essere dissipata su un resistore nel circuito di drain del transistor. Il resistore R14 imposta la corrente del diodo zener VD1, che fornisce una tensione fissa al gate del transistor sorgente di corrente, e il resistore di sintonizzazione R20 regola questa corrente, che determina la modalità operativa dell'amplificatore differenziale. L'intervallo di regolazione della corrente è impostato dal resistore R19. I carichi dei triodi dell'amplificatore differenziale sono resistori R11, R12 e R16, R17 e R13 e R18 sono resistori di dispersione per le griglie dei triodi dell'amplificatore differenziale. Il condensatore C8 è un condensatore di blocco. Per eliminare lo sfondo di corrente alternata dai riscaldatori del catodo, nel circuito del filamento viene formato un punto medio artificiale dai resistori R24 e R25, collegati tramite corrente alternata dal condensatore C11 a un filo comune. Il divisore sui resistori R22 e R23 sposta il circuito del filamento rispetto allo "zero" di +60 V. Il filo comune del circuito dal punto medio artificiale e il suo circuito di polarizzazione devono essere collegati al filo comune dell'amplificatore sullo "zero" punto dell'alimentazione. Con un circuito raddrizzatore a ponte, questo sarà il terminale negativo del ponte e con un raddrizzatore a onda intera con un punto medio, questo sarà il punto medio dell'avvolgimento anodico del trasformatore di rete. I valori nominali degli elementi e i valori di tensione nel diagramma mostrato sono indicati per un'alimentazione anodica di +500 V. In questo caso, la tensione massima del segnale sulle uscite antifase dell'amplificatore pre-terminale (Upicco-picco) è 300 V. La configurazione consiste nello stabilire modalità statiche degli stadi amplificatori. Le lampade VL2 e VL3 devono essere accoppiate con lo stesso guadagno (con entrambe le metà collegate in parallelo). Il resistore R7 deve essere utilizzato per impostare la tensione su 1,2 V sul pin 6 di VL1. Il resistore R20 imposta la tensione a 270 V sugli anodi VL2 e VL3. La quantità di feedback viene impostata in base al circuito dello stadio di uscita, alle lampade utilizzate e al coefficiente di smorzamento richiesto degli altoparlanti. Nella maggior parte dei casi, con gli stadi di uscita a triodo, la profondità del feedback è impostata a circa 6 dB. La cascata fornisce la piena tensione di uscita ad un livello di segnale all'ingresso Ieff pari a 500 mV. Se è necessaria una tensione maggiore all'uscita dello stadio prefinale, l'alimentazione anodica può essere aumentata a +600 V in modo che la tensione massima del segnale sulle uscite antifase (Upicco-picco) ha raggiunto 400 V. I valori nominali di alcuni resistori dell'amplificatore a questa tensione di alimentazione sono i seguenti: R9 - 22 kOhm, R15 - 10 kOhm (4 W), R20 - 150, R22 - 270 kOhm, R23 - 2 kOhm. Condensatori C9, C10 - per una tensione nominale di 800 V. La tensione impostata dal resistore R20 sugli anodi VL2 e VL3 è 330 V. I restanti valori nominali e tensioni rimangono invariati. Le resistenze dei resistori R15 e R20 sono prese dalla condizione che la tensione di alimentazione negativa della sorgente di corrente sia -230 V. Se è necessario un tale livello di "boost" dello stadio di uscita, ovviamente non sarà inferiore. Il resistore R15 può essere composto da due resistori da 20 kOhm (2 W ciascuno) collegati in parallelo. Nel primo stadio, invece del doppio triodo, si può utilizzare un pentodo, come mostrato in Fig. 2. Il pentodo a base ottale più adatto per la preamplificazione delle frequenze audio è il pentodo 6Zh8. Tuttavia, nel design "aperto" dell'amplificatore, non a tutti piacciono le lampade con un cilindro metallico. In questo caso è possibile utilizzare il pentodo 6SJ7-GT importato. È praticamente un analogo del pentodo domestico 6Zh8, ma ha un contenitore di vetro.
La maggior parte degli elementi nei circuiti di catodo, griglia e anodo della cascata, nonché nel circuito di alimentazione, hanno gli stessi scopi del circuito cascode a doppio triodo. Per stabilizzare la tensione sulla griglia dello schermo del pentodo, viene utilizzato un diodo zener VD1. Il resistore R7 imposta la corrente del diodo zener e il condensatore C5 è di blocco. La resistenza del resistore R8 è indicata per una tensione di alimentazione di +500 V. Nel caso di alimentazione del preamplificatore con una tensione di +600 V, il valore del resistore R8 dovrebbe essere 18 kOhm. Autore: O. Razin
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