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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA TVZ in un tubo UMZCH. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a valvole L'articolo fornisce una breve analisi e determina i parametri realisticamente ottenibili di un amplificatore single-ended a triodo valvolare con un trasformatore di uscita TVZ unificato da un ricevitore televisivo. Viene preso in considerazione un metodo per modificare un trasformatore per migliorarne i parametri. Vengono presentati un pratico circuito amplificatore e i risultati dei test. L'approccio proposto dall'autore può essere applicato nello sviluppo di UMZCH a tubi più potenti. L'articolo è destinato ai radioamatori di media qualificazione; le raccomandazioni si limitano alle informazioni che rendono possibile a chiunque la duplicazione dell'amplificatore. Parlare del miracolo del suono valvolare evoca il desiderio naturale di ascoltare questo miracolo. E il primo problema che incontrerà chi vuole replicare un qualsiasi amplificatore a valvole è il trasformatore di uscita. Ci sono tre modi per risolvere questo problema. Puoi farlo da solo, è possibile, ma per niente facile. Puoi acquistare un buon trasformatore di uscita, è semplice, ma non è affatto economico. Oppure puoi provare a utilizzare qualcosa di accessibile e poco costoso. Uno studio sul mercato radiofonico ha dimostrato che i trasformatori di uscita (TVZ) più accessibili provengono da vecchi televisori. La scelta è ampia e il prezzo varia da 0 a 3 dollari, a seconda dell'umore del venditore. TVZ-0,6-1 sono i più comuni e sono stati acquistati per esperimenti. Ho acquistato anche trasformatori di altro tipo per confronto. Come si è scoperto in seguito, i trasformatori TVZ-9 -1 e TV-1A-Sh - i più rispettabili - hanno i parametri migliori, ma TVZ-2 1 era in vendita di più, quindi ho deciso di sperimentarli ulteriormente. Il compito è stato posto come segue: provare a migliorare i parametri del trasformatore rifacendolo (senza riavvolgerlo), quindi progettare lo stadio di uscita in modo tale da compensare il più possibile le sue restanti carenze. Ovviamente, la potenza di uscita di un tale amplificatore sarà relativamente piccola, ma la cosa principale non era ottenere una potenza elevata, ma cercare soluzioni fondamentali. Un po 'di teoria Per capire dove andare, ricordiamo quali parametri del trasformatore influenzano cosa. Se passiamo ai classici (ad esempio, [1]), quindi, senza entrare nei dettagli, possiamo dire che sei parametri sono decisivi: l'induttanza dell'avvolgimento primario, l'ampiezza dell'induzione magnetica, l'induttanza di dispersione, l'auto- capacità, resistenza dell'avvolgimento e rapporto di trasformazione. Sono stati misurati i parametri dei trasformatori esistenti, ed ecco cosa è successo:
Ecco i dati medi; purtroppo per i trasformatori solo le scritte sulle bobine sono risultate le stesse. Il materiale del nucleo magnetico rimane sconosciuto, ma dopo aver registrato le curve di magnetizzazione, sono propenso a pensare che si tratti di acciaio E44 (altamente legato, progettato per funzionare in campi medi ad alta frequenza). In linea di principio è quello che è, ma per i calcoli era necessario avere una base di partenza. Valutiamo quali parametri ci si possono aspettare quando si utilizzano tali trasformatori. Molto spesso venivano utilizzati in semplici amplificatori con tubi di uscita collegati a triodo 6F5P, 6FZP, 6P1P, 6P14P. In questo caso la resistenza di uscita delle lampade è compresa tra 1,3 e 2 kOhm. Per i calcoli, prenderemo il valore medio: 1,7 kOhm. Nella fig. La figura 1 mostra un circuito equivalente semplificato di un trasformatore collegato ad una lampada, che è rappresentato come un oscillatore G1 con una resistenza di uscita R, (tutto riferito al lato primario del trasformatore).
Opzioni di segnali di grandi dimensioni Vediamo come vanno le cose con l'induzione nel circuito magnetico. Poiché l'induzione è inversamente proporzionale alla frequenza, è la regione delle basse frequenze dove raggiunge i suoi valori massimi ad essere più interessante. Infatti, l'induzione consentita determinerà la potenza massima che il trasformatore può trasmettere nella regione delle basse frequenze con una distorsione accettabile. L'ampiezza dell'induzione nel circuito magnetico è determinata dalla formula ben nota
dove E1 è la tensione applicata all'avvolgimento primario, V; f - frequenza del segnale, Hz; S è l'area della sezione trasversale attiva del circuito magnetico. cm2; W1 - numero di giri. È conveniente esprimere immediatamente questa dipendenza in termini di potenza nel carico. La tensione E1 applicata all'avvolgimento primario è uguale alla somma delle tensioni sul carico R2' e sulla resistenza dell'avvolgimento r2'.L'induttanza di dispersione Ls2' alle basse frequenze può essere trascurata. Va tenuto presente che la corrente di riposo della lampada I0 scorre attraverso l'avvolgimento primario, creando un campo magnetizzante che, a sua volta, determina il valore iniziale dell'induzione B0. Secondo i miei calcoli, è approssimativamente uguale a 0,3T. Dopo la trasformazione, la formula assume la forma
Per i calcoli manuali, questa formula è troppo complicata, ma per i calcoli computerizzati l'ingombro non ha importanza. Le dipendenze dell'induzione dalla potenza di uscita calcolata per tre valori di frequenza sono mostrate in Fig. 2.
Se consideriamo che il materiale del nucleo magnetico inizia a saturarsi con un'induzione di circa 1,15 T (questo è stato rilevato prendendo la curva di magnetizzazione principale) e ipotizziamo un'induzione massima di circa 0,7 T, i grafici mostrano quale potenza di uscita può essere ottenuto nella regione delle basse frequenze: a una frequenza di 30 Hz - solo circa 0,25, a 50 Hz - circa 0,8 W, e a 100 Hz l'induzione cessa di essere un fattore limitante. Il superamento di questi valori non solo aumenta notevolmente il livello di armoniche introdotte dal trasformatore, ma aumenta anche il livello di armoniche generate dalla lampada a causa della diminuzione dell'impedenza di ingresso del trasformatore. Le misurazioni in una cascata reale (su una lampada 6F5P) hanno mostrato che con una potenza di uscita di 1 W, la riduzione della frequenza del segnale da 1 kHz a 50 Hz porta ad un aumento del livello armonico di più di due volte. Opzioni per piccoli segnali Valutiamo l'influenza del trasformatore sulle proprietà di frequenza dell'amplificatore quando funziona a bassa potenza, quando non ci sono problemi con l'induzione (ad esempio, l'amplificatore è destinato ai telefoni). In questo caso, è più conveniente effettuare una valutazione utilizzando parametri del trasformatore come l'induttanza dell'avvolgimento primario e l'induttanza di dispersione. Dalla fig. 1 si può vedere che nella regione a bassa frequenza la lampada è caricata in due circuiti paralleli (trascuriamo le induttanze di dispersione). La prima è l'induttanza magnetizzante L1, attraverso la quale scorre la corrente magnetizzante IL1, la seconda è il circuito di carico, costituito dalle resistenze R2' e R2' collegate in serie, attraverso il quale scorre la corrente I2. Al diminuire della frequenza del segnale, la reattanza L1 diminuisce, di conseguenza IL1 aumenta e I2 diminuisce. Oltre a una diminuzione del coefficiente di trasmissione in cascata, nel caso generale si osserva un'altra cosa spiacevole: la resistenza di ingresso del trasformatore diminuisce, il che porta ad una diminuzione della resistenza del carico anodico della lampada e, di conseguenza, a un aumento del coefficiente armonico. Per valutare l'influenza dell'induttanza dell'avvolgimento primario, utilizziamo la nota formula semplificata [1]:
dove ML è il coefficiente di distorsione della frequenza; R0 è la resistenza del generatore equivalente, determinata dall'espressione
Nella fig. La Figura 3 mostra i risultati del calcolo delle distorsioni di frequenza della cascata nella regione delle basse frequenze con il trasformatore di uscita TVZ-1-9 per tre valori della resistenza di uscita della lampada.
I grafici mostrano che con una resistenza di uscita della lampada di 1700 Ohm (curva centrale), la risposta in frequenza diminuisce di 3 dB ad una frequenza di circa 40 Hz. La riduzione dell'impedenza di uscita della lampada porta ad una diminuzione della distorsione di frequenza (curva superiore). Ma non traiamo conclusioni affrettate e vediamo cosa succede nelle alte frequenze. Dalla Fig. 1 ne consegue che le induttanze di dispersione sono collegate in serie al carico (L1 può essere ignorato, poiché nella regione delle alte frequenze la corrente IL1 è trascurabile), con l'aumentare della frequenza la loro reattanza aumenta e questo porta ad una diminuzione della potenza energia. Il coefficiente di distorsione della frequenza è determinato dalla formula
dove Mn è il coefficiente di distorsione della frequenza; C - induttanza di dispersione ridotta all'avvolgimento primario (valore misurato). Nella fig. La Figura 4 mostra i risultati dei calcoli delle distorsioni di frequenza della cascata con lo stesso trasformatore nella regione ad alta frequenza per tre valori della resistenza di uscita della lampada.
Si può vedere che la situazione è cambiata al contrario: con una diminuzione della resistenza di uscita della lampada, aumenta la distorsione di frequenza. Questo fatto è facilmente spiegabile: più la lampada assomiglia a una sorgente di corrente, minore è l'influenza delle resistenze parassite collegate in serie al carico (inclusa l'induttanza di dispersione) sulla corrente di uscita I1 (I2 = I1 nella regione delle alte frequenze). Questo è abbastanza vero in modalità piccolo segnale. Da quanto sopra possiamo concludere che per un trasformatore di uscita con parametri non molto buoni, esiste un'impedenza di uscita ottimale della sorgente del segnale, che consente di ottenere la larghezza di banda più ampia possibile. Questa resistenza è abbastanza facile da calcolare risolvendo un problema di ottimizzazione in qualsiasi pacchetto matematico. (Se il trasformatore ha una grande induttanza dell'avvolgimento primario e piccoli parametri parassiti, questo compito perde la sua rilevanza). Questo studio estremamente superficiale dello stadio di uscita con trasformatori TVZ ha risposto a due domande: cosa aspettarsi da un trasformatore standard e cosa tendere. In effetti, ciò a cui tendere era chiaro fin dall'inizio: i parametri parassiti e l'ampiezza dell'induzione dovrebbero essere ridotti e l'induttanza dell'avvolgimento primario dovrebbe essere aumentata. Ma volevo tradurre le definizioni qualitative (piuttosto emotive) di "abbassamento" e "aumento" in forma quantitativa. Sfortunatamente, parametri del trasformatore come l'induttanza di dispersione, il rapporto di trasformazione e l'autocapacità sono determinati dalla tecnologia di progettazione e produzione della bobina , e senza riavvolgere quest'ultimo non possiamo non cambiarlo. Ma non tutto è perduto! Modificando la progettazione del trasformatore, possiamo influenzare l'induttanza dell'avvolgimento primario e l'ampiezza dell'induzione, e questo non è affatto piccolo. Alterazione del trasformatore L'unica cosa che si può fare in questo caso è cambiare il metodo di assemblaggio del nucleo magnetico. Nella versione di fabbrica, è realizzato con uno spazio vuoto (di solito non è presente il distanziatore dielettrico, lo spazio vuoto si forma a causa dell'accoppiamento libero del le piastre a W e di chiusura).Eliminiamo il gap assemblando le piastre del nucleo magnetico attraverso il tetto e vediamo cosa succede. Per cominciare, il trasformatore deve essere liberato dalla clip metallica, dopo aver allentato le alette di fissaggio. Successivamente, dopo aver rimosso il circuito magnetico dalla bobina, separare con attenzione le piastre l'una dall'altra e rimontarle affiancandole. Fallo con attenzione (per ridurre lo spazio) e assicurati di utilizzare tutte le piastre. Potrebbero non esserci abbastanza piastre di chiusura, quindi è consigliabile avere un secondo trasformatore con lo stesso nucleo magnetico. Se si convertono due trasformatori (per un amplificatore stereo), il numero di piastre in entrambi dovrebbe essere lo stesso (naturalmente in in questo caso potresti aver bisogno di un altro come “donatore”) Dopo il montaggio, posizionare il nucleo magnetico con il lato largo su una superficie piana (un pezzo di compensato, getinax, textolite) e colpire leggermente con un mazzuolo le estremità sporgenti delle piastre finché non saranno a filo con il resto. Ripetere l'operazione girando il circuito magnetico dal lato opposto. La vista del trasformatore convertito in questa fase è mostrata in Fig. 5. Si consiglia di reinserire il trasformatore finito nel supporto. Il modo più semplice per farlo è utilizzare una morsa da banco di grandi dimensioni, ma non essere troppo zelante; grandi sollecitazioni meccaniche deteriorano le proprietà magnetiche dell'acciaio.
I parametri del trasformatore convertito erano i seguenti: induttanza dell'avvolgimento primario - 12,3 H, induttanza di dispersione 57 mH, capacità - 0,3 μF. Confrontandoli con quelli indicati all'inizio dell'articolo, vediamo che i parametri del trasformatore sono migliorati in modo significativo: l'induttanza dell'avvolgimento primario è quasi raddoppiata e i parametri parassiti non sono cambiati. Si può giustamente notare che ora non c'è più alcun intervallo nel circuito magnetico, quindi non c'è alcun effetto di linearizzazione e il trasformatore non può essere utilizzato in una cascata tradizionale con polarizzazione costante. Sono d'accordo, ma noto che dopo la rielaborazione, l'ampiezza dell'induzione magnetica nel circuito magnetico è diminuita di 0,3 T con la stessa potenza di uscita. Di conseguenza, il coefficiente armonico introdotto dal trasformatore è diminuito. È abbastanza ovvio che la maggiore induttanza dell'avvolgimento primario consente di espandere la banda di frequenza riproducibile nella regione delle basse frequenze. Poiché il trasformatore convertito non può funzionare con la magnetizzazione, per eccitarlo è necessario utilizzare un diverso tipo di stadio di uscita. Stadio di uscita Il modo più ovvio è utilizzare il cosiddetto stadio di uscita choke [2] e separare il trasformatore dal circuito anodico della lampada con un condensatore (Fig. 6).
Ciò risolve il problema principale: elimina la magnetizzazione del trasformatore di uscita, ma richiede l'uso di un'induttanza nel circuito dell'anodo. I suoi requisiti in termini di induttanza dell'avvolgimento, ampiezza di induzione e parametri parassiti non sono meno rigorosi di quelli per il trasformatore di uscita (vorrei avvertire immediatamente i lettori che è inaccettabile utilizzare induttanze di filtro in una tale cascata). Pertanto, questa opzione è inaccettabile per noi. Il più adatto in questo caso è uno stadio di uscita con una sorgente di corrente nel circuito anodico [3] (Fig. 7), che presenta una serie di vantaggi rispetto a uno stadio choke. L'elevata impedenza di uscita della sorgente di corrente consente di ottenere il massimo guadagno dalla lampada, la cascata ha una banda di frequenza riproducibile più ampia, è meno esigente in termini di qualità della fonte di alimentazione e il design nel suo insieme ha dimensioni più piccole.
Diamo uno sguardo più da vicino alla banda di frequenza riprodotta e alla qualità della fonte di alimentazione. Se nello stadio choke prendiamo l'induttanza del choke pari a infinito e i parametri parassiti uguali a zero, allora gli stadi avranno lo stesso guadagno e la stessa banda di frequenza riprodotta. Ma è impossibile implementare una simile cascata con un vero induttore, poiché la sua induttanza finita limiterà la banda di frequenza dal basso e i parametri parassiti dall'alto. Ma è del tutto possibile implementare una fonte di corrente con parametri vicini all'ideale. Il grande vantaggio di una cascata con generatore di corrente è l'assenza di requisiti stringenti per gli elementi della sorgente di alimentazione, poiché la componente alternata della corrente di carico non la attraversa; essa è chiusa nel circuito formato dalla lampada, il condensatore di isolamento e l'avvolgimento primario del trasformatore. Ciò consente di utilizzare qualsiasi condensatore nella sorgente e di non preoccuparsi particolarmente di ridurre l'ampiezza dell'ondulazione. Ci sono anche degli svantaggi. La cosa più spiacevole è che la tensione di alimentazione della cascata con una sorgente di corrente deve essere significativamente più alta (almeno una volta e mezza rispetto alla cascata con induttanza), l'efficienza della cascata è corrispondentemente inferiore e il circuito è molto più complesso. La sorgente di corrente può essere realizzata utilizzando una lampada o transistor. Mi sono orientato verso la versione a transistor per i seguenti motivi: in questo caso è ottenibile una maggiore stabilità di corrente, la tensione operativa minima è molto più bassa (è già necessaria una tensione anodica molto elevata) e non è necessario alcun avvolgimento aggiuntivo del filamento per la sorgente di corrente lampada. Particolare attenzione deve essere posta al condensatore di isolamento C1. La sua qualità influisce sul segnale di uscita, poiché la corrente di uscita della lampada lo attraversa. È inaccettabile utilizzare condensatori di ossido qui, è possibile utilizzare solo condensatori di carta e polietilene tereftalato (ad esempio, K73-17 con una tensione nominale di almeno 400 V; la capacità richiesta si ottiene collegando in parallelo il numero richiesto di condensatori). Circuito amplificatore Lo schema elettrico dell'amplificatore è mostrato in Fig. 8, qui sono indicate anche le modalità della lampada DC. La scelta dei componenti attivi è stata determinata principalmente dalla possibilità della loro acquisizione da parte di un'ampia gamma di radioamatori.
L'amplificatore è a due stadi: il primo è realizzato sulla parte triodo della lampada VL1, il secondo (uscita) - sulla sua parte pentodo. In entrambe le fasi, le sorgenti di corrente vengono utilizzate nel circuito anodico. Abbiamo discusso sopra i vantaggi di un tale progetto circuitale nello stadio di uscita; anche l'uso di una sorgente di corrente nello stadio preamplificatore è abbastanza giustificato. Innanzitutto, ciò consente di ottenere il massimo guadagno dalla lampada. In secondo luogo, il suo funzionamento a corrente fissa consente di ridurre il coefficiente armonico della cascata da due a due volte e mezzo. Una buona risposta in frequenza è garantita scegliendo una corrente di riposo della lampada sufficientemente grande. La cascata utilizza un bias automatico formato sul resistore R4 e attraverso di esso viene introdotto anche un circuito di feedback locale poco profondo. Se lo si desidera, l'amplificatore può essere coperto da un OOS comune fornendo parte del segnale dall'uscita dell'amplificatore al circuito del catodo del triodo attraverso il resistore R8. Lo stadio di uscita utilizza un bias fisso, regolato dal resistore di trimming R12. Lo scopo principale del resistore R13 è fornire una misura conveniente della corrente di riposo dello stadio di uscita. Per proteggere i componenti dello stadio di uscita dalle sovratensioni, viene utilizzato un varistore RU1 con una tensione di qualificazione di 180 V (SIOV-S05K180). I suoi piccoli parametri parassiti non hanno praticamente alcun effetto sul segnale di uscita. L'uso di complesse sorgenti di corrente cascode è dovuto all'ampio intervallo di tensione alternata sugli anodi della lampada [4] (soprattutto nello stadio di uscita). L'uso di sorgenti semplici su un transistor (questo vale anche per l'opzione su un transistor ad effetto di campo con un resistore nel circuito sorgente), raccomandato da alcuni autori, non fornisce una stabilizzazione di corrente accettabile in un ampio intervallo di frequenze. Nello stadio di uscita anche l'utilizzo di una sorgente cascode non risolve tutti i problemi: a frequenze superiori a 25...30 kHz si nota una diminuzione del guadagno a causa dell'influenza delle capacità del transistor VT4. È possibile espandere leggermente la banda di frequenza della cascata sostituendo una coppia di transistor VT4, VT5 con un transistor pn-p ad alta frequenza e alta tensione di potenza adeguata (ad esempio 2SB1011), tuttavia tali transistor sono meno accessibili. Toccherò un'altra questione relativa all'uso delle fonti attuali e alla loro influenza sulla qualità del suono. Una sorgente di corrente ideale, naturalmente, non avrà alcun effetto, ma quella reale può avere un effetto.Prima di consigliare l'opzione della sorgente di corrente in esame, l'ho esaminata in modo sufficientemente dettagliato e non ho riscontrato alcun deterioramento significativo nello spettro del segnale di uscita nella gamma delle frequenze audio. Per la ricerca sono stati utilizzati un analizzatore di spettro HP-3585 della Hewlett-Packard con una gamma dinamica di 120 dB e un voltmetro selettivo D2008 della Siemens con un valore ancora più impressionante di questo parametro: 140 dB. Naturalmente esistono differenze rispetto ad una cascata resistiva, ma solo al livello di -80...-90 dB. In molti casi questo è già al di sotto del livello di rumore proprio della cascata. Ciò a cui devi veramente prestare attenzione è il livello di rumore dello stadio sorgente attuale. L'utilizzo di elementi attivi nel circuito dell'anodo porta ad un leggero aumento del rumore (questo vale anche per le sorgenti realizzate su lampade), ma per gli stadi funzionanti con segnali di ingresso di centinaia di millivolt questo non è di fondamentale importanza. di amplificatori altamente sensibili, questo dovrebbe essere tenuto presente. Non sono un sostenitore della lotta "per la purezza della serie valvolare" per il bene della lotta stessa e per la negazione dei reali vantaggi dei dispositivi ibridi. Il risultato di questo approccio, a mio avviso, sarà calpestare le decisioni degli anni '50 del secolo scorso e le discussioni sulla composizione necessaria della saldatura utilizzata. La cosa più importante nel nostro caso è che il segnale venga amplificato proprio dalle lampade (la componente alternata praticamente non scorre attraverso la sorgente di corrente). A proposito di alcuni dettagli dell'amplificatore Non elencherò tipologie specifiche di elementi non indicati nello schema, ma vorrei attirare l'attenzione su alcuni di essi. Nei circuiti catodici della lampada, è consigliabile utilizzare resistori (R4 e R13) con una deviazione di resistenza consentita dal valore nominale non superiore a ±1% (C2-1. C2-29V, ecc.), e come trimmer (R5, R12, R14) - multigiro (sono adatti SPZ-37, SPZ-39, SP5-2, SP5-3, SP5-14). Il condensatore di separazione (C4) è realizzato in metallo (MBGCh, MBGO, MBGT) con una tensione nominale di almeno 400 V. Ma, come notato, è consentito anche l'uso di polietilene tereftalato (K73-17) con la stessa tensione. La capacità richiesta si ottiene collegando in parallelo il numero appropriato di condensatori. Al posto del varistore SIOV-S05K180 è possibile utilizzare scaricatori di gas o soppressori di telecomunicazioni con bassa capacità per una tensione adeguata. Il transistor VT4 deve essere installato su un dissipatore in grado di dissipare una potenza di 5...6 W (la superficie di raffreddamento richiesta è 120...150 cm2). Installazione dell'amplificatore Quando si utilizzano parti di buona qualità e un'installazione corretta, non si verificano problemi di installazione. Per impostare un amplificatore, è necessario almeno un avometro, è altamente auspicabile avere un generatore di segnale 3H e un oscilloscopio. Prima di accendere l'amplificatore, impostare i cursori dei resistori di regolazione R5 e R14 nella posizione superiore (secondo lo schema) e R12 in quella inferiore. Non si tratta di un errore, la lampada VL1.2 deve essere completamente aperta. L'ingresso dell'amplificatore deve essere cortocircuitato. Impostare prima la corrente di riposo del primo stadio (con resistenza R5), poi quella di uscita (R14). La tensione richiesta sull'anodo VL1.2 viene raggiunta per ultima (con il resistore R12). L'esatta tensione di polarizzazione VL1.2 viene selezionata applicando un segnale dal generatore all'ingresso dell'amplificatore (l'uscita, ovviamente, deve essere caricata sul carico equivalente). È necessario ottenere la massima oscillazione della tensione del segnale sull'anodo del tubo di uscita con una distorsione minima. Va notato che la limitazione della semionda superiore della tensione di uscita avviene in modo abbastanza netto, il che è associato all'uscita della sorgente di corrente dalla modalità di stabilizzazione. Quando si utilizza una sorgente di corrente a lampada, questo effetto è meno evidente. C'è una caratteristica interessante nella fase di uscita. Il condensatore di separazione C4 e l'induttanza dell'avvolgimento primario del trasformatore di uscita formano un circuito oscillatorio in serie a basso Q. Con la capacità C4 indicata nello schema, la sua frequenza di risonanza è di circa 10 Hz e non ha un effetto significativo sul segnale di uscita. Riducendo la capacità del condensatore, è possibile spostare la frequenza di risonanza del circuito a frequenze più alte, il che porterà ad un aumento (espansione) della risposta in frequenza nella regione delle basse frequenze. Ma questo è puramente teorico; i processi reali che si verificano in questo circuito sono molto più complessi e il risultato non è sempre univoco. Non mi impegno a dare raccomandazioni su questo argomento (questo deve essere valutato a orecchio) e lascio la conduzione di un simile esperimento alla discrezione dei lettori. Risultati dei test L'amplificatore descritto è stato assemblato su una breadboard. L'alimentazione veniva fornita da un raddrizzatore non stabilizzato con un filtro LC. Di seguito sono riportati i parametri misurati dell'amplificatore e gli spettri del segnale di uscita durante il funzionamento in varie modalità (non è stato utilizzato l'OOS generale). Resistenza di carico - 4 Ohm, tensione di alimentazione - 370 V.
La risposta in frequenza dell'amplificatore a due valori di potenza di uscita è mostrata in Fig. 9. Lo spettro del segnale di uscita con una frequenza di 1 kHz e una potenza di uscita di 1,2 W è mostrato in Fig. 10, frequenza 30 Hz (alla stessa potenza di uscita) in Fig. 11 è lo stesso, ma con una potenza di uscita di 0,1 W - in Fig. 12 e 13 rispettivamente.
La risposta dell'amplificatore a un segnale a impulsi con una frequenza di 1 kHz con una potenza di uscita di 1 2 V è illustrata in Fig. 14. Rispetto ad un amplificatore con stadio di uscita tradizionale e trasformatore non convertito, i parametri sono nettamente migliorati. Se nella regione delle frequenze medie e alte i cambiamenti sono piccoli (a una frequenza di 1 kHz il coefficiente armonico è diminuito di circa il 12%), allora nella regione delle basse frequenze il guadagno è significativo. Si è verificata una notevole espansione della banda nella regione delle frequenze più basse con un livello di armoniche significativamente più basso (a una frequenza di 50 Hz con una potenza di 1,2 W quasi il doppio). Con una potenza di uscita di 0,1 W, il coefficiente armonico a la frequenza di 30 Hz non supera l'1,2% Nello spettro Il segnale di uscita in tutte le modalità è dominato dalla seconda armonica, il numero di armoniche superiori è limitato e, inoltre, il loro livello è molto basso. La velocità di aumento della tensione di uscita dell'amplificatore è piccola, ma qui si può fare poco; grandi valori dei parametri parassiti del trasformatore di uscita limitano significativamente le possibilità di correzione. Entra in gioco la legge del "caftano di Trishka"; il tentativo di aumentare la velocità di salita porta ad un deterioramento di altri parametri dell'amplificatore. conclusione L'amplificatore risultante, ovviamente, non è un "Ongaku", ma nemmeno un barattolo di latta parlante di fabbricazione sconosciuta per $ 20. Ha un suono chiaro e melodioso. Naturalmente, la piccola potenza di uscita impone alcune limitazioni al suo utilizzo: tale potenza chiaramente non è sufficiente per amplificare una stanza di medie dimensioni, ma come amplificatore telefonico non sarà affatto male, paragonerei questo amplificatore a una bottiglia di profumo di prova. Potrai valutare tu stesso le caratteristiche del suono “tubo” e decidere quanto ti piace, piuttosto che affidarti alle opinioni di altre persone. L'amplificatore può essere migliorato. Una direzione molto promettente è l'uso di lampade più “lineari”. I risultati della simulazione hanno mostrato che l'uso di triodi di media potenza nello stadio di uscita consente di ridurre il coefficiente armonico a piena potenza di un'altra volta e mezza o due volte. Ma questo porta inevitabilmente ad un aumento del numero di lampade (che scarseggiano anche loro) e ad un circuito più complesso. La luce non convergeva a cuneo nemmeno sui trasformatori TVZ. I radioamatori esperti, sulla base dell'approccio descritto, utilizzando trasformatori di qualità superiore, possono creare i propri progetti con parametri molto migliori.Le potenziali capacità dello stadio di uscita con una sorgente di corrente sono piuttosto grandi. In conclusione, vorrei sottolineare che l'uso dei trasformatori di tipo TVZ è un grande compromesso tra qualità e costo. Un amplificatore a valvole di alta qualità deve utilizzare un buon trasformatore di uscita. Letteratura
Autore: E. Karpov, Odessa, Ucraina
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