Wzmacniacz 3-watowy
(opracowano na podstawie materiałów producenta lamp, firmy Mullard Ltd. z 1955 roku)

Zgodnie z deklaracją producenta opisany tu wzmacniacz lampowy opracowany został z myślą o użytkownikach poszukujących stosunkowo prostego układowo wzmacniacza audio o dobrych parametrach akustycznych. Widok wzmacniacza w oryginalnym wykonaniu przedstawia zamieszczona obok fotografia. Pomijając zastosowane gałki o nieco archaicznym kształcie, zastosowane rozwiązanie mechaniczne jest zgodne z niektórymi współczesnymi konstrukcjami. W układzie zastosowano lampy (oczywiście produkowane przez Mullarda): EF86, EL84 i EZ80. Są to lampy powszechnie wykorzystywane i tym samym łatwe do zdobycia. Wzmacniacz przedstawiony na fotografii wyposażony jest w trzy potencjometry RV1, RV2 i RV11 przeznaczonych do regulacji odpowiednio: wzmocnienia (głośności), tonów wysokich (sopranów) i tonów niskich (basów). Przewidziano również uproszczoną wersję wzmacniacza pozbawioną elementów regulacyjnych. Od strony schematu ideowego obie wersje są identyczne (o ile pominiemy fakt, że w jednej z nich nie ma potencjometrów regulacyjnych). Dodatkowo w wersji bez możliwości regulacji uproszczono postać globalnej pętli sprzężenia zwrotnego. Układ wzmacniacza jest oczywiście monofoniczny, ale nic nie stoi na przeszkodzie aby zbudować identyczny drugi kanał i cieszyć się wszystkimi dobrodziejstwami stereofonii. Wzmacniacz charakteryzuje się dużą czułością (100mV dla mocy wyjściowej 3W) dzięki temu może być wysterowany z prawie każdego źródła. Schemat ideowy wzmacniacza w wersji z potencjometrami regulacyjnymi pokazany jest na rys.1., zaś jego uproszczona wersja na rys.2.

Rys.1. Schemat ideowy wzmacniacza w wersji z elementami regulacji wzmocnienia i barwy dźwięku

Rys.2. Schemat ideowy wzmacniacza w wersji uproszczonej

Ponieważ ujemna pętla sprzężenia zwrotnego powoduje dziesięciokrotnie zmniejszenie wzmocnienia (20dB) układ z otwartą pętlą ma czułość rzędu 10mV. Wejściowy stopień wzmocnienia napięciowego wykonany na lampie EF86 pracuje w nietypowych warunkach. Bardzo duża oporność rezystora anodowego (R5=1M) i niskie napięcie na anodzie i siatce ekranującej powoduje, że stopień ten charakteryzuje się parokrotnie większym wzmocnieniem do wzmocnienia układu z lampą EF86 pracującą w typowych warunkach. Dodatkową zaletą tak ustalonego punktu pracy jest możliwość zastosowania bezpośredniego sprzężenia tego stopnia ze stopniem wyjściowym (anoda EF86 jest połączona bezpośrednio z siatką sterującą lampy EL84). Takie połączenie lamp ma swoje odzwierciedlenie w ustaleniu punktu pracy lampy wyjściowej. W stosunku do klasycznego połączenia RC lampa ta powinna mieć wyższe napięcie na katodzie, z której pobierane jest napięcie siatki ekranującej lampy EF86. Podniesienie napięcia katody EL84 zrealizowane jest przez zastosowanie większej od typowej wartości rezystora katodowego R13. Pobieranie napięcia siatki ekranującej z katody lampy wyjściowej tworzy ujemne sprzężenie napięciowe stabilizujące pracę obu stopni wzmacniacza. Jest do sprzężenie dla napięcia stałego niezwykle istotne przy bezpośrednim łączeniu stopni wzmacniających. Sprzężenie dla sygnałów zmiennych jest już typowe. Jest to pętla globalna łącząca uzwojenie wyjściowe transformatora głośnikowego z katodą lampy EF86. W układzie z regulacją barwy dźwięku w pętli sprzężenia zwrotnego włączono elementy służące do zmiany charakterystyki przenoszenia wzmacniacza w zakresie niskich częstotliwości (głębokość pętli zmienia się w zależności od położenia ślizgacza potencjometru RV11). Regulacja głośności i tonów wysokich wprowadzona została na wejściu wzmacniacza ( w wersji uproszczonej sygnał wejściowy poprzez kondensator C1 podawany jest bezpośrednio na siatkę lampy EF86.
Do zasilania wzmacniacza zastosowano prostownik lampowy na lampie EZ80. Rezystor R15 włączony pomiędzy katodę lampy prostowniczej a kondensator filtrujący służy do ustalenia wartości napięcia anodowego. Wykaz elementów zastosowanych do budowy wzmacniacza przedstawiony jest w tablicy 1.

Tablica 1. Wykaz elementów
(Uwaga: elementy oznaczone gwiazdką nie występują w uproszczonej wersji wzmacniacza)

Wzmacniacz zmontowany został na aluminiowej podstawie. Widok zwymiarowanego chassis wzmacniacza z otworami do zamontowania elementów przedstawione jest na rys.3.

Rys.3. Chassis wzmacniacza

Część elementów wzmacniacza umieszczonych została na płytce z końcówkami lutowniczymi. Widok płytki z zaznaczonymi połączeniami i wyprowadzeniami przedstawiono na rys.4.

Rys.4. Płytka z elementami wzmacniacza

Rozkład elementów wzmacniacza przedstawiony został na rys.5, zaś wnętrze obudowy wzmacniacza przedstawione jest na rys.6.

Rys.5. Rozkład elementów wewnątrz obudowy wzmacniacza

Rys.6. Wnętrze obudowy wzmacniacza

Charakterystyka zniekształceń w funkcji mocy wyjściowej przedstawiona jest na rys.7.

Rys.7. Charakterystyka zniekształceń w funkcji mocy wyjściowej

Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza przedstawiona jest na rys.8.

Rys.8. Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza

Charakterystyka częstotliwościowa tzw. pętli sprzężenia zwrotnego przedstawiona jest na rys.9.

Rys.9. Charakterystyka częstotliwościowa pętli sprzężenia zwrotnego

Z całą pewnością dużą pomocą podczas uruchamiania wzmacniacza są wartości napięć stałych mierzone w poszczególnych jego punktach. Najważniejsze wartości przedstawione zostały w tablicy 2.

Tablica 2. Wartości napięć stałych w wybranych punktach układu

[artykuły]

© 2003 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl