ЧАСТЬ 6
Конструктивы и комплектация
Опытный экземпляр
усилителя собран на гетинаксовой пластине размерами 190 x 110 x 5:
Монтаж
усилителя выполнен по общеизвестным правилам навесным способом. При монтаже следует
использовать, по возможности, собственные выводы деталей.
Реле K1 - неизвестного происхождения с открытыми контактами.
Несмотря на рабочее напряжение (обмотки) 24 В, оно надёжно срабатывает при
напряжении 7,5 В.
По поводу конденсаторов
нужно сказать отдельно. В литературе и Сети масса статей по поводу того,
какие нужно применять конденсаторы. Почитать весьма познавательно. Аудиофилы
здесь не должны мелочиться. Использовать продукцию только именитых фирм, как,
например, бумажномасляные "Jensen".
Применяются в качестве разделительных. Стоимость за штуку порядка 30$. Из
электролитов - "BlackGate". Стоимость доходит до 100$ за штуку.
Из отечественных
неэлектролитов, следует ставить полистирольные К71, полиэтилентерефталатные
К73, полипропиленовые К78, фторопластовые ФТ, хотя, по поводу отечественных,
мнения разнятся.
Автор разоряться не
стал и поставил следующее. Электролиты - "Jamicon",
C3, C4 - 220 мкФ x 350 В (хотя, ёмкость C3, C4 нелишним будет увеличить в 2 раза), C7
- 4700 мкФ x 25 В, C10 - 470 мкФ
x 220 В. C5, C9 - плёночные К73-17 1 мкФ x 630 В,
C6, C8 - ... керамические SMD конденсаторы. После этой фразы у истинных аудиофилов
должен случиться инфаркт! И неспроста. Керамические конденсаторы заслуженно
получили дурную славу среди любителей качественного звука. Рассмотрим этот
вопрос подробнее.
В Сети можно найти
много интересной информации по исследованию качества конденсаторов. Суть
исследований заключается в следующем. Собирается нехитрая схема:
Для
исследований используется какая-либо программа, позволяющая увидеть спектр
входного сигнала и программный генератор. Далее, сравнивается спектр сигнала
без конденсатора и спектр сигнала, пропущенного через конденсатор C1. В одном из примеров, выходной сигнал составлял 2 В (действующее
значение), а R1 подбирался таким образом, чтобы
напряжение на резисторе составляло примерно 1,5 В, т.е. ослабление по
напряжению порядка 3 дБ.
Такой подход
несколько озадачил. Если рассматривать возможность применения того или иного конденсатора
в качестве разделительного, то тогда, очевидно, должно выполняться условие X(C1) << R1
т.е. ёмкостное сопротивление конденсатора на выбранной частоте должно быть
много меньше сопротивления нагрузки R1. Наоборот,
если нужно оценить качество конденсатора, как такового, то необходимо
выполнить условие X(C1) >>
R1. Автор решил провести собственные "исследования",
с учётом этих требований.
Для эксперимента
были выбраны конденсаторы К73-17 ёмкостью 1 и 4,7 мкФ и керамический SMD конденсатор 2,2 мкФ.
Сопротивление
(ёмкостное) конденсатора 1 мкФ на частоте 1000 Гц составляет 159 Ом, конденсатора
2,2 мкФ - 72 Ома. Исходя из этого, были выбраны два значения сопротивления R1: 22 кОм и 8,2 Ом (МЛТ). Результаты проверки представлены
ниже.
Спектр сигнала без
резисторов и конденсатора (амплитуда напряжения на выходе - 1 В):
Спектр сигнала с
конденсатором К73-17 1 мкФ и резистором 22 кОм:
Очевидно, спектр сигнала остался прежним.
Спектр сигнала с конденсатором К73-17 1 мкФ и
резистором 8,2 Ом:
Суммарный
коэффициент искажений значительно возрос! Отчётливо "прорезалась"
вторая гармоника, которой практически не было в исходном сигнале. Проверка
конденсатора К73-17 4,7 мкФ дала практически те же результаты, поэтому
спектрограммы не приводятся. Значительно интереснее обстоит дело с керамикой.
Спектр сигнала с керамическим конденсатором
2,2 мкФ и резистором 22 кОм:
Т.е. в своём "нормальном
режиме" конденсатор не привнёс никаких искажений. Оно и понятно - ведь
та же звуковая карта, как ни крутись, а работает!
Спектр сигнала с
керамическим конденсатором 2,2 мкФ и резистором 8,2 Ом:
О! Вот тут-то и
вскрылась суть! Суммарный коэффициент искажений увеличился по сравнению с
первоначальным почти в 1000 раз! Причём, способность конденсатора "портить
звук" имеет сильную обратную температурную зависимость - удерживание
жала паяльника на расстоянии 10 мм от конденсатора в течение 30 секунд "согнало"
цифру до значения 1 %. Теперь становится ясно, в каком именно случае "зазвенит"
керамический конденсатор. Для проверки, подпаяем параллельно данному
конденсатору такой же, ёмкостью 2,2 мкФ.
Спектр сигнала с
керамическим конденсатором 4,4 мкФ и резистором 8,2 Ом:
Как и ожидалось,
суммарный коэффициент искажений уменьшился в два раза.
Исходя из
проведённых "исследований", и были, в целях эксперимента,
поставлены керамические конденсаторы. Конденсатор C6
составлен из трёх SMD конденсаторов
и припаян непосредственно к выводу резистора R3
вблизи лепестка ламповой панели. Он является, по совместительству, монтажной
стойкой - к противоположному концу конденсатора припаяна жила кабеля входного
разъёма.
По идее, нынешние
тенденции конструирования ламповой аппаратуры требуют отдельного источника
питания на каждый канал. Тем не менее, автор сознательно пошёл против
течения, и ограничился одним источником на два канала. Значение тока,
протекающего по резистору фильтра R2, порядка 50 мА,
при этом падение напряжения на нём около 50 В. Его рекомендуется составить из
2х равных резисторов по 2 Вт. Остальные резисторы мощностью 0,25 - 0,5 Вт.
Автор применил обыкновенные МЛТ резисторы, хотя аудиофилы, безусловно, должны
применить углеродистые, вроде старых зелёных ВС.
Первичная обмотка
силового трансформатора включена нестандартно, для уменьшения тока холостого
хода. В результате, все выходные напряжения стали меньше. Для того чтобы получить
необходимые величины напряжений, трансформатор распаян в соответствии со
схемой:
Что
касается "земляной шины", то в данной конструкции усилителя её, как
таковой, нет. Есть "земляная точка" примерно посередине межу
лампами, в которую сходятся все необходимые цепи, в т.ч. и минусовой вывод
питания 300 В. Сечение проводов - 0,35-0,5 кв. мм. Анодное питание берётся
непосредственно с выводов конденсатора C4.
Поскольку усилитель
предназначен для работы совместно со звуковой картой, то регулятор громкости
не предусмотрен (используется регулятор громкости системного микшера). В
случае необходимости, следует установить высококачественный (например,
японский ALPS, стоимость $30) сдвоенный потенциометр 10 - 50 кОм.
Соединение
усилителя со звуковой картой и наушниками выполнено экранированным кабелем.
Сечение центральной жилы 0,5 кв. мм.
Ну и напоследок,
предупреждение для тех, кто впервые решит заняться сборкой и наладкой ламповой
аппаратуры. Работая с полупроводниковой техникой, привыкаешь к тому, что все
напряжения имеют, как правило, один порядок и невелики по абсолютному
значению. В случае с лампами это не так, и ко многому обязывает. Нужно
отчётливо понимать, что проверка результата "методом тыка" может
привести к весьма печальным последствиям. В лучшем случае, придётся
распрощаться с дорогостоящим оборудованием. Метод "сначала сделать,
потом проанализировать результат" нужно сменить на "сначала
обдумать последствия, потом сделать".
Для примера, в
данном усилителе необходимо проверить напряжение смещения (единицы вольт) и
анодное напряжение (сотни вольт), разница в напряжениях - больше чем в сто
раз. Пульсации питания полупроводниковой техники смотрим осциллографом не
задумываясь. Пульсации анодного же напряжения можно посмотреть только при
наличии щупа с делителем 1:10, и то, не каждым осциллографом.
Особую опасность
представляют заряженные до высоких напряжений конденсаторы - они сохраняют
заряд в течение длительного времени. Поэтому совершенно недопустимо считать,
что при отключенной сетевой вилке в схеме отсутствуют опасные для жизни и
приборов напряжения. Первое, что необходимо сделать, после отключения
усилителя от сети - разрядить электролитические конденсаторы C3, С4, С10. Разряжать их, замыкая выводы накоротко
недопустимо. Удобнее всего, применять для этой цели обыкновенную лампу
накаливания 220 В 40 Вт (идеально - последовательно 2 штуки) с патроном и
выводами, снабженные щупами.
Если возникнет
желание проверить искажения усилителя, используя звуковую карту компьютера, то
нужно помнить, что при отсутствии нагрузки (наушников 32 Ома), напряжение на
выходе усилителя "подскочит" до 20 Вольт (амплитудное значение).
Что произойдёт с входными цепями данной конкретной звуковой карты -
неизвестно.
Автор: Олег Иванов
Часть [1] [2] [3]
[4] [5] [6]
|