amatorski wzmacniacz hi-fi 10w cz.1

Konrad Widelski, "Amatorski wzmacniacz Hi-Fi 10W" część I
Radioamator i Krótkofalowiec 7/1964

     Ostatnio można zauważyć coraz szersze zainteresowanie wysokojakościowym odtwarzaniem muzyki z płyt i taśm magnetofonowych. Do tego celu stosowane są zestawy elektroakustyczne dobrej klasy, złożone ze źródła audycji (gramofon elektryczny, magnetofon lub odbiornik UKF), odpowiedniego wzmacniacza m.cz. tzw. Hi-Fi i głośnika lub zestawu głośników.
     Elementem, który sprawia miłośnikom dobrej muzyki najwięcej kłopotu, jest przeważnie wzmacniacz. Istotnie, wykonanie dobrego wzmacniacza nie jest ani łatwe, ani... tanie, toteż z pewnością wielu Czytelników zainteresuje układ wzmacniacza bardzo wysokiej (jak na amatorskie warunki) jakości, opracowanego specjalnie pod kątem prostoty, taniości i łatwości wykonania. Wzmacniacz, o którym mowa, został zestawiony z minimalnej ilości elementów stosunkowo łatwo dostępnych na rynku. Jedynie transformator wyjściowy należy wykonać samodzielnie, gdyż w sprzedaży jest on - jako nietypowy - nieosiągalny.
     Moc wyjściowa wzmacniacza wynosi około 10W, co w zupełności wystarcza do doskonałego nagłośnienia dużego pomieszczenia mieszkalnego. Zniekształcenia wzmacniacza nie zostały dokładnie zmierzone, nie powinny one jednak przekraczać (przy pełnej mocy wyjściowej) 1,5%. Charakterystyka częstotliwościowa jest liniowa w zakresie 30÷15000Hz. Czułość wzmacniacza - ok. 0,1V dla pełnej mocy wyjściowej. Te, stosunkowo bardzo dobre parametry wzmacniacza zostały osiągnięte nader prostymi środkami, a mianowicie przez zastosowanie w kilku punktach układu ujemnego sprzężenia zwrotnego oraz bezpośredniego sprzężenia pomiędzy stopniami.
     Na rys.1 przedstawiony jest schemat ideowy wzmacniacza. Jak widać ilość lamp i elementów została ograniczona do rzadko spotykanego minimum. W pierwszym stopniu pracuje system pentody lampy ECF82. Anoda pentody jest bezpośrednio sprzężona z siatką stopnia odwracania fazy pracującego na triodzie.

Rys.1. Schemat ideowy amatorskiego wzmacniacza Hi-Fi - 10W

Warunki pracy obu stopni są tak dobrane, że siatka sterująca triody ma potencjał około 2,5V niższy od potencjału katody tej lampy. Oczywiście zasadniczym celem stosowania takiego układu nie jest zaoszczędzenie kondensatora sprzęgającego i opornika siatkowego, lecz znakomite poprawienie charakterystyki przenoszenia całego wzmacniacza (w zakresie małych i wielkich częstotliwości) oraz obniżenie poziomu szumów.
Zastosowany układ odwracania fazy (tzw. katodyna) jest niezawodny w swej prostocie. W stopniu końcowym pracuje para lamp typu EL84. Oczywiście, zgodnie z wymaganiami współczesnej techniki Hi-Fi, w stopniu tym zastosowano ujemne sprzężenie zwrotne w siatkach ekranujących (tzw. układ ultralinear). Siatki te są przyłączone nie jak to zwykle bywa bezpośrednio do źródła wysokiego napięcia, lecz do specjalnych odczepów na uzwojeniu pierwotnym transformatora wyjściowego. Oczywiście stosowanie tej metody nieco komplikuje wykonanie transformatora wyjściowego, lecz jest nader opłacalne, gdyż około dwukrotnie zmniejsza zniekształcenia nieliniowe wnoszone przez stopień mocy. Ponadto, cały wzmacniacz jest objęty głębokim ujemnym sprzężeniem zwrotnym, które biegnie od wtórnego uzwojenia transformatora wyjściowego do katody wzmacniacza wstępnego (systemu pentody ECF82). Zrealizowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego obejmującego cały wzmacniacz jest możliwe między innymi dzięki zastosowaniu bezpośredniego sprzężenia pomiędzy wzmacniaczem wstępnym a stopniem odwracania fazy.

Zestawienie części montażowych wzmacniacza

Lampy:
EL84 - 2 szt.
ECF82 - 1 szt.
Oporniki:
130/2W - 1 szt.
0,47M/0,1W - 3 szt.
100K/0,5W - 2 szt.
220K/0,5W - 1 szt.
1,8K/0,5W - 1 szt.
0,47M/0,25W - 1 szt.
10K/0,1W - 1 szt.
22K/0,5W - 1 szt.
Kondensatory:
Kondensator elektrolityczny 100µF/15V - 1 szt.
Kondensator elektrolityczny 2x16µF/350V - 1 szt.
Kondensator elektrolityczny 50µF/350V - 1 szt.
Kondensator blokowy 0,5µF/350V - 1 szt.
Kondensator styrofleksowy 10nF/250V - 2 szt.
Kondensator ceramiczny 100pF - 1 szt.
Transformator wyjściowy (wg opisu) 1 szt.

Schemat przedwzmacniacza jest przedstawiony na rys.2. Jest to klasyczny układ z lampą typu ECC83, z korektorami niskich i wysokich tonów zestawionych z elementów RC pomiędzy obu stopniami.

Rys.2. Schemat ideowy przedwzmacniacza

     Przedstawiony na schemacie z lewej strony potencjometr Pn służy do regulacji tonów niskich. W górnej pozycji suwaka potencjometru tony niskie są uwypuklone.
     Potencjometr Pw z prawej strony schematu uwypukla tony wysokie również w górnej pozycji suwaka. Dla częstotliwości 1000Hz tłumienie wprowadzane przez układ korektora jest mniej więcej jednakowo osłabione, prawie niezależne od ustawienia potencjometrów. Osłabienie to jest z minimalną nadwyżką pokrywane przez drugi stopień wzmocnienia. W sumie dwustopniowy przedwzmacniacz daje zaledwie około 40-krotne wzmocnienie.
     Potencjometr Ps reguluje siłę głosu odtwarzanych audycji.

Zestawienie części montażowych przedwzmacniacza

Potencjometr logarytmiczny 1Mom - 1 szt.
Lampa ECC83 - 1 szt.
Opornik 1kom/0,5W - 1 szt.
Opornik 47komów/0,5W - 2 szt.
Opornik 22 komów/0,1W - 1 szt.
Potencjometr 2,2Momów - liniowy - 2 szt.
Opornik 10komów/0,1W - 1 szt.
Opornik 100komów/0,1W - 1 szt.
Opornik 1,8komów/0,5W - 1 szt.
Opornik 22komów/0,5W - 1 szt.
Kondensator styrofleksowy 50nF/250V - 2 szt.
Kondensator styrofleksowy 2nF/250V - 2 szt.
Kondensator styrofleksowy 5nF/250V - 1 szt.
Kondensator ceramiczny 200pF - 1 szt.
Kondensator elektrolityczny 16miF/350V - wyszczególniony w zestawieniu części wzmacniacza Hi-Fi jako kondensator 2x16miF/350V.

Schemat przedwzmacniacza z korektorami barwy tonu jest pokazany na odrębnym schemacie, ponieważ może on być zestawiony jako oddzielny człon, zależnie od mechanicznego rozwiązania całości konstrukcji. Amatorzy niejednokrotnie montują taki przedwzmacniacz oddzielnie i umieszczają go w miejscu, gdzie pokrętła regulacyjne mogą być łatwo dostępne. Jest to możliwe, ponieważ przedwzmacniacz jest niewielki i lekki. Wzmacniacz końcowy umieszczony jest na ogół w nieco innym miejscu, np. na dnie lub półce radioli czy innej obudowy. Odległość między przedwzmacniaczem a wzmacniaczem nie powinna być jednak zbyt wielka (maksimum 0,5÷1m), gdyż przy zbyt długim przewodzie ekranującym, stosowanym dla połączenia obu elementów, nastąpiłoby wyraźne osłabienie wysokich tonów. Komu nie zależy na wysokiej jakości odtwarzania może przedwzmacniacza nie wykonywać, o czym będzie mowa jeszcze w końcowej części opisu. Natomiast bardzo słuszne i celowe jest wykonanie, w postaci oddzielnego podzespołu, zasilacza naszego wzmacniacza. Jest to rzadko spotykane, lecz naprawdę dobre rozwiązanie, pozwalające uniknąć wielu kłopotów z szumami wzmacniacza (przydźwięk).
Schemat ideowy zasilacza - rys. 3 przedstawia konwencjonalny układ prostownika dwupołówkowego z transformatorem sieciowym.

Rys.3. Schemat ideowy zasilacza a - z lampą EZ80, b - z prostownikiem w układzie mostkowym

Na rys.3a pokazano zasilacz z typowym transformatorem sieciowym od odbiorników polskiej produkcji (np. typu "Aga", "Stolica", "Etiuda" itp.) i lampą prostowniczą EZ80, a na rysunku 3b - zasilacz z transformatorem nowszego typu, stosowanym w odbiornikach typu "Bolero", "Tatry", "Rumba" itp. oraz z suchym prostownikiem również stosowanym w tych aparatach. W obu przypadkach transformatory te muszą dostarczyć dość dużej mocy, nieco większej niż w oryginalnych układach, dlatego też lekko się grzeją - oczywiście jeszcze w dopuszczalnych granicach. Również z tego względu bardzo korzystne jest wykonanie zasilacza w postaci odrębnego zespołu, co umożliwi usytuowanie go w odpowiednim miejscu, korzystnym ze względu na chłodzenie. Dławik filtru można zastosować, np. od telewizora dowolnego typu.

Zestawienie części do budowy zasilacza

Transformator sieciowy (wg opisu) - 1 szt.
Lampa EZ80 lub prostownik suchy SP5-5B-250-100 - 1 szt.
Kondensator elektrolityczny 50µF/500V - 1 szt.
Dławik filtru (wg opisu) - 1 szt.
Opornik 100K/2W - 1 szt.
Gniazdko bezpiecznikowe - 1 szt.

Do budowy zasilacza i wzmacniacza będą nam potrzebne ponadto różne elementy montażowe, jak podstawki lampowe typu "noval", sznur dwużyłowy z wtyczką, podstawa metalowa itp.

(Dalszy ciąg w następnym numerze)

[informacje praktyczne]