K.W., "Montujemy najprostszy wzmacniacz lampowy małej częstotliwości"
Radioamator i Krótkofalowiec 5/1961 i 6/1961

Pomimo stałego postępu w produkcji i zakresie stosowania elementów półprzewodnikowych, jak diody i tranzystory, zasadniczym składnikiem większości urządzeń radiotechnicznych pozostaje jeszcze nadal lampa elektronowa. Jak wiemy, wynaleziona przed około pięćdziesięciu laty lampa stworzyła nieco wcześniejszej od niej radiotechnice wspaniałe perspektywy rozwojowe i stała się podstawą jej niezwykłej kariery. Znajomość konstrukcji oraz zasady działania lampy elektronowej jest pierwszym stopniem "wtajemniczenia" każdego radiotechnika i dlatego obowiązuje również początkujących radioamatorów. Naszą znajomość z lampami elektronowymi zawrzemy w sposób najprostszy, a mianowicie przez własnoręczne zmontowanie i wypróbowanie jednolampowego wzmacniacza małej częstotliwości. Wzmacniacz ten może być wykorzystany do odbiornika detektorowego i oddać - pomimo swej prostoty - niemałe usługi np. w razie potrzeby słuchania audycji przy użyciu większej liczby słuchawek (2-6 par).

Schemat ideowy wzmacniacza jest przedstawiony na rys.1 w dwóch wariantach, różniących się między sobą sposobem doprowadzania sygnału z detektora do układu wzmacniacza.


Rys.1. Schemat ideowy wzmacniacza
a - sprzężenie transformatorowe, b - sprzężenie galwaniczne

W pierwszym przypadku (rys.1a) zastosowany jest sprzęgający transformator tzw. "małej częstotliwości", o odpowiednio dobranej przekładni. Układ ten należy stosować wówczas, gdy sygnał uzyskiwany z odbiornika detektorowego jest bardzo słaby, a zależy nam na otrzymaniu możliwie dużego wzmocnienia, przy czym nie jest tutaj przewidziana jakakolwiek regulacja siły głosu (wzmocnienia). Stosowanie wzmacniacza w układzie z rys.1b jest natomiast wskazane wówczas, gdy odbiornik detektorowy odtwarza audycje z dość znaczną głośnością; wzmacniacz ten jest nieco prostszy w konstrukcji, a jednocześnie umożliwia regulację siły głosu. Musimy jednak pamiętać, że wzmocnienie zapewnione przez układ jest mniejsze od maksymalnego, jakie daje ta sama lampa sprzężona z detektorem za pomocą transformatora. Oczywiście w obu przypadkach sygnał akustyczny z wyjścia odbiornika detektorowego doprowadzany jest do tej samej elektrody, tzw. "siatki sterującej" lampy.

Działanie układu wzmacniającego z lampą elektronową jest proste i łatwo zrozumiałe dla wszystkich, którzy przy okazji budowy wzmacniacza małej częstotliwości z jednym tranzystorem (Radioamator i Krótkofalowiec 3/1961) poznali opisaną tam - w znacznym co prawda uproszczeniu - ogólną zasadę pracy tego typu układów. Również i tu słaby sygnał z odbiornika detektorowego służy tylko do sterowania układu wzmacniającego, natomiast słuchawki pracują kosztem energii pobieranej z lokalnego źródła zasilania - baterii lub zasilacza sieciowego. Podobnie jak tam tranzystor, tak tu lampa elektronowa jest elementem, z pomocą którego następuje właściwa regulacja prądu płynącego w obwodzie lokalnego źródła energii.

Dla właściwego zrozumienia pracy układu konieczne jest jednak chociaż bardzo ogólne zaznajomienie Czytelników z konstrukcją lampy elektronowej. Nie jest to trudne zadanie o tyle, że z pewnością większość z Was zna ją już co nieco; któż bowiem zdoła się oprzeć pokusie i nie stłucze chociażby jednej uszkodzonej (zużytej) lampy, aby na własne oczy stwierdzić, co też ona zawiera w środku. Lampa elektronowa składa się - w jednym z najprostszych przypadków - z włókna żarzenia (tzw. "katody"), "siatki sterującej" i "anody". Rys.2 obrazuje nam konstrukcję takiej właśnie lampy, zwanej popularnie "triodą".


Rys.2. Konstrukcja triody (dawny typ)

Zjawiska zachodzące wewnątrz lampy nie są bynajmniej aż tak bardzo skomplikowane, aby nie mogły być w prosty sposób objaśnione. Na rys.3 widzimy zwykłą żarówkę elektryczną z wtopioną do wewnątrz bańki dodatkową elektrodą, w postaci metalowej płytki.


Rys.3. Doświadczenie Edisona ze zmodyfikowaną lampą żarową

Płytkę tę nazywać będziemy "anodą" lampy. Pomiędzy anodę i włókno żarzenia lampy załączony jest w szereg z baterią Ba (o napięciu kilkudziesięciu woltów) przyrząd pomiarowy, wskazujący wartość natężenia prądu płynącego w obwodzie. Bateria żarzenia Bz służy tylko - jak to zresztą sama jej nazwa wskazuje - do rozżarzenia włókna lampy. Zaobserwowane przez słynnego wynalazcę T.A. Edisona zjawisko jest bardzo ciekawe : stwierdził on mianowicie, że w obwodzie anody płynie prąd, jeśli spełnione są jednocześnie dwa warunki, a mianowicie, gdy:

  • włókno lampy jest rozżarzone,
  • do anody przyłączony jest dodatni biegun baterii Ba.

Jeśli choć jeden z powyższych warunków nie jest spełniony, prąd anodowy - bo tak go teraz będziemy nazywali - w obwodzie nie płynie; przedstawiono to obrazowo na rys.3.

Edison nie mógł sobie wytłumaczyć tych dziwnych zjawisk występujących w zmodyfikowanej w ten sposób zwykłej lampie żarowej; nie było to zresztą łatwe przy ówczesnym stanie wiedzy. Dzisiaj wiemy już, że rozżarzone włókno, czyli "katoda" lampy, stanowi źródło swobodnych elektronów, które składają się na tak zwany prąd emisyjny lampy. Prąd ten płynie przez próżnię w lampie, o ile na jej anodzie występuje dodatnie, w stosunku do katody, napięcie.

Właściwe "narodziny" lampy elektronowej nastąpiły jednak znacznie później, na kilka lat przed wybuchem pierwszej wojny światowej, kiedy to w zmodyfikowanej lampie Edisona została umieszczona dodatkowa, trzecia elektroda o ażurowej konstrukcji. Elektroda ta jest właśnie dlatego nazywana siatką. Rys.4 obrazuje nam działanie siatki: jeśli doprowadzimy do niej dość duże napięcie ujemne (rys.4a), to działa ona silnie hamująco (odpychająco) na wyswobodzone z katody elektrony, które stanowią sobą elementarny ujemny ładunek i prąd anodowy płynący przez lampę jest bardzo niewielki. Jeżeli ujemne napięcie siatki jest małe, jej działanie hamujące jest znacznie słabsze, dlatego też - jak widzimy na rys.4b - prąd anodowy lampy ma znacznie większą wartość. Rys.4c przedstawia nam jeszcze inny przypadek : do siatki lampy doprowadzone jest niewielkie napięcie dodatnie. Teraz siatka nie tylko nie odpycha wyswobodzonych z katody elektronów, lecz jeszcze pomaga im w ich biegu do dodatniej anody; dlatego też prąd płynący przez lampę osiąga dużą wartość. Jednocześnie jednak niewielka część emitowanych przez katodę elektronów, a mianowicie te elektrony, które trafiły wprost w rzadko rozmieszczone druciki siatki sterującej, tworzą tzw. "prąd siatki" zamykający się w obwodzie baterii siatkowej. Jest to całkowicie zrozumiałe, ponieważ w tym przypadku siatka, mając co prawda niewielki, lecz jednak dodatni potencjał, upodabnia się w swym działaniu do anody.


Rys.4. Działanie sterujące siatki

Powyższe zobrazowanie zjawisk zachodzących w lampie elektronowej pozwala nam już ogólnie zrozumieć jej działanie w układzie wzmacniacza (rys.5)


Rys.5. Układ wzmacniacza z triodą

Jak stwierdziliśmy, zmiany napięcia na siatce sterującej wywołują zmiany natężenia prądu płynącego w obwodzie anodowym lampy, oznaczonym na tym rysunku dla ułatwienia grubymi liniami. W tej sytuacji przez słuchawki płynie prąd o dość dużej wartości, uzależnionej od przebiegów napięciowych na elektrodzie sterującej, co daje nam w efekcie ścisłe odtworzenie sygnału sterującego w słuchawkach.

Orientując się już w konstrukcji lampy elektronowej i działaniu układu wzmacniającego możemy teraz powrócić do naszego schematu z rys.1a oraz przystąpić do budowy wzmacniacza. A oto zestawienie potrzebnych do tego celu elementów:

V lampa elektronowa bateryjna typu 1S5T 1 szt
Tr transformator wejściowy (wg opisu) 1 szt
Bż bateria żarzenia 1,5V 1 szt
Ba bateria anodowa 30÷70V 1 szt
W wyłącznik błyskawiczny dwubiegunowy 1 szt
- gniazdka radiowe z nakrętkami 8 szt
- blacha aluminiowa lub żelazna -
- drobny sprzęt montażowy, jak śruby, nakrętki, przewód montażowy itp. -

Prawdopodobnie najwięcej kłopotów będą mieli Czytelnicy ze zdobyciem właściwego transformatora "wejściowego", gdyż obecnie popularność jego nie jest wielka. Jest to transformator tzw. "międzylampowy" o przekładni podwyższającej co najmniej 1:4. Znakomicie się tutaj nadają transformatory wymontowane ze starych, dwulampowych odbiorników produkcji niemieckiej. Ale można go wykonać również samemu wg następujących danych:

  1. przekrój środkowej kolumny rdzenia: około 1÷2 cm2,
  2. uzwojenie pierwotne: 1000 zwojów drutu w emalii o średnicy 0,1÷0,15 mm,
  3. uzwojenie wtórne: 4000 zwojów drutu w emalii o średnicy 0,1mm.

Można też wykorzystać do tego celu jakikolwiek z posiadanych w zapasie transformatorów głośnikowych (np. typu Pionier, Szarotka, Stolica itd.) odpowiednio go przerabiając. Ponieważ pierwotne uzwojenie transformatora głośnikowego ma około 2000÷3000 zwojów, można je zastosować jako wtórne dla nowego układu. Pozostaje więc tylko usunąć niepotrzebne nam uzwojenie niskoomowe (około 100 zwojów drutu o średnicy około 0,5÷0,8mm) i na to miejsce dowinąć uzwojenie pierwotne w ilości około 800÷1000 zwojów. Średnica drutu może być tutaj dowolna, odpowiednio do wolnej przestrzeni, jaka pozostaje do dyspozycji.

Lampa typu 1S5T stosowana jest w komplecie lamp popularnej "Szarotki". Rys.6 przedstawia jej wygląd zewnętrzny oraz układ cokołu, czyli połączenia poszczególnych elektrod lampy z wyprowadzonymi na zewnątrz "nóżkami".


Rys.6. Lampa 1S5T: a - wygląd zewnętrzny, b - układ cokołu

Jak widzimy lampa ta jest wieloelektrodową, ponieważ poza znaną nam już katodą (nóżki 1 i 7), siatką sterującą (nóżka 6) oraz anodą (nóżka 5) ma jeszcze inne dodatkowe elektrody. Nie będziemy się nimi na razie bliżej zajmować, ponieważ w naszym układzie lampę 1S5T wykorzystamy jako triodę; będzie to możliwe dzięki odpowiedniemu jej włączeniu do układu. W tym celu połączymy razem nóżki 4 i 5 i obie wyprowadzone na nie elektrody wykorzystamy jako anodę. Obrazowo przedstawia to rys.7, gdzie lampa 1S5T przedstawiona jest w układzie triody. Dodatkowa elektroda wyprowadzona na trzecią nóżkę lampy  pozostaje nigdzie nie podłączona, nie jest nam ona bowiem tu potrzebna.


Rys.7. Lampa 1S5T zamieniona w triodę

Montaż aparatu najlepiej rozpocząć od jego metalowej podstawy, tzw. "chassis" (czytaj: szassi). Na rys.8 pokazano przykładowo wykonanie takiej podstawy; oczywiście rozmieszczenie śrub przytwierdzających transformator wejściowy lub nawet ewentualne rozmiary całości należy dostosować do wielkości i systemu umocowania posiadanego transformatora.


Rys.8. Przykład wykonania metalowej podstawy (poszczególne wymiary należy dostosować do rozmiarów zastosowanego transformatora)

Pomocą również może się okazać fotografia modelu wzmacniacza, aczkolwiek należy raczej dążyć stopniowo do samodzielnego projektowania konstrukcji prostych urządzeń na podstawie schematu ideowego. Ścisłe, a w szczególności "bezmyślne" kopiowanie opisywanych modeli nie jest najlepszą praktyką, musimy bowiem pamiętać, że prawdziwy radioamator potrafi poprawnie konstruować układy elektronowe wyłącznie na podstawie schematu ideowego i ewentualnie dodatkowych, raczej ogólnych wytycznych.

Podstawę wzmacniacza najlepiej wykonać z blachy aluminiowej grubości 0,5mm, która jest najłatwiejsza w obróbce, lub z blachy żelaznej albo cynkowej. Z kolei należy umocować transformator, podstawkę lampową i gniazdka radiowe. W przypadku wykonania chassis z blachy (można też i z innego materiału) gniazdka te należy umocować z zastosowaniem odpowiednich podkładek izolujących, tak aby żadne z nich nie miało styku z masą. Wykonanie podkładek oraz ich montaż pokazany jest na rys.9.


Rys.9. Wykonanie podkładki izolacyjnej i montaż gniazdka

Stosując chassis z materiału nieprzewodzącego, gniazdka umocujemy bezpośrednio w odpowiednio dopasowanych otworach (średnica 6mm). Dalszy montaż wzmacniacza sprowadza się do połączenia poszczególnych elementów zgodnie ze schematem ideowym (rys.1a) i montażowym (rys.10).


Rys.10. Schemat montażowy wzmacniacza

Przewody łączące (o średnicy 0,5÷1mm w igielicie) umocowujemy za pomocą oczek pod nakrętki gniazdek oraz lutujemy do odpowiednich nóżek podstawki lampowe. Opisywany tu układ jest na tyle prosty, że nie wymaga żadnych dodatkowych wyjaśnień, gdyż jego montaż z pewnością nie przysporzy nikomu kłopotu.

Do gotowego (i sprawdzonego) układu wzmacniacza należy teraz przyłączyć źródła zasilania. Jako pierwsze - załączamy baterię żarzenia Bż czyli ogniwo 1,5-woltowe (tzw. "amerykanka"). W tym celu należy ogniwo to zakończyć przewodami z wtyczkami - najlepiej kolorowymi, w celu łatwego rozróżnienia biegunów. Rys.11 przedstawia taką baterię i wskazuje jej biegun dodatni i ujemny.


Rys.11. Biegunowość baterii żarzenia 1,5V

Zachowanie właściwej biegunowości baterii żarzenia ma w naszym układzie bardzo istotne znaczenie, trzeba też poświęcić tej sprawie kilka słów wyjaśnienia. W normalnie spotykanych układach wzmacniaczy do siatek sterujących poszczególnych lamp doprowadza się pewne ujemne napięcie, o wartości zależnej od parametrów układu. Ma to na celu zapewnienie pracy lampy z możliwie małymi zniekształceniami. Większość czytelników z pewnością pamięta również, że w poznanych uprzednio układach wzmacniaczy z tranzystorami (Radioamator i Krótkofalowiec 3/1961 i 4/1961) stosowaliśmy analogicznie pewne "przednapięcia" dla baz tranzystorów. Układ naszego wzmacniacza lampowego został celowo uproszczony, dlatego też nie zawiera on żadnych dodatkowych elementów dla uzyskania tej tzw. "polaryzacji siatki sterującej". Tym nie mniej siatka ta ma również pewien ujemny potencjał w stosunku do włókna żarzenia po prostu dlatego, że jest ona przyłączona (przez wtórne uzwojenie transformatora) do ujemnego bieguna baterii żarzenia - średnie ujemne przednapięcie siatki w stosunku do włókna żarzenia wynosi w tym przypadku około 0,7V). Trzeba jednak wyraźnie podkreślić, że jest to praktyka raczej wyjątkowa, dopuszczalna w tym konkretnym przypadku ze względu na zastosowane niskie napięcie anodowe oraz przeznaczenie wzmacniacza. Jak wiemy, odbiornik detektorowy dostarcza z reguły bardzo niewielkich napięć akustycznych, dlatego też można nie mieć obawy o tzw. "przesterowanie" wzmacniacza. Przesterowanie takie, jak z pewnością większość Czytelników uż się domyśla, wynika z doprowadzenia do siatki lampy wzmacniającej zbyt dużych napięć o częstotliwościach akustycznych, większych od zastosowanego ujemnego jej przednapięcia. Po tym nieco może przydługim, lecz naprawdę koniecznym objaśnieniu, będziemy już pamiętali, że baterię żarzenia należy bezwzględnie podłączać do układu zgodnie z podaną na schematach i rysunkach biegunowością; celowe jest oznaczenie odpowiadających sobie wtyczek i gniazdek kolorami lub symbolami.

Po załączeniu baterii żarzenia do podstawki lampowej wkładamy (ostrożnie, aby nie powyginać delikatnych nóżek) lampę 1S5T. Wzmacniacz włączamy do sieci elektrycznej za pomocą wyłącznika W i sprawdzamy prawidłowość montażu przez obserwację włókna żarzenia lampy. W pełnym oświetleniu trudno jest co prawda cokolwiek dostrzec, lecz w ciemnym pokoju można z łatwością zauważyć świecącą jasno-pomarańczowym blaskiem katodę. Jest ona widoczna w postaci cienkiej nitki napiętej wzdłuż pionowej osi lampy.

Baterię anodową Ba najprościej będzie zestawić z 8÷12 sztuk płaskich bateryjek 4,5V (od latarki kieszonkowej). Kupowanie dużych baterii anodowych jest niecelowe nie tylko z uwagi na wysoki koszt, lecz przede wszystkim ze względu na bardzo niewielki pobór prądu przez nasz układ. Poszczególne bateryjki łączymy szeregowo między sobą, to znaczy plus jednej bateryjki - z minusem następnej, jak to pokazano na rys.12.


Rys.12. Szeregowe łączenie płaskich baterii 4,5V

Pamiętać trzeba przy tym, że długa końcówka baterii jest jej biegunem ujemnym, zaś krótka - dodatnim. Baterię tę również zakończymy przewodami o odpowiedniej długości z wtyczkami bananowymi. Baterię anodową załączamy do układu według oznaczeń na schematach (rys.1a i 10), to jest biegunem ujemnym do katody, a dodatnim do anody lampy (poprzez słuchawki). Odwrotne załączenie baterii nie spowoduje uszkodzenia układu, nie będzie on jednak wówczas pracował.

Pozostaje jeszcze włączenie słuchawek do odpowiednich gniazdek oraz odbiornika detektorowego do wejścia wzmacniacza.

Zestawiony w powyższy sposób układ jest przedstawiony na rys.13. Poza tym całość jest na tyle prosta, że nasz zestaw odbiorczy powinien dać od razu jak najbardziej zadowalające wyniki.


Rys.13. Zestaw: odbiornik detektorowy - wzmacniacz (połączenie wykonać za pomocą przewodów zakończonych wtyczkami bananowymi)

Oczywiście warunkiem prawidłowej pracy układu jest poprawne działanie samego odbiornika detektorowego, co należy uprzednio zbadać za pomocą słuchawek. Jednocześnie, przez porównanie siły audycji odbieranej wprost z detektora i z wyjścia wzmacniacza możemy orientacyjnie oszacować jakość pracy naszej pierwszej konstrukcji z lampą elektronową.

Jak już wspomniano na wstępie do odbiornika można przyłączyć większa liczbę par słuchawek radiowych. Najprościej wykonać to w sposób pokazany na rys.14. Jak widać do budowy swego rodzaju "rozgałęziacza" zastosowano niewielkie pudełko od mydła z tworzywa sztucznego, w którym zamontowano odpowiednią ilość gniazdek radiowych.


Rys.14. Wykonanie "rozgałęziacza" dla małej liczby słuchawek" a - wygląd zewnętrzny, b - schemat połączeń.

Obecnie omówimy drugi z zaproponowanych na początku układów wzmacniacza wyposażonego w potencjometr do regulacji siły głosu. Jak zwykle podane zostaną wskazówki i rysunki montażowe ułatwiające budowę tej nieskomplikowanej zresztą aparatury.

Działanie wzmacniacza, którego schemat przedstawiony jest na rys.15, jest oczywiście analogiczne do działania poprzednio omówionego układu. Osobnego omówienia natomiast wymaga obwód wejściowy układu i to nie tylko dlatego, że jest ona nam jeszcze bliżej nie znany, lecz przede wszystkim ze względu na bardzo znaczną jego popularność.


Rys.15. Schemat ideowy wzmacniacza

Jak wiemy, każdy odbiornik radiowy czy też wzmacniacz jest wyposażony w pokrętło (tzw. popularnie "gałkę"), za pomocą którego można regulować siłę głosu odbieranej audycji lub też odtwarzanego nagrania. Pokrętło to jest niczym innym jak częścią składową elementu zwanego potencjometrem. Rys.16 pokazuje nam symbol (oznaczenie stosowane przy rysowaniu schematów elektrycznych) potencjometru oraz jego wygląd zewnętrzny. Obok przedstawione jest wnętrze tego nieskomplikowanego zresztą elementu, uwidocznione przez zdjęcie obudowy.


Rys.16 Potencjometr: a - symbol umowny, b - wygląd zewnętrzny, c - konstrukcja wewnętrzna

Jak widać, zasadniczymi częściami składowymi potencjometru jest opornik masowy o specjalnej konstrukcji i ślizgający się po jego powierzchni ruchomy styk zamocowany na obrotowej osi. Pozostałe części jak obudowa, śruba mocująca itp. są dodatkowymi elementami konstrukcyjnymi i nie uwzględnia się ich w schemacie elektrycznego urządzenia.

Zasada działania regulacji siły głosu za pomocą potencjometru jest zobrazowana na rys.17.


Rys.17. Zasada regulacji wzmocnienia za pomocą potencjometru

Jak widzimy, napięcie wejściowe Uw jest doprowadzone do skrajnych zacisków potencjometru, natomiast do siatki sterującej lampy podawana jest tylko część tego napięcia (U2) występująca pomiędzy ruchomym kontaktem a "masą". Zmieniając ustawienie ślizgacza sprzężonego mechanicznie z obrotową osią, możemy zmieniać wielkość napięcia (U2) podawanego do układu wzmacniacza - od zera (suwak w krańcowym, uziemionym punkcie opornika) do wartości maksymalnej, równej całkowitemu napięciu przyłożonemu do zacisków potencjometru. Regulując w ten nieskomplikowany sposób tzw. "wysterowanie" wzmacniacza zmieniamy jednocześnie odpowiednio siłę głosu z jaką odtwarzana jest audycja.

W tym miejscu trzeba jeszcze dodatkowo wyjaśnić, że wszystkie potencjometry przeznaczone do regulacji siły głosu w układzie wyżej omówionym posiadają dość znaczną oporność, mieszczącą się przeważnie w granicach 0,5÷2M. Mowa tu jest oczywiście o układach lampowych, bowiem w aparaturze z tranzystorami, wszelkie oporności, a więc i omawiane potencjometry posiadają znacznie mniejsze wartości, rzędu pojedynczych czy najwyżej kilkudziesięciu kiloomów.

Jest jeszcze jedna, bardzo charakterystyczna cecha potencjometrów przeznaczonych do regulacji siły głosu. Otóż ze względu na specyficzne właściwości ucha ludzkiego, które nie reaguje na małe zmiany głośności, opornik wchodzący w skład potencjometru jest wykonany w specjalny sposób, oporność jego bowiem jest rozłożona na drodze ślizgacza w sposób odpowiednio nierównomierny. Oporność ta na początku drogi wzrasta stosunkowo powoli, natomiast na końcowym odcinku drogi styku ślizgowego następuje szybki wzrost oporności do wartości nominalnej potencjometru. Na rys.18 przedstawiony jest wykres przedstawiający wartość oporności pomiędzy uziemionym końcem potencjometru a ślizgaczem w funkcji kąta obrotu (alfa).


Rys.18. Charakterystyka oporności potencjometru logarytmicznego

Taki graficzny sposób przedstawienia pewnych zależności jest bardzo popularny w naukach technicznych, w szczególności zaś w radiotechnice. Potencjometr o charakterystyce przedstawionej na rys.18 nazywamy "logarytmicznym". Oprócz takich potencjometrów produkowane są i inne o oporności równomiernie rozłożonej (rys.19) i stosowane do innych celów, jak np. regulatory barwy tonu, w układach pomiarowych itp.


Rys.19. Charakterystyka oporności potencjometru liniowego

Potencjometry są wytwarzane, jak widzimy, w różnych odmianach, przy czym przeważnie łączone sa one mechanicznie z innymi urządzeniami. Najbardziej popularnym typem jest potencjometr służący do regulacji siły głosu (a więc logarytmiczny) z wyłącznikiem sieciowym. Taki właśnie egzemplarz znajduje zastosowanie w naszym układzie. Wyłącznik (W) zamontowany jest na "dnie" potencjometru, przy czym sprzężony jest z nim w taki sposób, że wyłączenie następuje dopiero po zmniejszeniu siły głosu do minimum. Rys.20 przedstawia nam wygląd potencjometru z wyłącznikiem oraz symboliczne oznaczenie tych elementów stosowane przy rysowaniu schematów.


Rys.20. Potencjometr z wyłącznikiem

Należy zwrócić uwagę, iż fakt sprzężenia wyłącznika z potencjometrem jest uwidoczniony za pomocą linii przerywanej.

Wiedząc już niemal wszystko o nowym dla nas, a jakże często stosowanym potencjometrze, możemy śmiało przystąpić do montażu wzmacniacza. A oto spis potrzebnych dla tego celu elementów:

V lampa elektronowa bateryjna typu 1S5T 1 szt
P potencjometr logarytmiczny 2,2M z wyłącznikiem (do odb. "Figaro") (oznaczenie fabryczne: PM-111-2,2M-C-0,5W) 1 szt
C kondensator o pojemności 10000pF, dowolny typ 1 szt
Bż bateria żarzenia 1,5V 1 szt
Ba bateria anodowa 30÷67V 1 szt
- podstawka lampowa miniaturowa 7-szpilkowa 1 szt
- gniazdka radiowe gwintowane 8 szt
- blacha aluminiowa lub żelazna -
- drobny sprzęt montażowy, jak śruby, nakrętki, przewód montażowy itp. -

Budowę wzmacniacza najlepiej jest rozpocząć od wykonania jego metalowej podstawy, tzw. "chassis". Na rys.21 przedstawione są właściwe dla tego celu rozmiary blachy oraz rozstawienie potrzebnych otworów.


Rys.21. Wykonanie metalowej podstawy wzmacniacza

W przyciętej blasze wiercimy otwory powiększając je w razie potrzeby do właściwej średnicy za pomocą drobnego, okrągłego pilnika, a w końcowej fazie pracy formujemy podstawę przez zgięcie pod kątem 90o wzdłuż linii kreskowanych. Z kolei mocujemy elementy wzmacniacza: potencjometr - za pomocą jego własnej nakrętki, podstawkę lampową śrubkami M3 oraz gniazdka - znaną nam już metodą z zastosowaniem podkładek izolacyjnych. Dalszy montaż wzmacniacza jest już prosty; sprowadza on się do połączenia poszczególnych gniazdek, nóżek lampy oraz "końcówek" potencjometru zgodnie ze schematem ideowym. Pomocnym tutaj z pewnością będzie również schemat wzmacniacza, przedstawiony na rys.22, aczkolwiek jest nader wskazane wykonywanie montażu w oparciu jedynie o schemat ideowy, bowiem schematy montażowe są zamieszczane tylko w opisach konstrukcji przeznaczonych dla początkujących radioamatorów.


Rys.22. Schemat montażowy wzmacniacza

W trakcie montażu należy zwrócić uwagę na dość istotny szczegół, bardzo charakterystyczny dla konstrukcji aparatury wzmacniającej, a mianowicie sposób "uziemienia" układu. Jak widać ze schematu montażowego (rys.22), jest on połączony z metalową podstawą w jednym punkcie, za pośrednictwem końcówki lutowniczej zamocowanej pod jedną ze śrub podstawki lampowej. Rys.23 przedstawia ten fragment w powiększeniu.


Rys.23. Fragment montażu wzmacniacza i oznaczenie elektrod lampy

Ten sposób montażu nie jest bynajmniej przypadkowy, lecz wynika z zasad konstrukcji aparatury wzmacniającej. Bardziej doświadczeni konstruktorzy wiedzą bowiem, że wykorzystywanie metalowej podstawy do przenoszenia prądów różnych obwodów jest niewskazane, może bowiem prowadzić do niepożądanych zakłóceń pracy układu (szkodliwe sprzężenia, zwiększony poziom szumów itp.). Oczywiście w tak prostym układzie, jakim jest nasz jednolampowy wzmacniacz, zagadnienia te nie są aż tak bardzo istotne, tym niemniej jednak wczesne poznanie zasad poprawnego montażu jest jak najbardziej wskazane. Dla przykładu (którego bynajmniej nie należy naśladować) na rys.24 pokazany jest schemat montażowy wadliwie skonstruowanego układu. Jak widać, odznacza się on nieco mniejszą ilością połączeń wykonanych za pomocą przewodu montażowego - oszczędność ta jest jednak bardziej niż problematyczna, prowadzi bowiem do złego działania wykonanej aparatury.


Rys.24. Przykład wadliwego montażu wzmacniacza (część gniazdek zamocowana bez podkładek izolacyjnych)

Po zmontowaniu wzmacniacza i sprawdzeniu wykonanych połączeń na zgodność ze schematem ideowym (i montażowym), przystępujemy do uruchomienia układu. Jako pierwszą załączamy baterię żarzenia, to jest ogniwo 1,5V (tzw. "amerykanka"). Należy zwrócić tutaj uwagę na właściwą biegunowość baterii. Przekręcając w prawo (zgodnie z ruchem wskazówek zegara) gałkę potencjometru, usłyszymy lekki trzask wyłącznika. W tym momencie powinna rozżarzyć się delikatna katoda lampy, co najłatwiej jest stwierdzić w zaciemnionym pomieszczeniu.

Z klei załączamy baterię anodową zestawioną z 8÷12 sztuk płaskich bateryjek 4,5V oraz słuchawki we właściwe gniazdka. Dla kontroli pracy układu należy zestawić układ według schematu przedstawionego na rys.25.


Rys.25. Zestaw aparatury: odbiornik detektorowy i wzmacniacz lampowy m.cz.

Jak widzimy, do wejścia wzmacniacza załączony tam jest odbiornik detektorowy za pomocą krótkich przewodów zakończonych wtyczkami bananowymi. Oczywiście warunkiem poprawnej pracy zestawu jest prawidłowe działanie samego odbiornika detektorowego, co należy sprawdzić za pomocą słuchawek. Przenosząc słuchawki do wyjścia wzmacniacza sprawdzamy z kolei jego działanie oraz mamy możność oszacowania jakości pracy naszej nowej konstrukcji. Należy jednocześnie zwrócić uwagę na prawidłowe działanie regulatora siły głosu: odbierana audycja powinna być najbardziej głośna w prawym skrajnym położeniu tego regulatora i zanikać całkowicie przy obrocie w lewo, aż do oporu. Dalsze skręcanie osi potencjometru powinno spowodować wyłączenie układu, sygnalizowane lekkim trzaskiem wyłącznika.

Konstrukcja opisanego powyżej wzmacniacza jest na tyle prosta, że z pewnością nie przysporzy kłopotów żadnemu z Czytelników. Wygląd zewnętrzny wykonanego modelu, dającego jak najbardziej zadowalające wyniki, jest pokazany na rys.26.


Rys.26. Wygląd zewnętrzny wzmacniacza

 

[informacje praktyczne]

© 2000-2002 FonAr Sp. z o.o. e-mail: waw@fonar.com.pl