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无线电电子与电气工程百科全书 UMZCH 入门级灯。 无线电电子电气工程百科全书
多年来，扩声技术积累了大量的技术解决方案，可以取得优异的成绩，然而，尽管如此，许多设计师（不仅是无线电爱好者，还有严肃的公司）一次又一次地回归本源——如从电路的角度来看尽可能简单，但同时也是最有效的解决方案，让您获得高质量的声音。 这些设计领域之一是在真空管上构建 UMZCH。 （UMZCH - 音频功率放大器）。 然而，在这里我们必须致敬——尽管电路看似简单，但并不是每个人都能成功获得“体面”的声音。 但是，如果一个有经验的无线电爱好者不能再多带一枚硬币到他的经验储蓄罐中，那么对于一个初学者来说，这个靠自己无法解决的问题可能会永久地剥夺他从事设计的愿望。 然而，这已经来自心理学领域...... :) 新手构造者的注意力提供了一个非常简单的重复，最重要的是，一个非反复无常且相当高质量的电子管 UMZCH，它使用在电视和收音机中广泛使用的常见灯和部件。 放大器被设计为终端放大器（即，它不包括任何音调控制或任何其他节点，如开关、校正前置放大器等），最初旨在放大来自计算机声卡的信号，然而，非常好的（主观）特性允许它用于放大来自其他更“严重”的信号源（CD播放器、黑胶唱片播放器、录音机等）的信号。 放大器的一个通道的示意图如图 1 所示。 一
放大器是两级的。 第一级建立在一半的6N3P（VL1）双三极管上，是经典的电压放大级。 灯的后半部分用于放大器的第二通道。
在电阻器 R4、R5 上，由于流过它们的阴极电流，会产生偏置电压，从而设置灯的工作模式。 阴极电路中没有电容器（通常存在于工业设计中并与阴极电阻器并联）并非没有意义 - 这允许您在级联中获得局部 OOS，因此，尽管增益有所减少，级联的线性度增加。 这种局部OOS的深度很小，是由电阻R4和R6的阻值之比决定的。 这种技术还可以让您“杀死”第二只兔子 - 将一般 OOS 的电压施加到阴极电路非常方便，这在我们的例子中完成 - 来自放大器的信号通过电阻器 R5 形成的分压器输出R4直接馈入阴极。 灯的类型和工作点的选择是基于希望在灯的 CVC（电压-安培特性）的线性部分获得一个状态，而电网电流的出现是不可接受的（电流在栅极电路发生在其上的电压相对于阴极变为正时，因此，在放大器的任何操作模式下都会出现强烈的信号失真），并且具有足够放大的级的小输出阻抗，这将允许您可以“忽略”安装和灯的寄生电容，以及后级电阻器的电感。 但有了这一切，阳极电流必须足够小以确保灯的使用寿命。 结果，阳极电路中的电阻为 47 kOhm，阳极电流为 3 mA（8N6P 灯的阳极电流由参考书调节为 3 mA）——此时，I-V 特性非常线性对于摆幅高达 3 伏的输入信号。 级联的电压增益为 16,5。 第二阶段在创意上也没有区别——这是一个典型的单周期级联，建立在强大的输出五极管 6P14P (VL2) 之上。 阴极电阻 R9 设置灯的工作点（阳极电流 48 mA，第二栅极 7 mA），并且还组织局部浅 OOS。 栅极电路中的电阻选择电阻相对较低的电阻，以减少安装寄生电容和第一栅极漏电流的影响（灯一般总是在第一栅极电路中存在漏电流，即使当其上的电压相对于阴极为负，但对于大功率灯最为明显。此电流的大小为数 μA 量级。负面影响是灯模式的“偏离”），但重要的是它的电阻要明显大于前一级的输出电阻。 第二级的灯负载在输出变压器上 - 需要将灯的高输出电阻（约 4,5 kOhm）与相对低电阻的负载相匹配。 为这种设计选择变压器的原则 - “便宜而开朗” - 使用了 TVZ-1-9 型变压器，它们既用于电视，也用于一些无线电接收器。 您可以使用其他类型的输出音频变压器，重要的是它们是专门为单端输出级设计的。 您甚至可以尝试使用 TVK 型变压器（用于垂直扫描输出级），但您必须注意输出变压器可能是电子管放大器中最重要的细节——它的质量在很大程度上将决定放大器的质量作为一个整体。 输出级电压增益 0,85（在 4 欧姆负载下测量） 在放大器的输入端，使用了一个滤波器，它不会将音频范围的较低频率传递到放大器的输入端（大约 40 Hz 及以下）。 需要这种滤波器是出于以下考虑： a) 大多数中产阶级家庭声学系统的工作频率较低，为 40 至 60 Hz，原则上无法再现频率低于此阈值的信号 -提供给声学系统的信号明显低于其最小工作频率，仅由于该信号导致扬声器音盆的位移而产生显着的附加失真； b) 住宅面积小，因此，在此类住宅的低频下，会出现许多共振，在播放过程中会产生“喃喃自语”的效果，房间越小，这种效果越明显，频率越高共振表现出来； c) 随着频率的降低，播放所需的放大器功率应该增加（对于整个频率范围都是如此） - 例如，如果 100 W 足以以正常音量再现频率为 3 Hz 的信号，然后以相同的音量再现 50 Hz，已经需要 12W 放大器输出功率； d) 大多数工业音频变压器的较低工作频率为 40-50 Hz - 在较低频率下，变压器以及声学系统都会失去效率（这是由于初级绕组的电感值有限），并且与较低频率信号的较高功率相结合也会产生明显的失真。 考虑到所有这些，以及 6P14P 灯上单端放大级的输出功率限制为 4,5 W 的事实，决定使用这样的滤波器。 当然，如果您使用高质量的变压器和声学系统，则不需要这样的滤波器。 在这种情况下，您无法通过为此移除 R2 并用跳线替换 C2 来安装它。 展望未来，我想指出的是，在比较带滤波器和不带滤波器的放大器的声音时，主观偏好总是倾向于带滤波器的放大器的变体 - 与预测相反，低音更具“弹性”，因为消除输出级过载并显着减少房间的“喃喃自语”。
电源装置 放大器非常简单——它是一个变压器，也是取自一台旧的电子管电视，带有一个阳极电压整流器（图 2）。 滤波电容器 C7 的电容选择相对较小 - 这是由于希望降低通过整流二极管的峰值电流（在容性负载上工作的整流二极管仅在短时间内打开已不是什么秘密与半周期的持续时间相比，此时电流流过它们，明显超过负载消耗的平均值）。 但由于电压纹波在小电容上非常显着，因此在放大器中使用了 R1 C10 滤波器（图 5），其中电容 C5 已经可以非常大，以便有效地抑制它们。 第一级也通过相同的 R7 C3 滤波器馈电，该滤波器还保护它免受第二级操作引起的电源电压纹波的影响。 R11-R14 链（图 1）是放大器两个通道的通用链，旨在为灯丝电路相对于灯的阴极产生正电位。 这是降低交流背景所必需的 - 高度加热的灯丝和阴极形成某种真空二极管，如果在某个时间相对于灯丝的阴极上存在正电压，则会有小电流从灯丝流向阴极。 该电流还将流过阴极电阻器，导致它们两端的电压降，然后将由所有后续阶段以与有用信号相同的方式放大。 串联连接的 R11 和 R12 执行另一个功能 - 当放大器关闭时，电源滤波器的电容通过它们放电。 白炽灯消耗的总电流为1,85A。变压器的灯丝绕组必须针对这个（或更多）电流进行设计，否则变压器的灯丝绕组可能会过热。 结构和细节 除电源外，放大器的两个通道都完全安装在一块印刷电路板上（图。 3）。 由于灯会散发大量热量，因此努力获得高安装密度是没有意义的。 出于同样的原因，最好使用箔玻璃纤维作为印刷电路板的材料——这种材料比 textolite 或 getinaks 更耐高温，并且在加热时不会变形，这通常发生在基于 getinak 的电路板中。 电阻器可以是 BC 或 MLT 类型。 R1-R5、R13、R14可以是任意功率（印刷电路板设计安装BC-0,5、MLT-0,5等电阻），R6、R7、R8、R11、R12最好取0,5个功率至少 7 W（对于 R8 和 R9，这与其说是由于它们所消耗的功率，不如说是由于在向放大器供电时螺纹匝之间“击穿”的可能性）。 R1 必须至少为 10W，R2 - 10W。 R2最好带一根线——也是因为开机时可能会击穿，但极端情况下，MLT-XNUMX也是合适的。 电阻器 R1、R11-R14 的电阻可能与图中所示的电阻有很大不同：R1 可以从 100 kOhm 到 1 MΩ； R13、R14从1到100 kOhm，但最好是相同的阻值； 电阻 R11 可以在 100 到 470 kOhm 之间变化，电阻 R12 应比电阻 R5 小 15-11 倍。 R7 可以是 2 到 8,2 kOhm。 电阻 R10 不应增加，但可以使用 100 到 220 欧姆范围内的任何电阻器。 电阻 R6 也可以变化 - 从 22 到 75 kOhm，但是，必须考虑到随着电阻 R6 的增加，有必要增加电阻 R4，因此反馈的深度将有所变化，因此放大器的灵敏度会发生变化。 要设置所需的灵敏度，您需要选择电阻 R5。 电阻 R9 不应更改 - 仅作为最后的手段，您可以安装一个电阻为 130 欧姆的电阻器。 印制电路板上有两处电阻R12（在接线图上标为“R12”），并联，所以两个大于标称阻值的电阻也可以用作R12。 两个通道的电阻器 R4、R5 和 R9 以最接近的电阻值成对拾取不会受到伤害 - 这将使放大器更容易调谐。 电容器C1、C2和C4是薄膜电容器。 C1 和 C2 型 K73-9、C4 - K73-17。 电容 C4 可以从 0,47 到 1,5 uF。 电容C1和C2的工作电压不严格（使用100V的电容），电容C4的电压至少要250V。可以使用其他类型的电容，但必须考虑到考虑到，例如，金属纸或云母电容器将具有更大的尺寸，并且由于明显的压电效应，在音频电路中使用铁电电容器是不可接受的。 使用未密封的电容器（如 BMT、MBM）也是不可接受的，因为其中存在泄漏电流。 电解电容绝对不适合。 电源滤波电容器 - 工作电压至少为 300 V 的任何合适尺寸的电解电容器。电容 C3 必须至少为 10 微法拉（但是，在这种情况下，需要将电阻 R7 增加到 5,1-6,2 kOhm），它是不希望降低电容 C5（在极端情况下，可以放 220 微法拉）。 减小电源中C7滤波电容的电容也是不可取的。 整流桥二极管也可以换成任何其他的，重要的是当放大器打开时，它们可以承受滤波电容的充电电流（最高2 A），并且设计用于反向电压为至少 400 V。D226G 非常合适。
PL9-2 插座用于放置灯具。 可以安装在印刷电路板上的其他插座也是合适的。 在没有这样的情况下，您可以使用不适合印刷线路的面板。 要安装在板上，您可以将一根粗单芯线焊接到它们的端子上，借助它，插座将安装在板上。 然而，最好直接修改小组的结论，用锋利的侧刀（钳子）咬掉部分结论（见图）。 跳线 JP1 用于故障计算机主板。 将信号馈送到放大器输入端的连接器的引脚类型相同。 板上还安装了引脚以连接输出变压器和电源 - 它们用于电视中使用的统一连接器。 尽管不排除使用连接器，但这些引脚的电线是焊接的。 在安装过程中，应特别注意连接到公共线 - 公共线的所有电路必须连接在一个点或以严格定义的顺序连接。 在印刷电路板上，观察到这个顺序 - 只需要确保没有“额外”连接。 功放额定输出功率为3W，最大为4W，额定输入电压为0,75V，这个功率足以在30m的房间内舒适收听音频节目2 （使用声学系统 6AC-224，来自 Cantata-205 射线照相套件）。 安装在板上的放大器外观如图所示
设立 放大器很容易。 首先，确保电源正常工作。 电压“+275”可以在 250 到 300 V 之间（取决于使用的变压器类型）。 6,3V 的交流电压不低于 6,0V，但不高于 6,5V，则认为在正常范围内。然后将放大器板连接到电源。 尚未安装灯。 表1 - 没有灯的面板上的电压
连接电路板后，您需要检查灯板上的输入电压。 表1显示了这种情况下的电压值。 非常仔细地参考 VL2 插座的第二把刀上的电压测量值 - 应该有一个绝对的“2”。 最轻微的正直流电压仅意味着一件事 - 电容器 C0 漏电，必须更换 对 打开灯。 电压“+49”是在R11-R12分压器处得到的电压，如果你改变了这些电阻的值，那么它可能与指定的不同，但无论如何它必须对应到连接点 R11-R14 的电压。 任何腿上的电压“+275”之间不存在或显着差异表明该电路存在故障，通常是开路。 当然，C3 或 C5 仍可能有故障，但在这种情况下，它们的故障后果将分别通过电阻 R7 或 R10 烧焦来表示。 表2 - 灯腿上的电压
如果一切正常，关闭电源，连接扬声器或等效负载（可以是电阻为 3,9 至 8,2 欧姆且功耗至少为 2 W 的电阻器），移除 JP1 跳线并安装灯. 我们为放大器供电并立即再次控制 3 个 VL2 灯管脚的电压。 随着阴极升温，它应逐渐增加到 +6,0..6,1 V，然后保持不变 - 这表明灯已达到正常工作模式。 高于 6,3 V 的电压表示灯的严重磨损（特性曲线的陡度降低，通常是灯泡内的气体污染的结果），被低估的电压（大约 5,8 或更低）也是特性长时间运行的灯（发射损失） - 这些灯泡需要更换。 灯的其他腿上的电压如表 2 所示。阳极和阴极 VL1 上的电压是针对 JP1 开路的情况指示的 - 当它就位时，阳极上的电压将下降到 110。 .120 伏，在阴极上至 1,7..1,8 AT。 如果电压在允许的范围内，您可以尝试将小幅度信号施加到放大器输入（大约 25-50 mV，因为 JP1 被移除并且灵敏度最大）。 如果成功，只需要确保整体反馈是否定的。 为此，请小心地将 JP1 安装到位。 如果在这种情况下发生放大器的自激，并伴有扬声器系统中的大声噪声、啸叫或啸叫，则在这种情况下，有必要改变它们之间的输出变压器次级绕组的末端。 就此而言，调整可以认为是完成的。 安全措施 1. 在任何安装工作中，设备必须断电。 由于放大器使用大容量的存储电容，因此需要等待其放电，放电发生在放大器关闭后的 30-40 秒内。 与放大器分开测试电源时，请小心 - 在这种情况下，电容器 C7 能够将电荷存储很长时间（长达数天）。 为保证电容器的放电，应在其上临时并联一个电阻为 100 kΩ 至 1 MΩ、功率至少为 0,5 W 的电阻器。 强烈建议不要通过短路电容器的端子来放电（例如，用螺丝刀或镊子）——这可能导致电容器故障和受伤。
文学 1. D.S. 古列夫。 电子设备手册。 - “技术”，基辅，1966 年
作者：Andrey Kovalev（秋明）； 出版：cxem.net
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