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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 램프 UMZCH 엔트리 레벨. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
수년에 걸쳐 사운드 증폭 기술은 훌륭한 결과를 얻을 수 있는 수많은 기술 솔루션을 축적했지만 모든 것에도 불구하고 많은 디자이너(라디오 아마추어뿐만 아니라 진지한 회사)가 계속해서 뿌리로 돌아갑니다. 회로의 관점에서 가능한 한 간단하지만 동시에 고품질 사운드를 얻을 수 있는 가장 효과적인 솔루션입니다. 이러한 디자인 영역 중 하나는 진공관에 UMZCH를 구성하는 것입니다. (UMZCH - 오디오 주파수 전력 증폭기). 그러나 여기서 우리는 경의를 표해야 합니다. 전기 회로의 단순성에도 불구하고 모든 사람이 "괜찮은"사운드를 얻는 데 성공하는 것은 아닙니다. 그러나 숙련 된 라디오 아마추어가 경험의 돼지 저금통에 동전을 하나만 더 가져 오지 않으면 초보자에게는 스스로 해결할 수없는이 문제로 인해 디자인에 참여하려는 욕구를 영구적으로 박탈 할 수 있습니다. 그러나 이것은 이미 심리학 분야에서 나온 것입니다 ... :) 초보자 생성자의 관심은 반복하기가 매우 간단하고 가장 중요한 것은 텔레비전과 라디오에서 당시 널리 사용되었던 일반적인 램프와 부품을 사용하는 변덕스럽지 않고 충분히 고품질의 튜브 UMZCH입니다. 이 증폭기는 터미널 증폭기(즉, 톤 컨트롤이나 스위치, 보정 프리앰프 등과 같은 다른 구성 요소를 포함하지 않음)로 개발되었으며 원래는 컴퓨터의 사운드 카드에서 나오는 신호를 증폭하기 위한 것이었습니다. , 매우 좋은 (주관적으로) 특성을 통해 다른 "심각한"소스(CD 플레이어, 비닐 디스크 플레이어, 테이프 레코더 등)의 신호를 증폭하는 데 사용할 수 있습니다. 증폭기의 한 채널에 대한 개략도가 Fig. 1
앰프는 6단입니다. 첫 번째 단계는 3N1P(VLXNUMX) 이중 XNUMX극관의 절반에 구축되며 고전적인 전압 증폭기 단계입니다. 램프의 후반부는 증폭기의 두 번째 채널에서 사용됩니다.
저항 R4, R5에는 음극 전류가 흐르기 때문에 램프 작동 모드를 설정하는 바이어스 전압이 생성됩니다. 음극 회로(일반적으로 산업 설계에 존재하고 음극 저항과 병렬로 연결됨)에 커패시터가 없다는 것은 의미가 없는 것이 아닙니다. 이로 인해 캐스케이드에서 로컬 OOS를 얻을 수 있습니다. 다소 감소하면 캐스케이드의 선형성이 증가합니다. 이러한 로컬 OOS의 깊이는 작으며 저항 R4 및 R6의 저항 값 비율에 의해 결정됩니다. 이 기술을 사용하면 두 번째 토끼를 "죽일"수 있습니다. 일반적인 OOS의 전압을 음극 회로에 적용하는 것이 매우 편리합니다. 우리의 경우에는 저항 R5에 의해 형성된 분배기를 통해 증폭기 출력의 신호입니다. R4는 음극에 직접 공급됩니다. 램프의 유형과 작동 지점은 램프의 CVC(전압-암페어 특성)의 선형 섹션에서 영역을 얻으려는 욕구에 따라 선택되었지만 그리드 전류의 모양은 허용되지 않습니다(전류는 그리드 회로는 전압이 음극에 비해 양수가 될 때 발생합니다. 결과적으로 앰프의 모든 작동 모드에서 신호 왜곡이 강하고 충분한 증폭이 가능한 스테이지의 작은 출력 임피던스가 있습니다. 설치 및 램프의 기생 커패시턴스와 후속 단계 저항의 인덕턴스를 "무시"합니다. 그러나이 모든 것과 함께 양극 전류는 램프의 수명을 보장하기에 충분히 작아야합니다. 결과적으로 애노드 회로의 저항은 47kOhm이었고 애노드 전류는 3mA였습니다(8N6P 램프의 경우 참고서 3mA에 의해 조정된 애노드 전류 사용). 이 시점에서 I-V 특성은 상당히 선형입니다. 스윙이 최대 3볼트인 입력 신호의 경우. 캐스케이드의 전압 이득은 16,5입니다. 두 번째 단계도 독창성이 다르지 않습니다. 이것은 강력한 출력 6극관 14P2P(VL9)에 구축된 일반적인 단일 주기 캐스케이드입니다. 캐소드 저항 R48는 램프의 작동점(애노드 전류 7mA, 두 번째 그리드 XNUMXmA)을 설정하고 로컬 얕은 OOS를 구성합니다. 그리드 회로의 저항은 설치의 기생 커패시턴스 및 첫 번째 그리드의 누설 전류의 영향을 줄이기 위해 상대적으로 낮은 저항으로 선택됩니다(일반적으로 램프는 항상 첫 번째 그리드의 회로에 누설 전류가 있습니다. 전압이 음극에 대해 음수이지만 고전력 램프에서 가장 눈에 띕니다.이 전류의 값은 수 μA 정도입니다. 부정적인 영향은 램프 모드의 "출발"입니다) , 그러나 그 저항이 이전 단계의 출력 저항보다 훨씬 큰 것이 중요합니다. 두 번째 단계의 램프는 출력 변압기에 로드됩니다. 램프의 높은 출력 저항(약 4,5kOhm)을 비교적 낮은 저항 부하와 일치시켜야 합니다. 이 디자인을위한 변압기 선택 원칙- "저렴하고 쾌활한"- TV와 일부 라디오 수신기 모두에서 사용되는 TVZ-1-9 유형의 변압기가 사용되었습니다. 다른 유형의 출력 오디오 트랜스포머를 사용할 수 있으며, 단일 종단 출력 단계에서 사용하도록 특별히 설계되었다는 점만 중요합니다. TVK 유형의 변압기(수직 스캔의 출력 단계에서 사용됨)로 실험할 수도 있지만 출력 변압기가 아마도 튜브 앰프에서 가장 중요한 세부 사항임을 알아야 합니다. 대부분의 품질이 결정됩니다. 앰프 전체의 품질. 출력단 전압 이득 0,85(4옴 부하에서 측정) 증폭기의 입력에는 오디오 범위의 더 낮은 주파수를 증폭기의 입력(약 40Hz 이하)으로 전달하지 않는 필터가 사용됩니다. 이러한 필터의 필요성은 다음과 같은 고려 사항으로 인해 발생합니다. a) 중산층의 대부분의 가정용 음향 시스템은 작동 주파수가 40~60Hz로 더 낮으며 원칙적으로 이 임계값 미만의 주파수로 신호를 재생할 수 없습니다. - 음향 시스템에 공급되는 신호는 분명히 최소 작동 주파수보다 낮으며 이 신호에 의한 라우드스피커 콘의 변위로 인해 상당한 추가 왜곡을 생성합니다. b) 국내 건물은 크기가 작기 때문에 그러한 건물의 저주파에서는 재생 중에 "중얼거리는" 효과를 유발하는 많은 공진이 발생하며, 방이 작을수록 이 효과가 더 뚜렷해지고 주파수가 높아집니다. 공명이 나타납니다. c) 주파수가 감소함에 따라 재생에 필요한 증폭기의 전력이 증가해야 합니다(이는 전체 주파수 범위에 해당됨). 그런 다음 동일한 볼륨으로 100Hz를 재생하려면 이미 3W 증폭기 출력이 필요합니다. d) 대부분의 산업용 오디오 변압기의 낮은 작동 주파수는 50-12Hz입니다. 낮은 주파수에서 변압기와 음향 시스템은 효율성을 잃습니다 (이는 40 차 권선의 인덕턴스 값이 유한하기 때문입니다). 낮은 주파수 신호의 높은 전력과 결합하여 상당한 왜곡을 생성합니다. 이 모든 것을 고려하고 50P6P 램프의 단일 종단 증폭 단계의 출력 전력이 14W로 제한된다는 사실을 고려하여 이러한 필터를 사용하기로 결정했습니다. 물론 고품질 변압기와 음향 시스템을 사용한다면 그러한 필터가 필요하지 않습니다. 이 경우 이를 위해 R4,5를 제거하고 C2를 점퍼로 교체하여 장착할 수 없습니다. 앞을 내다 보면 필터가 있거나없는 앰프의 사운드를 비교할 때 필터가있는 앰프의 변형에 항상 주관적인 선호가 주어 졌다는 점에 주목하고 싶습니다. 예측과 달리베이스는 더 "탄력적"입니다. 출력 스테이지 과부하를 제거하고 방의 "중얼거리는" 소리를 크게 줄입니다.
전원 공급 장치 증폭기는 매우 간단합니다. 양극 전압 정류기가있는 오래된 튜브 TV에서 가져온 변압기입니다 (그림 2). 필터 커패시터 C7의 커패시턴스는 상대적으로 작게 선택됩니다. 이는 정류기 다이오드를 통해 피크 전류를 줄이려는 욕구 때문입니다 (용량 성 부하에서 작동하는 정류기 다이오드가 짧은 시간 동안 만 열리는 것은 비밀이 아닙니다 반주기의 지속 시간과 비교하여 현재 전류가 흐릅니다. , 부하가 소비하는 평균을 크게 초과). 그러나 전압 리플은 작은 커패시턴스에서 상당히 중요하기 때문에 R1 C10 필터가 증폭기에 사용됩니다(그림 5). 첫 번째 단계는 또한 동일한 R5 C7 필터를 통해 공급되며 두 번째 단계의 작동으로 인해 발생하는 공급 전압 리플로부터 추가로 보호합니다. R11-R14 체인(그림 1)은 앰프의 두 채널 모두에 공통으로 사용되며 램프의 음극에 상대적인 필라멘트 회로의 포지티브 전위를 생성하도록 설계되었습니다. 이것은 교류의 배경을 줄이기 위해 필요합니다. 매우 가열 된 필라멘트와 음극은 일종의 진공 다이오드를 형성하며 언젠가 필라멘트에 비해 음극에 양의 전압이 있으면 작은 전류가 음극에 필라멘트. 이 전류는 또한 캐소드 저항을 통해 흐르고 전압 강하를 일으키며 유용한 신호와 동일한 방식으로 모든 후속 단계에서 증폭됩니다. 직렬로 연결된 R11 및 R12는 또 다른 기능을 수행합니다. 증폭기가 꺼지면 전원 필터의 커패시턴스가 이들을 통해 방전됩니다. 백열 램프가 소비하는 총 전류는 1,85A입니다. 변압기의 필라멘트 권선은 이(또는 그 이상) 전류에 맞게 설계되어야 합니다. 그렇지 않으면 변압기의 필라멘트 권선이 과열될 수 있습니다. 구조 및 세부 사항 전원 공급 장치를 제외한 증폭기의 두 채널은 모두 하나의 인쇄 회로 기판에 장착됩니다(도 7 3). 램프는 많은 열을 발산하기 때문에 높은 실장 밀도를 얻기 위해 노력하는 것은 이치에 맞지 않습니다. 같은 이유로 호일 유리 섬유를 인쇄 회로 기판의 재료로 사용하는 것이 바람직합니다. 이 재료는 텍스 톨 라이트 또는 게티 낙보다 내열성이 뛰어나고 가열해도 변형되지 않으며, 이는 종종 게티 낙 기반 보드에서 발생합니다. 저항은 BC 또는 MLT 유형일 수 있습니다. R1-R5, R13 및 R14는 모든 전력이 될 수 있습니다 (인쇄 회로 기판은 BC-0,5 및 MLT-0,5와 같은 저항을 설치하도록 설계됨). R6, R7, R8, R11 및 R12는 다음의 전력을 취하는 것이 좋습니다. 최소 0,5W (R7 및 R8의 경우 전력 소비가 아니라 전원이 증폭기에 공급되는 순간 스레드의 회전 사이에 "슈트 스루"가 발생할 가능성 때문입니다). R9는 최소 1W, R10 - 2W여야 합니다. R10은 전선을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 전원을 켤 때 고장이 발생할 수 있기 때문에 극단적인 경우 MLT-2도 적합합니다. 저항 R1, R11-R14의 저항은 다이어그램에 표시된 것과 크게 다를 수 있습니다. R1은 100kOhm에서 1MΩ까지 가능합니다. R13, R14는 1에서 100 kOhm이지만 바람직하게는 동일한 저항입니다. 저항 R11은 100에서 470kOhm까지 다양하며 저항 R12는 저항 R5보다 15-11배 작아야 합니다. R7은 2~8,2kOhm이 될 수 있습니다. 저항 R10을 높이면 안 되지만 100~220옴 범위의 모든 저항을 사용할 수 있습니다. 저항 R6도 22에서 75kOhm까지 다양할 수 있지만 저항 R6이 증가하면 저항 R4를 증가시켜야 하므로 피드백 깊이가 약간 변경되므로 앰프의 감도가 변경됩니다. 필요한 감도를 설정하려면 저항 R5를 선택해야 합니다. 저항 R9는 변경해서는 안됩니다. 최후의 수단으로 만 저항이 130ohm 인 저항을 설치할 수 있습니다. 인쇄 회로 기판은 병렬로 연결된 저항 R12(배선 다이어그램에서 R12 "로 표시됨)를 위한 두 위치를 제공하므로 공칭보다 큰 저항을 가진 두 개의 저항을 R12로 사용할 수도 있습니다. 두 채널의 저항 R4, R5 및 R9는 가장 가까운 저항 값과 쌍으로 선택해도 손상되지 않습니다. 이렇게하면 앰프를 더 쉽게 조정할 수 있습니다. 커패시터 C1, C2 및 C4는 필름 커패시터입니다. C1 및 C2 유형 K73-9, C4 - K73-17. 커패시턴스 C4는 0,47 ~ 1,5uF입니다. 커패시터 C1 및 C2의 작동 전압은 중요하지 않으며(전압이 100V인 커패시터 사용) 커패시터 C4의 전압은 최소 250V여야 합니다. 다른 유형의 커패시터를 사용할 수 있지만 예를 들어, 금속 종이 또는 마이카 커패시터는 훨씬 더 큰 치수를 가지며 오디오 회로에 강유전성 커패시터를 사용하는 것은 상당한 압전 효과로 인해 허용되지 않습니다. 봉인되지 않은 커패시터(예: BMT, MBM)의 사용도 누설 전류가 있기 때문에 허용되지 않습니다. 전해 커패시터는 절대 적합하지 않습니다. 전원 필터 커패시터 - 작동 전압이 300V 이상인 적합한 크기의 전해질. 커패시턴스 C3은 최소 10마이크로패럿이어야 합니다(단, 이 경우 저항 R7을 5,1-6,2kOhm으로 높이는 것이 바람직함). 커패시턴스 C5를 줄이는 것은 바람직하지 않습니다 ( 극단적 인 경우 220 마이크로 패럿을 넣을 수 있습니다). 전원 공급 장치에서 C7 필터 커패시터의 커패시턴스를 줄이는 것도 바람직하지 않습니다. 정류기 브리지 다이오드는 다른 것으로 교체할 수도 있습니다. 앰프가 켜질 때 필터 커패시터의 충전 전류(최대 2A)를 견딜 수 있고 최소 400V. D226G가 매우 적합합니다.
PL9-2 소켓은 램프를 배치하는 데 사용되었습니다. 인쇄 회로 기판에 설치할 수 있는 다른 소켓도 적합합니다. 그러한 것이 없으면 인쇄 배선에 적합하지 않은 패널을 사용할 수 있습니다. 보드에 설치하려면 두꺼운 단일 코어 와이어 조각을 터미널에 납땜하여 소켓을 보드에 설치할 수 있습니다. 그러나 날카로운 사이드 커터(니퍼)로 결론의 일부를 물어뜯어 패널의 결론을 직접 수정하는 것이 바람직합니다(사진 참조). 점퍼 JP1은 고장난 컴퓨터 마더보드에서 사용됩니다. 신호가 증폭기의 입력에 공급되는 커넥터의 핀은 동일한 유형입니다. 출력 변압기와 전원 공급 장치를 연결하기 위해 핀도 보드에 장착되어 있으며 TV에 사용되는 통합 커넥터에서 사용됩니다. 커넥터 사용이 배제되지는 않지만 이러한 핀에 대한 와이어는 납땜됩니다. 설치하는 동안 공통 와이어 연결에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 공통 와이어의 모든 회로는 한 지점에서 또는 엄격하게 정의된 순서로 연결해야 합니다. 인쇄 회로 기판에서 이 순서가 관찰됩니다. "추가" 연결이 없는지 확인하기만 하면 됩니다. 증폭기의 공칭 출력 전력은 3W, 최대 값은 4W, 공칭 입력 전압은 0,75V입니다. 이 전력은 30m 공간에서 오디오 프로그램을 편안하게 듣기에 충분합니다.2 (Cantata-6 라디오그램 키트의 음향 시스템 224AC-205가 사용됨). 보드에 장착된 앰프의 모습은 사진에 나와 있습니다.
설립 증폭기는 쉽습니다. 우선, 전원 공급 장치가 작동하는지 확인하십시오. 전압 '+275'는 사용된 변압기 유형에 따라 250~300V 사이일 수 있습니다. 6,3V의 교류 전압은 6,0V 이상 6,5V 이하이면 정상 범위 내로 간주됩니다. 그런 다음 증폭기 보드가 전원 공급 장치에 연결됩니다. 램프는 아직 설치되지 않았습니다. 표 1 - 램프가 없는 패널의 전압
보드를 연결했으면 램프 패널에서 들어오는 전압을 확인해야 합니다. 이 경우의 전압 값은 표 1에 나와 있습니다. VL2 소켓의 두 번째 나이프에 대한 전압 측정을 매우 신중하게 참조합니다. 절대 "2"이 있어야 합니다. 가장 작은 양의 DC 전압은 단 한 가지를 의미합니다. 즉, 커패시터 C0가 누출되어 교체해야 합니다. 에 램프를 켭니다. 전압 "+49"는 R11-R12 분배기에서 얻은 전압이며 이러한 저항의 값을 변경하면 지정된 값과 다를 수 있지만 어쨌든 일치해야합니다. 연결 지점 R11-R14의 전압에. 레그에서 전압 "+275" 사이의 부재 또는 상당한 불일치는 이 회로의 오작동(일반적으로 개방 회로)을 나타냅니다. 물론 C3 또는 C5에 여전히 결함이 있을 수 있지만 이 경우 결함의 결과는 각각 저항 R7 또는 R10을 탄화하여 표현됩니다. 표 2 - 램프 다리의 전압
모든 것이 정상이면 전원을 끄고 스피커 또는 부하 등가물(저항이 3,9~8,2옴이고 전력 손실이 2W 이상인 저항일 수 있음)을 연결하고 JP1 점퍼를 제거하고 램프를 설치합니다. . 우리는 증폭기에 전원을 공급하고 즉시 3개의 VL2 램프 레그에서 전압을 다시 제어합니다. 음극이 예열되면 점차적으로 +6,0..6,1 V로 증가한 다음 그대로 유지되어야 합니다. 이는 램프가 정상 작동 모드에 도달했음을 나타냅니다. 6,3V보다 높은 전압은 램프의 강한 마모를 나타내며 (일반적으로 램프 전구 내부의 가스 오염으로 인해 특성의 가파른 정도가 감소함) 과소 평가 된 전압 (약 5,8 이하)도 특징적입니다. 장기 작동 램프(방출 손실) - 이 전구는 교체해야 합니다. 램프의 다른 다리의 전압은 표 2에 나와 있습니다. 양극 및 음극 VL1의 전압은 개방형 JP1의 경우 표시됩니다. 제자리에 넣으면 양극의 전압이 110으로 떨어집니다. .120V, 음극에서 1,7..1,8 IN까지. 전압이 허용 한계 내에 있는 경우 증폭기 입력에 작은 진폭 신호를 적용할 수 있습니다(JP25이 제거되고 감도가 최대이기 때문에 약 50-1mV). 성공하면 전체 피드백이 부정적인지 확인하는 것만 남아 있습니다. 이렇게 하려면 JP1을 제자리에 조심스럽게 설치하십시오. 이 경우 스피커 시스템에서 시끄러운 소음, 울부 짖음 또는 휘파람과 함께 증폭기의 자체 여기가 발생하면 출력 변압기의 XNUMX 차 권선 끝을 서로 변경해야합니다. 이에 따라 조정이 완료된 것으로 간주할 수 있습니다. 주의 사항 1. 설치 작업 중에는 장치의 전원을 차단해야 합니다. 증폭기는 고용량 저장 커패시터를 사용하기 때문에 증폭기가 꺼진 후 30-40초 이내에 방전이 발생하기를 기다려야 합니다. 증폭기와 별도로 전원 공급 장치를 테스트할 때 주의하십시오. 이 경우 커패시터 C7은 매우 오랜 시간(최대 며칠) 동안 전하를 저장할 수 있습니다. 커패시터의 방전을 보장하기 위해 저항이 100kΩ ~ 1MΩ이고 전력이 0,5W 이상인 저항을 일시적으로 병렬로 납땜해야 합니다. 단자를 단락(예: 스크루드라이버 또는 핀셋 사용)하여 커패시터를 방전하는 것은 권장하지 않습니다. 이로 인해 커패시터 고장과 부상이 발생할 수 있습니다.
문학 1. DS Gurlev. 전자기기 핸드북. - "기술", 키예프, 1966
저자: Andrey Kovalev(튜멘); 게시: cxem.net
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