Ekron은 차폐 그리드 컨트롤이 있는 진공관 증폭기입니다. 계획, 설명

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Ekron은 차폐 그리드 제어 기능이 있는 진공관 증폭기입니다. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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저자는 스크리닝 그리드를 제어 그리드로 사용하여 암 중 하나에서 위상 반전이 발생하는 푸시풀 튜브 증폭기의 원래 회로를 독자들에게 소개합니다. 비교적 강력한 출력 스테이지 램프(6P3S 또는 G-807)도 차폐 그리드로 제어됩니다. 이러한 증폭기에서 최대 출력 전력은 20 ... 30W에 이릅니다.

푸시풀 오디오 주파수 전력 증폭기(UMZCH)는 상대적으로 간단하고 실질적으로 조정이 필요하지 않으며 채널당 최대 20 ~ 30W의 최대 출력 전력을 개발할 수 있습니다. 증폭기의 흥미로운 기능은 스크리닝 그리드를 제어하여 신호의 위상을 회전시키는 위상 인버터입니다. 특성의 선형성으로 인해 UMZCH는 가정과 스튜디오에서 음악 작품의 품질을 듣고 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

Tetrodes (또는 Pentodes)를 기반으로 한 위상 인버터의 기능 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 1. VL1 실드 그리드에는 실드 그리드를 통해 다른 VL2 램프를 구동하여 신호를 증폭 및 반전시키는 데 사용할 수 있는 증폭된 신호 변수가 있습니다.

Ekron - 차폐 그리드 컨트롤이 있는 튜브 증폭기
쌀. 1. tetrodes 기반 위상 인버터의 기능 다이어그램

무화과에. 도 2는 푸시-풀 UMZCH의 한 채널의 개략도를 도시한다.

쌀. 2. 푸시풀 UMZCH의 한 채널에 대한 개략도(확대하려면 클릭)

앰프 드라이버 스테이지 회로는 이러한 유형의 기존 회로(종종 동일한 1.1극관에서 수행되는 소위 SRPP 구조)와 거의 다르지 않으며, 차이점은 하위 2.1극관 대신 1.2극관(VL2.2, VLXNUMX)이 사용된다는 것입니다. 두 번째 그리드는 위상 인버터 모드에서 작동하도록 조정됩니다. XNUMX극관 VLXNUMX 및 VLXNUMX는 동적으로 제어되는 XNUMX극관 로드 역할을 합니다. 드라이버의 인버팅 암과 같은 출력단은 두 번째 그리드 컨트롤과 함께 작동하며 입력 및 출력 램프의 음극은 공통 와이어에 직접 연결됩니다.

증폭기 단계의 작동을 더 자세히 설명하겠습니다. 입력 신호는 VL1.1 1.1극관의 제어 그리드에 공급되고 증폭됩니다. 2.1극관 VL4 및 VL5의 두 번째 그리드는 저항 R3 및 R1를 통해 위상 인버터의 암에 연결되고 표시된 차폐 그리드의 부하 및 동적 전압 부스트인 커패시터 C3를 통해 서로 연결됩니다. . 차례로, 2.1극관 부분 VL3의 스크리닝 그리드로부터의 신호는 커패시터 C1를 통해 1극관 VL2.1의 스크리닝 그리드로 공급되고, 그것에 의해 증폭되고 반전된다. 따라서 커패시터 C4는 직류용 암을 분리하고 5극관의 정상 작동을 위한 것입니다. 3극관 음극 VL6. 3 및 VL4은 공통 와이어(램프는 작은 그리드 전류로 작동)에 연결되어 증폭기의 배경 및 잡음을 줄이는 데 도움이 됩니다. 저항 RXNUMX 및 RXNUMX의 저항은 최대 전압 이득을 제공하도록 선택되고 저항 RXNUMX 및 RXNUMX의 저항은 출력 테트로드 VLXNUMX 및 VLXNUMX에 필요한 정지 전류를 제공하도록 선택됩니다.

위상 인버터의 출력에서 신호는 전압의 일정한 구성 요소가 추가 바이어스가 필요하지 않은 값을 갖는 출력단 램프의 차폐 그리드로 이동합니다. 이를 통해 음극 저항을 버리고 증폭기의 효율을 높일 수 있습니다. VL3 및 VL4 램프의 양극에서 출력 변압기를 통해 전력 증폭된 신호가 부하(스피커)로 들어갑니다.

다음은 6P3S 램프가 있는 UMZCH의 매개변수입니다.

주요 기술 특성

증폭된 주파수 대역 -3dB 레벨, Hz.......10...25000
THD(R_н \u8d 1 옴, f \u1d 0,4kHz), %, 전력 P \uXNUMXd XNUMXW ...... XNUMX
Р_nom \u12,5d 1,2W,%.......XNUMX
최대 전력, W ......20
주파수 대역 3 ~ 20Hz, dB ....... 20000에서 주파수 응답 불균일(-2dB 수준)
감도, V ....... 0,77
소음 수준, dB.......-82
무화과. 그림 3은 정격 전력 Рnom = 12,5W에서 제안된 증폭기의 주파수 응답을 보여줍니다.

Ekron - 차폐 그리드 컨트롤이 있는 튜브 증폭기
쌀. 3. 증폭기의 주파수 응답

이 표는 출력 스테이지 램프의 가능한 유형과 모드 및 이를 통해 달성되는 앰프 매개변수를 보여줍니다.

테이블

램프 유형 및 그 유사체	공급 전압, V	전원 전류, A	출력 램프의 대기 전류, mA	최대 출력 전력, R_макс, 여
0P6S (6V6)	300	0,15	37	9
6PCS(6L6)	340	0,2	63	20
G-807 (807)	400	0,2	63	30

출력 tetrodes에 상당한 매개변수 확산이 있는 경우를 제외하고 증폭기는 실제로 조정할 필요가 없습니다. 그런 다음 비선형 왜곡의 공칭 수준을 유지하기 위해 저항 R5의 저항을 작은 범위 내에서 선택하여 입력 정현파 신호의 증가에 따라 균일한 제한을 달성합니다.

전원 공급 장치와 가변 저항 R1을 제외한 증폭기의 무선 요소는 인쇄 회로 기판에 배치됩니다. UMZCH 인쇄 회로 기판은 1,5mm 두께의 호일 유리 섬유로 만들 수 있습니다. 증폭기는 PCB 램프 패널과 달리 일반적으로 장착 치수가 동일한 표면 실장 램프 패널을 사용합니다. G-807 램프에는 PCB 램프 패널 옵션이 없습니다.

무화과. 4 및 그림. 도 5는 도체 및 무선 요소의 측면에서 본 인쇄 회로 기판의 도면을 보여준다. 소형 인쇄 회로 기판 (그림 4) - 120P120S 램프 용으로 설계된 6x3mm 크기. 대형 - G200 램프 용으로 설계된 160x5mm 크기 (그림 1 - M2 : 807 스케일).

Ekron - 차폐 그리드 컨트롤이 있는 튜브 증폭기
쌀. 4. PCB 도면

Ekron - 차폐 그리드 컨트롤이 있는 튜브 증폭기
쌀. 5. PCB 도면

인쇄 회로 기판에서 램프 패널의 출력을 제거하기 위한 패드는 해당 지정을 받았습니다. 예를 들어 VL1 / 7은 VL1 램프의 일곱 번째 출력입니다. 램프 패널은 인쇄된 도체의 측면에서 보드에 설치됩니다. 출력 램프의 양극에 연결된 와이어는 PCB의 구멍을 통과하여 램프 패널(또는 양극 단자 캡)에 직접 납땜됩니다. 필라멘트 회로의 와이어는 같은 방식으로 납땜되며 쌍으로 꼬여 있습니다. 인쇄된 도체 및 무선 요소의 배열, 전선 배치 및 납땜 제거를 통해 기생 정전 용량 및 간섭을 최소화할 수 있습니다. 램프 핀아웃에 따라 G-807 램프는 작은 보드에, 6P3S 램프는 큰 보드에 설치할 수 있습니다.

UMZCH 전원 공급 장치의 각 채널 평활화 필터에는 저항이 약 200옴(10W 전력)인 초크 또는 저항을 사용할 수 있습니다. 저주파 배경 레벨은 필터의 커패시터 커패시턴스에 따라 다르므로 K220-450, ECAP와 같이 50V 전압(각 채널당 27개)에 대해 XNUMXμF 용량의 산화물 커패시터를 설치하는 것이 좋습니다. 엡코스).

설계는 저항 R0,5 및 R10(허용 오차 ±4%)를 제외하고 허용 오차 ±5%의 고정 저항 MLT-5를 사용합니다. 위치 C1 및 C4의 커패시터는 유형에 관계없이 정격 전압 400V에 사용하는 것이 바람직합니다. 커패시터 C2, C5 - 필름 또는 세라믹. 3V 전압용 커패시터 C73 - K16-160

출력 변압기 T1은 네트워크 변압기 TSA-70-1(PL22x32)의 자기 회로에서 만들어집니다. 두 개의 코일이 있습니다. 각 코일에 직경이 0,23mm인 와이어가 있는 1800차 권선 I에는 직렬로 연결된 360개의 섹션이 있습니다. 총 141턴(각 섹션의 0,35개 레이어에서 0,05턴)입니다. 각 코일의 XNUMX차 권선 II에는 직경(절연 포함)이 XNUMXmm인 와이어가 XNUMX회 감겨 있으며, 각 코일에는 XNUMX개의 단층 섹션이 병렬로 있습니다. I-II-I-II-I-II-I-II-I 순서로 권선 섹션이 번갈아 가며 나타납니다. XNUMX 차 권선 연결 - 병렬, 위상 조정은 필수입니다. 감기 레이어 사이 - XNUMXmm 트레이싱 페이퍼와 섹션 사이 - 두 레이어의 트레이싱 페이퍼.

비선형 왜곡을 최소화하기 위해 대기 전류가 동일한 램프를 미리 선택할 수 있습니다. 그러나 증폭기는 선택 없이 매우 선형적으로 작동합니다.

제안된 UMZCH의 출력 저항에 대한 실험적 평가는 16옴과 8옴의 부하 저항에서 공칭 전력에 가까운 신호 레벨에서 수행되었습니다. 그림의 차트에서 도 6은 증폭기의 출력 임피던스의 주파수 의존성을 나타낸다.

Ekron - 차폐 그리드 컨트롤이 있는 튜브 증폭기
쌀. 6. 증폭기의 출력 임피던스의 주파수 의존성

앰프의 음질은 다이내믹 헤드 10GD-36K, Peerless 등이 있는 폐쇄형 케이스(XNUMX~XNUMX대역)의 스피커를 사용하여 평가되었습니다. 최고의 효과는 패시브 라디에이터가 있는 영국산 KEF Calinda 스피커와 프랑스의 전설적인 광대역 헤드 Audax가 장착된 스피커. 위상 인버터와 개방형 스피커를 사용하지 않았다는 점에 유의해야 합니다.

"균등성"과 "자연성"이라는 용어는 오히려 스피커가 아니라 UMZCH의 선형성과 관련이 있습니다. 그러나 우리는 절대 순위로 올라가지 않고 회로 및 사운드 타협을 찾고 있습니다. 덜 "순응하는" 두 번째 그리드의 현재 모드에 제어 그리드의 작동을 조정하지 않기 위해 그리드를 스크리닝하여 제어를 사용했습니다.

첫 번째 그리드를 제어하는 출력 스테이지를 기반으로 하는 UMZCH의 사운드는 주관적으로 일부 사람들에게 스크리닝 그리드를 제어하는 UMZCH에 비해 더 생생하고 역동적인 것으로 인식됩니다. 그럼에도 불구하고 제안된 증폭기의 장점은 사운드의 중립적 특성인 "모니터"이며, 이로 인해 이러한 회로가 응용 프로그램과 감정가를 찾을 수 있기를 바랍니다.

결론적으로, 우리는 이 UMZCH로 달성된 음악적 그림의 균일성과 자연성이 양극 전류를 제어하는 데 사용되는 원리의 결과라고 생각합니다.

저자: S. Akhmatov, V. Krayushkin, D. Sannikov

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