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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 최신 튜브 초음파 주파수 설계의 특징. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 엔지니어링 장치의 저주파 부분에 한때 부과된 요구 사항 중에서 가장 중요한 것은 효율성이었습니다. 앰프에는 전원 공급 장치에서 가능한 최소한의 소비가 필요했습니다. 이를 위해 많은 것이 희생되었습니다. 예를 들어 최종 단계에서 클래스 A 모드는 비경제적인 것으로 간주되었으며, 주어진 왜곡 수준이 허용되는 모든 곳에서 클래스 AB2가 클래스 AB1보다 우선권을 받았습니다. 두 번째는 초음파 음향기의 주요 구성 요소(주로 출력 및 천이 변압기)의 무게와 크기에 대한 요구 사항이었습니다. 그 뒤에는 생산의 최대 생산성, 특히 권선 장치 및 설치 용이성에 대한 요구 사항이 있었습니다. 초음파 장치의 램프와 부품 수는 이상적으로 최소화되어야 하며 허용 오차가 XNUMX%인 부품을 사용하는 것은 불가능했습니다. 고품질 사운드 재생이라는 현대적인 개념에서 현대 진공관 앰프의 품질은 주요 장점으로 돋보입니다. 이 지표를 위해 다른 모든 것은 후회 없이 희생됩니다. 효율성, 무게, 크기, 비용, 생산 복잡성과 같은 개념은 중요하지 않을 뿐만 아니라 일반적으로 주목할 가치가 없는 것으로 간주됩니다. 기술적 어려움은 장애물로 간주되지 않습니다. 조립 라인 조립 공정 자체에 의문이 제기되고 있으며 조립 라인에서 차례로 나오는 두 장치의 반복성은 불필요한 것으로 간주됩니다. 이전과 같이 매개변수 허용 오차가 ±5%인 부품을 사용하는 것은 불가능하지만 다른 이유 때문에 대부분의 저항기는 공칭 값과의 편차가 ±1%를 넘지 않아야 합니다. 출력 변압기에서 XNUMX차 권선의 권선 정확도는 XNUMX/XNUMX 또는 XNUMX/XNUMX(!) 회전으로 제한되며 인덕턴스 값의 확산은 최소화되어야 합니다. 출력 트랜스포머의 크기에 관해서는 "클수록 좋다"는 접근 방식이 권장됩니다. 램프 모드에 따른 모든 증폭 클래스 중에서 50W 또는 100W 전력의 최종 단계에 대해 이야기하더라도 클래스 A가 선호됩니다. 증폭기에 반도체 장치를 사용하는 것은 바람직하지 않다고 선언되었으며 정류기에서도 실리콘 다이오드보다 키노트론이 선호됩니다. 후자는 예외적으로 백열등 회로용 정류기에 사용할 수 있습니다. 제조된 각 앰프는 콘서트 그랜드 피아노처럼 개별 조정 및 튜닝이 가능하며 개별 선택 및 진공관 선택은 당연합니다. 최종 단계의 램프 유형 선택과 관련하여 매개 변수가 설계자의 요구 사항을 충족하는 경우 2AZ와 같은 "선사 시대"직열 삼극관을 선택하는 것이 정상적인 것으로 간주됩니다. 이미 말한 것에서도 그러한 초음파 장치의 효율성이나 비용과 같은 개념에 대해 이야기하는 것이 단순히 의미가 없다는 것이 분명해졌습니다. 실제로 출력 전력이 3W인 "평균" UM20CH는 네트워크에서 120~150W를 소비할 수 있으며 스피커 시스템 없이는 1500~2000달러의 비용이 듭니다. 이 디자인 영역에 손을 대기로 결정한 라디오 아마추어에게는 처음에는 이상하지 않더라도 설명하기 어려운 부분이 많이 보일 것입니다. 이와 관련하여 최신 램프 초음파 장치의 특정 설계 특징에 주의를 기울여야 합니다. 이 기사는 국내 무선 부품 시장의 역량을 고려하여 현대 아마추어 진공관 증폭기용 무선 진공관을 선택하는 문제에 대해 다루고 있습니다. 램프를 세 그룹으로 나누어 보겠습니다. 최종 및 드라이버(사전 터미널) 단계용 램프; 프리앰프 스테이지용 진공관; 정류기용 램프. 첫 번째 그룹에서는 클래스 A에서 작업할 때 상당히 선형적인 양극-그리드 특성을 가진 0,5극관과 강력한 빔 XNUMX극관 또는 (덜 자주) XNUMX극관을 사용하여 초선형 스위칭에서 XNUMX% 이하의 비선형 왜곡을 제공합니다. 회로(클래스 A에도 있음) . 국내 라디오 아마추어가 램프를 구입할 가능성은 극히 낮기 때문에 서구 회사의 최종 캐스케이드에 사용되는 모든 유형의 램프를 나열하는 것은 의미가 없습니다. 그럼에도 불구하고 국제 무역 기회 증가를 고려하여 국내 램프에 대한 미국 및 유럽 유사품을 표시하겠습니다. 2C3(2AZ의 미국 아날로그)은 강력한 20V 직접 필라멘트 삼극관으로, 클래스 A의 푸시풀 변압기 스테이지에서 최소 XNUMXW의 유용한 전력을 제공합니다. 6С4С - 2C3 램프의 거의 완전한 아날로그이지만 XNUMX볼트 직접 광선이 있습니다. 6С6С (6B4-G [1]의 미국 아날로그) - 2AZ 램프와 유사하지만 간접 XNUMXV 발광이 가능합니다. 이 세 가지 유형의 삼극관은 오늘날 튜브 초음파 주파수를 생산하는 거의 모든 외국 회사에서 최종 단계에 사용됩니다. 이러한 특정 램프를 구입하는 데 어려움이 있을 수 있다는 점을 고려하여 일부 가정용 삼극관(6S19P [2] 및 6S56P [3))을 무선 아마추어에게 권장할 수 있습니다. 이 램프는 주로 전자 전압 안정기에 사용되지만 초음파 주파수 장치의 최종 단계에 매우 적합합니다. 더욱이 이 삼극관 그룹은 중요한 이점을 갖고 있습니다. 즉, 더 낮은 양극 전압에서 작동한다는 것입니다. 결과적으로 전원 공급 장치 정류기에서는 300-350V의 작동 전압에 대해 희소하고 큰 크기의 산화물(전해) 커패시터 없이 수행할 수 있습니다. 더 높은 출력 전력이 필요한 경우 UMZCH는 각각에서 상당히 허용됩니다. 푸시-풀 캐스케이드 암(영어 약어로 "푸시 풀" 또는 PP라고도 함)은 병렬로 연결된 두 개의 램프를 사용합니다.
국내 6N13S 램프(미국 6AS7-GT의 완전한 아날로그)도 이 단자 삼극관 그룹에 포함될 수 있으며, 두 개의 삼극관 각각은 양극에서 최대 13W의 전력 손실을 허용합니다. 낮은 양극 전압(90V)에서 작동합니다. 한 실린더의 두 삼극관을 병렬로 연결한 다음 최종 단계에서 두 개의 램프를 사용하면 최소 20W의 유용한 출력을 얻을 수 있습니다. 초선형 스위칭 회로에 따른 푸시풀 출력단을 위한 강력한 빔 테트로드와 터미널 34극의 선택은 좀 더 겸손해 보입니다(기존 스위칭 회로에서는 최신 UMZCH에 거의 적합하지 않습니다). 여기서 가장 좋은 것은 독일 램프 EL-12 및 EL-1입니다 [6]. 품질은 말할 것도 없고 첫 번째 국내 아날로그의 완전한 국내 아날로그는 27PXNUMXS 램프이며 국내 및 미국 램프 중에는 두 번째 아날로그가 없습니다. 마지막으로 컬러 TV의 프레임 스캐닝 회로용으로 특별히 설계된 6P41S 램프를 사용하는 것이 허용됩니다. 텔레비전의 수평 스캐닝을 위한 출력 램프의 경우 특정 기능으로 인해 클래스 A의 효율성이 극도로 낮기 때문에 UMZCH의 최종 단계에는 거의 사용되지 않습니다. 라디오 아마추어가 10W(일반적으로 주거용 아파트에 충분함)의 왜곡되지 않은 출력에 만족하는 경우, 전 세계 및 국내 실습에서 가장 일반적인 EL-84 유형 단자 6극관을 한 번에 사용하는 것이 가장 좋습니다. 그 중 가정용 램프 14P6P (14PXNUMXP-V)였습니다. 위상 반전, 사전 최종 단계 및 사전 증폭기 단계용 램프 그룹을 사용하면 상황이 훨씬 간단해집니다. 현대식 튜브 초음파 장치를 생산하는 대부분의 서양 제조업체는 범위를 6가지 유형으로 제한합니다. 그 중 두 개는 좀 더 "고대" 시리즈를 대표하는 작품입니다. 이들은 7SN6-GT 및 7SL6-GT 유형의 미국식 8핀("6진") 이중 삼극관이며, 그 유사품은 한때 매우 널리 퍼졌던 국내 9Н87С 및 83Н6С 튜브였습니다. 다른 두 개는 ECC-1 및 ECC-6 시리즈의 서유럽 이중 삼극관으로 국내 2NXNUMXP 및 XNUMXNXNUMXP 램프와 매우 유사합니다. 또한, 특히 입력(첫 번째) 사전 증폭 단계의 경우 마이크로파 신호를 증폭 및 생성하도록 설계된 이전에 이 목적으로 사용되지 않았던 6S3P 및 6S4P 유형의 고주파 단일 삼극관을 권장할 수 있습니다. 이러한 삼극관은 매우 낮은 수준의 고유 잡음(내부 잡음의 등가 저항은 170Ω 이하)과 필라멘트 음극 회로의 무시할 수 있는 누설 전류를 특징으로 합니다. 이 상황은 자체 배경 및 약 -70...-80dB의 초음파 소음의 전체 수준을 달성하는 데 매우 중요합니다. 증폭기의 첫 번째 단계에서 배경 잡음이 발생하는 이유는 특정 초음파 장치의 설계 부분에서 자세히 설명합니다. 마지막으로 세 번째 그룹은 정류기용 램프입니다. 언뜻 보기에는 키노트론을 완전히 대체할 뿐만 아니라 비교할 수 없을 정도로 더 나은 효율성 지표를 갖춘 광범위한 반도체 다이오드 및 다이오드 어셈블리가 있는 오늘날 키노트론을 사용하는 것이 터무니없어 보일 수 있습니다. 그러나 서구 기업 중 전원 공급 장치에 반도체 장치를 사용하여 램프를 선호하는 회사는 하나도 없습니다. 스위치를 켠 후 키노트론 전류가 원활하게 증가하면 음극이 상당히 조밀한 모양을 보장하는 온도까지 예열될 때까지 램프의 양극(주로 강력한 램프)에 고전압이 나타나는 것을 간단한 방법으로 방지할 수 있습니다. 전자 구름”. 이 상태를 무시하면 곧 고출력 램프 음극의 소위 "중독", 조기 노화 및 고장이 발생합니다. 사용되는 케노트론의 범위는 상대적으로 작으며 5TsZS, 5Ts8S, 5Ts9S 유형을 포함합니다. 미국 램프 중 가장 일반적으로 사용되는 것은 5U4G, 5Y3G, 5V4G이며, 서유럽 램프 중 EZ-12[3]. 램프에 관해 약간 다룬 주제를 마무리하기 위해 모든 단계의 램프(특히 터미널 램프)에 대해 플라스틱이 아닌 세라믹 소켓만 사용해야 한다는 점을 추가합니다. 예비 증폭 단계의 램프의 경우 소켓에는 돌출 플랜지가 있어야 하며 외부 간섭으로부터 램프를 보호하기 위해 금속 원통형 스크린이 외부에 배치됩니다. 입력 무대 램프의 경우 자기 간섭으로부터 보호하는 스크린을 사용하는 것이 좋습니다(아연 도금 강판과 별도로 제작 가능). 트랜지스터 증폭기와 달리 진공관 설계에서는 일반적으로 진공관의 상대적으로 높은 내부 저항과 낮은 활성 부하 저항을 일치시키는 출력 변압기가 필요합니다. 출력 트랜스포머는 또한 신호의 유용한 AC 성분과 불필요한 DC 성분을 분리합니다. 다수의 튜브 초음파 증폭기를 제작하고 그 작동을 분석한 결과 비선형 및 주파수 왜곡의 주요 원인은 변압기이며 본질적으로 증폭기 대역폭과 달성 가능한 최소 SOI 값을 모두 제한하는 것으로 나타났습니다. 그리고 많은 부분이 디자인에 크게 좌우됩니다. 많은 최신 초음파 장치는 푸시풀 최종 스테이지로 제작되며 20Hz~20kHz의 매우 넓은 주파수 범위에서 작동합니다. 경계 주파수의 비율은 1:1000이며, 이는 변압기에 대해 근본적으로 다르고 때로는 모순되며 상호 배타적인 작동 조건을 생성하고 결과적으로 변압기에 대한 요구 사항을 생성합니다. 이러한 모순의 본질은 무엇입니까? 작동 범위의 특정 평균 주파수(예: 1kHz)의 경우 변압기의 XNUMX차 권선의 유도 리액턴스는 권선의 길이와 직경에 의해서만 결정되는 능동 저항보다 훨씬 높습니다. 예를 들어 산업용 튜브 라디오의 일반적인 변압기의 경우 10차 권선의 인덕턴스는 15~500H 범위에 있고 활성 저항은 약 800~1Ω입니다. 62kHz의 주파수에서 이러한 권선(XL)의 유도 리액턴스는 1kOhm이므로 유도 리액턴스와 직렬로 연결된 권선의 활성 저항은 무시할 수 있습니다. 손실은 약 XNUMX%입니다. 그러나 작동 범위의 극도로 낮은 주파수에서(심지어 가장 좋고 가장 비싼 진공관 라디오 모델의 경우에도 60~80Hz 범위에 있었습니다) 권선의 유도 저항은 3,5kΩ에 불과했습니다. 권선 임피던스 유용한 신호의 활성 구성 요소에서 이미 20%가 손실되었습니다. 오늘날 작동 범위의 하한이 20Hz 이상인 최신 증폭기에서 이러한 변압기를 사용하려는 경우 이 주파수에서 신호 손실은 이미 70%에 도달합니다. 20Hz의 주파수를 갖는 신호. 그렇다면 이 문제를 해결하려면 어떻게 해야 할까요? 대답은 분명합니다. XNUMX차 권선의 인덕턴스를 높이고 활성 저항을 줄이는 것이 필요합니다. 권선의 권수를 늘리고 변압기 자기 코어의 손실을 줄임으로써 인덕턴스를 증가시킬 수 있습니다. 그러나 권선 수가 증가함에 따라 권선의 능동 저항도 증가합니다. 권선 수를 늘릴 때 권선 저항을 줄이는 방법은 단 하나뿐입니다. 권선 와이어의 단면적 (직경)을 늘리지 만 프레임에 권선을 배치하면 더 많은 공간이 필요하므로 변압기의 크기. 20차 권선의 인덕턴스와 활성 저항(r)의 실제 값은 대역폭 제한이 10Hz로 낮은 최신 UMZCH에 허용되는 것으로 간주될 수 있습니까? 범위의 더 낮은 주파수에서 허용되는 최대 신호 손실 값을 40%로 설정하면 계산 결과 L - XNUMX H의 인덕턴스 값이 제공됩니다. 반응성 및 활성 저항: Xl \u2d 6,28πfL \u20d 40-5-XNUMX \uXNUMXd XNUMXkOhm; r = 0,5kOhm(r = 0,1Xl로 가정). 이러한 변압기의 구조 계산(푸시풀 캐스케이드의 경우 1500차 권선은 두 개의 섹션으로 구성됨)은 PEL 또는 PEV 와이어의 2500-0,44 회전 범위의 값을 제공하며 0,51차 권선의 경우 50-150mm, 0,8 -1,2차용으로 직경 20-50mm의 와이어 10회전. 이러한 권선을 프레임에 배치하려면 "창"의 크기가 약 2x10mm여야 하며, 이는 다음이 있는 증폭기의 경우 자기 코어 단면적이 최소 15cm40인 변압기를 사용해야 합니다. 출력 전력 15~18W. 출력 전력이 2W인 증폭기의 경우 단면적이 XNUMX~XNUMXcmXNUMX로 늘어납니다. 라디오 아마추어가 이 수치를 변압기에 대한 실제 아이디어와 연결하기 위해 이러한 철 패키지(단면적 30x63mm)에 102W 전력의 Rubin-150 TV용 전력 변압기가 있다는 것을 기억해 보겠습니다! 이는 현재 증폭기 대역폭의 실제 하한인 20Hz에 대한 가격입니다. 이제 산업 생산에 변함없이 사용되는 전통적인 방식으로 감겨진 푸시풀 UMZCH 출력 변압기의 XNUMX차 권선 두 부분의 매개변수 차이에 따른 비용에 대해 이야기해 보겠습니다. 먼저 XNUMX차 권선의 절반을 프레임에 감은 다음 하나 이상의 절연층을 감은 다음 권선의 두 번째 절반을 감았습니다. 이 경우 첫 번째 회전 길이 (프레임 바닥)는 권선 후반부의 마지막 회전 길이보다 훨씬 짧으며 저항이 다른 것으로 나타났습니다. 다층 원통형 코일의 인덕턴스 공식에는 아래쪽 권선과 위쪽 권선의 직경이 포함되어 있고 권선의 두 절반에 대해 다르기 때문에 권선의 두 절반의 인덕턴스가 다를 것이라는 점을 여기에 추가해야 합니다. 권선. 번거로운 계산으로 독자에게 부담을 주지 않고 총 저항이 500옴인 경우 권선의 아래쪽 절반의 저항은 200이고 위쪽 절반은 300옴입니다. 이들 절반의 다른 기생 매개변수(누설 인덕턴스, 권선 간 용량)에 대해서도 거의 동일한 차이가 얻어집니다. 대략적인 계산만 해도 흥미로운 결과가 나옵니다. 최종 단계에서 100V의 소스 전압에서 각각 120mA의 양극 전류를 갖는 두 개의 삼극관을 사용하는 경우(예: 6S19P 램프) 권선의 일정한 활성 저항에 걸친 전압 강하의 결과로 두 램프의 양극 전압은 약 10%이다. 저주파에서 권선의 유도 리액턴스가 부하를 분류하기 시작하면 권선 절반의 인덕턴스 차이로 인해 강력한 캐스케이드의 비선형성이 증가하고 비대칭이 발생합니다. 높은 사운드 주파수 영역에서도 유사한 대칭 위반이 발생합니다. 따라서 "고전적인" 변압기 권선 기술과 1차 권선의 두 절반의 동일한 회전 수를 사용하면 저항과 인덕턴스가 달라지며, 이는 물론 XNUMX% 미만의 비선형 왜곡을 얻을 가능성을 배제합니다. 결과적으로 결론은 다음과 같습니다. 변압기 설계 요구 사항은 결코 과도한 것이 아니며 변압기 제조 시 지침과 권장 사항을 엄격히 따라야 합니다.
이 경우 두 코일 각각의 권선에는 특별한 기술 기술이 필요하지 않으며 스태커가 있는 기존 권선 기계에서 수행되므로 조밀한 일반 층별 권선 "회전 간"을 얻을 수 있습니다. . 코일을 "대량"으로 감는 것은 완전히 용납되지 않습니다. 두 개의 코일 각각에 XNUMX차 권선의 절반 위에 XNUMX차 권선의 절반 권선을 같은 방식으로 감고 변압기를 조립한 후 XNUMX차 권선과 XNUMX차 권선의 양쪽 절반을 직렬로 연결합니다. 이러한 변압기는 권선 부분의 대칭으로 구별되며 외부 표유 자기장이 미미합니다. XNUMX차 권선 섹션의 끝은 전원에 연결되고 시작 부분은 램프의 양극에 연결되어야 합니다. 변압기의 기생 연결은 최소화됩니다. 그러나 개별 W자형 플레이트로 구성된 강화 자기 회로를 사용하여 우수한 출력 변압기를 만드는 것이 가능하지만 생산이 더 노동 집약적이며 추가 작업이 필요합니다. 이 경로의 첫 번째 어려움은 자기 회로 자체와 관련이 있습니다. 오디오 주파수 변압기의 경우 두께가 0,35mm 이하인 플레이트가 적합합니다. 필요한 두께의 패키지를 조립한 후 예비 "예비" 플레이트(및 점퍼도 포함)를 최소 10% 이상 추가해야 합니다. 버와 노치가 없는지 확인한 모든 플레이트와 점퍼는 얇은 니트로 페인트 또는 액체 차폰 바니시로 양면을 스프레이 코팅한 후 완전히 건조해야 합니다. 강화 자기 코어가 있는 변압기에는 분할된 프레임이 필요합니다. 대부분의 경우 완성된 산업 제품 중 어느 것도 맞지 않을 것입니다. 특히 분리할 수 없는 경우에는 더욱 그렇습니다. 하지만 자신만의 프레임을 만들기 전에 그림 1에 표시된 세 가지 권선 옵션 중 하나를 선택해야 합니다. XNUMX.
옵션 "a"는 창 전체 높이에 대한 추가 내부 볼로 정확히 절반으로 분할된 프레임을 포함합니다. 이 경우 XNUMX차 권선의 절반이 각 섹션에 감겨 있으며 그 위에 여러 층의 절연체(케이블 종이 또는 바니시) 후에 XNUMX차 권선 권선의 정확히 절반이 각 섹션에 배치됩니다. XNUMX차 권선과 XNUMX차 권선의 섹션은 서로 직렬로 연결됩니다. 옵션 "b"에서는 중간 볼의 높이가 2차 권선의 절반 수준으로 작아집니다. 권선 후 3-XNUMX 층의 단열재 (케이블 종이)가 프레임의 전체 너비와 상단에 배치되고 프레임의 전체 너비에 걸쳐 전체 XNUMX 차 권선이 파손되지 않고 감겨집니다. 마지막으로 옵션 "c"에는 프레임을 세 개의 섹션으로 나누는 작업이 포함됩니다. 두 개의 외부 섹션에는 XNUMX차 권선의 절반이 감겨 있고, 중간 섹션에는 XNUMX차 권선 전체가 감겨 있습니다. 전기적으로 세 가지 옵션은 모두 동일하므로 설계자는 둘 중 하나를 선택할 수 있습니다. XNUMX코일 변압기 설계에서 달성된 특성을 보존하려면 XNUMX차 권선의 섹션을 다른 방향으로 감아야 하며, XNUMX코일 버전에서와 같이 섹션의 끝을 전원에 연결하고 시작 부분을 연결해야 합니다. 램프의 양극에. 푸시풀 회로에는 직류 바이어스가 없기 때문에 자기 회로판은 틈 없이 끝에서 끝까지 조립됩니다. 집에서도 완벽하게 조립된 변압기를 방습 처리하는 것이 좋습니다. 출력 변압기의 전체 또는 절반 이상이 들어갈 수 있는 철제 캔 또는 기타 유사한 용기에 양초 왁스, 파라핀, 스테아린 또는 산업용 세레신을 녹이고 예열해야 합니다. 변압기를 용융물에 담그고 그 안에 보관하면서 2~3분 동안 가열합니다. 변압기의 일부만 용기에 들어갈 경우, 뒤집어서 2~3분 동안 다시 "끓여야" 합니다. 흠뻑 젖은 변압기를 제거하고 여분의 왁스를 빼내야 합니다. 실온으로 식힌 후 얼린 얼룩이 변압기 고정을 방해하는 경우 나무 또는 플라스틱 주걱을 사용하여 조심스럽게 제거할 수 있습니다(강철 칼은 사용하지 않음!). 램프, 개방형 인쇄 회로 기판, 조정기 및 연결 전선에 대한 전기장 및 자기장의 영향을 방지하기 위해 완성 된 변압기를 금속 케이스 스크린에 배치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 통제되지 않은 기생 피드백을 방지할 수 있습니다. 권선 분할은 단일 종단 증폭기(전력 또는 예비 단계)의 출력 변압기 제조에도 유용합니다. 변압기를 설계할 때 다음 사항에 따라야 합니다.
예를 들어, 초선형 회로에 따른 푸시풀 최종 단계에서 E1_-34(6P27S) 램프를 사용하는 증폭기용 출력 변압기의 설계 및 전기 데이터를 제시합니다. 동일한 변압기를 EL-84(6P14P) 램프와 함께 사용할 수 있습니다. 그러나 한 회전의 정확도와 권장 권선 직경의 사용으로 주어진 데이터의 정확한 반복이 항상 정당화되는 것은 아니며 어떤 경우에는 모든 권선이 프레임 창에 맞지 않습니다. 그 이유는 간단합니다. 서로 다른 무선 아마추어가 사용하는 자기 코어 패키지는 때때로 변압기 강철의 품질이 크게 다를 수 있으며, 이로 인해 절대적으로 동일한 코일 회전 수로 서로 다른 인덕턴스 값이 발생하고 결과적으로 차선책으로 작동하게 됩니다. 전달된 왜곡되지 않은 전력 측면에서 터미널 램프. 창을 권선으로 채우는 경우 구리 직경이 동일한 사용된 권선(PETV-2, PEL, PEV-1, PEV-2 등)에 따라 차이가 더 커질 수 있습니다. (예: 0,2 mm) 다양한 외경 - 0,215...0,235 mm. 층수와 층간 및 권선간 절연체의 두께에 따른 편차도 가능하며 티슈 페이퍼, 콘덴서 페이퍼, 케이블 페이퍼, 광택천, 코팅지, 와트만 페이퍼 등이 적용 가능합니다. 권선 밀도와 와이어의 인장력이 감소하고 권선의 각 층을 턴으로 채우는 완성도가 감소함에 따라 충진이 저하됩니다. 이제 6P27S 진공관을 사용한 전력 증폭기용 출력 트랜스포머 설계에 대해 설명합니다. 자기 코어 - W형 장갑 USH-32(강철 1513, 1514, 판 두께 0,35mm), 패키지 두께 - 40mm, 단면적 - 12,8cm2, 창 크기(벽 두께 제외) - 32x80mm. 권선을 배치하는 데 사용되는 유용한 단면적은 최소 21cm2이며, 한 권선 레이어의 작업 폭은 최소 76mm입니다. 프레임 디자인(그림 1 참조)과 권선 방법의 선택은 라디오 아마추어가 직접 결정합니다. 1200차 권선의 각 절반에는 직경 0,44mm의 PEL 또는 PEV 와이어가 500회 감겨 있습니다. 500번째 턴부터 차폐 메쉬를 연결하기 위한 분기입니다. 그러나 아마추어 실험자의 경우 증폭기를 조정하는 과정에서 최종 단계의 최적 작동 모드(한 번에 최대 출력 전력)를 선택할 수 있도록 600번째, 700번째 및 XNUMX번째 회전에서 세 개의 탭을 만드는 것이 좋습니다. 주어진 수준의 비선형성(고조파 스펙트럼). 이 변압기에서는 조밀한 행 권선과 두 개의 섹션(중간에 하나의 파티션)이 있는 프레임을 사용하여 75차 권선의 한 레이어에 약 16개의 권선이 적합하며 전체 권선에는 2개의 행이 필요합니다. 단열재 층의 두께와 수는 창 단면적의 절반보다 약간 적게 차지합니다. 창의 나머지 부분에는 3차 권선이 배치됩니다(각 섹션의 절반). XNUMX차 권선과 XNUMX차 권선은 XNUMX~XNUMX겹의 두꺼운 케이블 종이로 분리되어 있으며, 도화지나 코팅지 스트립으로 쉽게 교체할 수 있습니다. 층간 단열용 종이 스트립은 프레임 창의 내부 크기보다 4mm 더 넓게 자르고, 스트립의 양쪽을 가위로 그림과 같이 2...3mm마다 3...5mm 깊이로 자릅니다. 그림에서 2. 이러한 테이프를 감을 때 가장자리가 구부러져 외부 회전이 기본 레이어로 가라앉는 것을 완전하고 안정적으로 방지하여 창의 전체 너비를 사용하여 감을 수 있습니다.
120차 권선에는 직경 1mm의 8회전 PEV 또는 PEL 와이어가 포함되어 있으며 4개 부분(섹션)으로 나뉩니다. 창의 각 절반에는 15회전씩 60개의 섹션이 감겨 있습니다(총 XNUMX회전). 따라서 코일에서 총 많은 리드가 나올 수 있습니다. 혼동하지 않으려면 감기를 시작하기 전에 프레임 볼의 특정 위치에 와이어 리드 구멍을 뚫어야합니다. 각각에는 번호가 매겨져 있어야하며 권선 과정에서 권선의 단자 및 탭과 프레임의 구멍 수의 대응을 종이에 표시하십시오. 전체 변압기를 감은 후 30x70mm 크기의 종이에 변압기 다이어그램을 그리고 그 위에 해당 터미널 번호를 적어야 합니다. 이 여권은 프레임의 눈에 보이는 돌출 부분에 접착되어야 하며, 적절한 너비의 투명 접착 테이프 스트립으로 상단을 보호해야 합니다. 이 정보는 나중에 유용할 수 있습니다. 재생의 동적 범위는 고품질 오디오 경로의 가장 중요한 지표 중 하나입니다. 앰프의 다이내믹 레인지는 주로 앰프 자체의 노이즈 레벨에 의해 결정됩니다. 이러한 소음은 세 가지 구성 요소로 구성됩니다.
전원 회로의 리플 수준을 필요한 수준으로 줄이려면 필터의 산화물 커패시터의 커패시턴스를 높이고 전원 필터에 초크를 도입하십시오. 또한 정류기 출력의 전자 전압 안정기, 보상 권선이 있는 초크 또는 맥동 주파수에서 공진하도록 조정된 회로와 같은 특수 장치 및 구성 요소가 사용됩니다. 두 번째 요소의 영향을 줄이기 위해 입력 단계에는 자체 소음의 최소 공칭 값을 가진 램프가 선택됩니다. 필라멘트에 전원을 공급하려면 출력 전압이 6V로 감소된 별도의 정류기에서 직류를 사용하여 예비 단계 램프의 음극과 필라멘트 사이에 보호 전위차를 생성해야 합니다. 마지막 권장 사항과 관련하여 첫 번째 램프의 히터-음극 회로에서 발생하는 50Hz 주파수의 배경을 줄이는 방법을 고려할 것입니다. 전자 램프는 항상 필라멘트와 음극 사이에 누설 저항 Ryt를 갖습니다. (그림 3a). +2V의 자동 바이어스 전압에 해당하는 공통 와이어(섀시)에 대해 음극에 존재하는 양의 전압으로 인해 히터-음극 섹션은 내부 저항이 Rth인 개방형 다이오드로 간주될 수 있습니다. 그 값은 수백에서 수천 킬로옴에 이릅니다. 이 저항을 470kOhm으로 가정합니다(그림 3,6은 필라멘트-음극 회로의 등가 회로를 보여줍니다).
당연히 전류는 필라멘트 권선 회로(히터-음극 간격), 자동 바이어스 저항기를 따라 이 다이오드를 통해 흐르고 권선의 전압(6,3V)은 1000:1의 비율로 저항 Rut로 나뉩니다. . 자동 바이어스 저항기는 약 0,0063V의 기생 교류 전압을 갖습니다. 이 전압은 모든 후속 단계에서 증폭되어 증폭기 출력에서 눈에 띄는 배경 전압을 생성합니다. 초음파 음향기의 감도가 일반적으로 100~200mV라는 점을 고려하면 유용한 신호의 공칭 레벨은 기생 배경보다 XNUMX~XNUMX배 더 큽니다. 기생 히터-음극 다이오드의 전도성은 음극의 전압과 필라멘트 전압의 진폭의 합을 초과하는 필라멘트에 양의 전위를 생성함으로써 제거될 수 있습니다. 이러한 변위에 대한 옵션 중 하나가 그림 4에 나와 있습니다. XNUMX.
여기서 램프 히터 회로는 섀시에 연결되어 있지 않으며 트리밍 저항을 통해 추가 전압 분배기에서 이 회로에 양의 전압이 공급되어 증폭기를 조정할 때 최소 배경 레벨이 달성됩니다. +25...30 V의 정전압은 공통 정류기에서 가져와 두 개의 정류기 및 추가 필터 커패시터로 구성된 분배기의 하단 암에서 제거할 수 있습니다. 이 배경의 레벨은 매우 중요하지 않으므로 5mV 이하의 제한에서 램프 밀리볼트계로 측정해야 하며, 더 나은 경우 오실로스코프를 사용하여 측정해야 합니다. 다른 간섭과 소음 중에서 확실히 눈에 띕니다. 이제 앰프 자체의 배경 레벨에 영향을 미치는 가장 중요한 세 번째 요소에 대해 설명합니다. 입력 회로와 기능 조정 회로(볼륨, 음색, 밸런스)를 올바르게 설치하면 전체 소음 수준에 대한 이 요소의 영향이 크게 제거됩니다. 올바른 설치 원리를 이해하려면 그림 5을 고려하십시오. 그림 XNUMX는 램프로부터 어느 정도 떨어진 곳에 위치한 입력 커넥터와 램프의 그리드 회로의 연결을 보여줍니다. 오디오 경로 또는 초음파 증폭기의 두 노드를 연결하는 경우 권장 사항은 거의 동일합니다. 그 중 하나는 신호 소스이고 다른 하나는 부하입니다.
이는 마이크 및 마이크 스테이지 증폭기 램프, 테이프 레코더용 입력 잭 및 작업 유형용 스위치 또는 초음파 주파수의 처음 두 단계 및 톤 제어 블록일 수 있습니다. 후자의 경우 신호 소스는 첫 번째 단계 램프의 양극이고 부하는 두 번째 단계 램프의 그리드 회로에 있는 저항기이므로 이 섹션 내부의 하우징에 대한 연결은 허용되지 않습니다. . 즉, 톤 컨트롤 유닛의 폐쇄된 금속 케이스 내부에는 그림 6과 같이 섀시나 차폐 케이스에 직접 연결되는 부품이 없고 케이스와 격리된 버스에만 연결되어야 합니다. XNUMX.
이제 차폐 전선 자체에 대해 설명합니다. 산업적으로 생산된 "순수한" 형태의 와이어 유형 중 어느 것도 현대의 고급 진공관 앰프에 적합하지 않습니다. 모든 차폐 전선을 직접 만드는 것이 좋습니다. 어렵지 않습니다. 그림에서. 그림 7은 다양한 직경의 와이어가 차폐 편조 내부에 배치되어 있음을 보여줍니다. 이 차이는 실제 디자인과 일치합니다. 모든 차폐 전선은 마트료시카 인형 원리에 따라 만들어집니다. 일반적인 금속 차폐 브레이드 내부에는 직경이 다른 두 개의 와이어가 있습니다. 하나는 더 얇은(신호) 와이어로 단면적이 0,2...0,35mm2인 폴리염화비닐 또는 불소수지 절연체로 반드시 착색된 멀티 코어이고, 다른 하나는 또한 멀티 코어이지만 단면적이 0,5mm2 이상인 "콜드"입니다.
이 두 전선은 편조 차폐와 함께 폴리염화비닐(PVC) 튜브에 배치되어야 합니다. 다양한 회로를 실장하기 위한 증폭기를 만들 때 다양한 색상의 절연 전선을 사용하는 것이 유용합니다. 물론 색상 자체의 선택은 라디오 아마추어의 능력에 따라 임의적일 수 있지만 여전히 일부 규칙을 준수하는 것이 좋습니다. 따라서 공통 와이어에 연결된 모든 와이어를 검은색으로 두껍게 만드는 것이 가장 좋습니다(단면적 0,5...0,75 mm2). 정류기의 전원 회로 전선 (양극성)은 빨간색이며, 정류기가 여러 개인 경우 빨간색, 분홍색, 주황색입니다. 스테레오 채널 중 하나의 모든 신호선은 녹색이고 다른 채널은 파란색 또는 청록색입니다. 램프 필라멘트 회로는 흰색 또는 회색입니다. 보조 장치 및 시스템의 회로는 갈색, 노란색, 얇은 검정색 또는 흰색으로 구분할 수 있습니다. 이러한 분리는 설치 확인을 크게 단순화하고 XNUMX채널 볼륨 및 톤 컨트롤(어떤 와이어가 왼쪽 채널에서, 오른쪽에서 와이어가 연결되는지)을 연결할 때 혼란을 없애줍니다. 차폐 연결 케이블을 직접 만들려면 별도의 금속 브레이드를 사용하거나 차폐 와이어에서 이를 제거한 다음 두 개의 절연 와이어를 브레이드에 끼워야 합니다. 하나는 얇은 "신호" 와이어이고 다른 하나는 두꺼운 중성선입니다. , 이 모든 것을 브레이드와 함께 적절한 직경의 PVC 튜브로 끌어 당깁니다. 원칙적으로 이는 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 각 개별 차폐 전선을 미리 결정된 길이로 만들거나 10~15m의 케이블을 즉시 준비한 다음 필요한 길이의 조각을 자르는 것입니다. 상호 연결 케이블의 핀은 적절한 커넥터에 연결되며, 오늘날 가장 일반적으로 사용되는 커넥터는 "튤립"(RCA), "잭" 및 "미니 잭"입니다. 백열등 회로와 네트워크 와이어를 앰프에 설치할 때 두 와이어(동일한 색상일 수 있음)를 하나의 브레이드 내부에 배치하고 브레이드도 PVC 튜브로 절연합니다. 이제 위에서 언급한 차폐 블록 내부의 "제로" 버스에 대해 알아보겠습니다. 블록에 무선 요소가 포함된 인쇄 회로 기판이 포함된 경우 버스의 역할은 인쇄된 트랙 중 하나(최대한 넓음)에서 수행될 수 있습니다. 진공관 증폭기 스테이지의 입력 및 출력 저항은 일반적으로 트랜지스터 증폭기보다 훨씬 더 크고 수백 킬로옴으로 측정되므로 차폐된 와이어의 고유 커패시턴스가 앰프에 상당한 영향을 미친다는 점을 고려해야 합니다. HF 영역의 초음파 주파수의 주파수 응답. 최신의 얇고 초박형(직경 3, 2, 심지어 1,5mm) "브랜드" 차폐 전선을 사용해서는 안 됩니다. 어떠한 경우에도 차폐 연결은 가능한 짧게 유지해야 합니다. 기사의 이전 부분에서는 진공관 앰프의 고품질 성능을 보장하는 방법과 관련된 문제를 논의했습니다. 그러나 신호 소스(테이프 레코더, 플레이어, 마이크)가 앰프 입력에 제대로 연결되지 않은 경우 이러한 표시가 실현되지 않을 수 있습니다. 출력 임피던스가 서로 다른 외부 신호 소스를 연결하면 간섭으로 인해 전체 시스템의 동적 범위가 필연적으로 줄어들고, 연결 케이블의 정전 용량에 따른 션트 효과로 인해 주파수 범위의 상한이 제한됩니다. 이러한 유해한 영향을 완전히 제거하는 것은 불가능하지만 신호 소스를 증폭기 입력에 올바르게 연결하면 이를 줄이는 것이 가능합니다. 이 질문은 예를 들어 220V 전압을 사용하는 인근 전기 네트워크와 같이 다양한 외부 간섭을 받는 케이블을 연결하는 것에 대해 이야기하고 있기 때문에 매우 심각합니다. 또한 매우 낮은 레벨 신호의 전송에 대해서도 이야기하고 있습니다. (약 5~200mV) 내부 저항이 높은 소스(최대 수백 킬로옴)에서도 발생합니다. 이 두 가지 요소에는 외부 간섭을 방지하고 여러 소스에서 케이블의 상호 영향을 제거하기 위한 특별한 조치가 필요합니다. 다양한 신호 소스에 대해 다양한 솔루션이 최적이라는 사실로 인해 상황이 더욱 악화되므로 각 개별 사례에 대한 권장 사항을 제공하려고 노력할 것입니다. 간섭에 가장 취약한 부분은 압전 또는 전자기 픽업과 마이크의 라인입니다. 이러한 회로의 경우 외경이 4~5mm이고 용량이 미터당 70~115pF인 얇은 동축 케이블(예: RK-50-2-13)을 사용하여 일반적인 솔루션을 제안할 수 있습니다. RK-50-3-13, RK -50-2-21(이전 이름은 각각 RK-19, RK-55, RKTF-91) 또는 RK-75-2-21입니다. 스테레오 장치의 경우, 하나의 공통 금속 편조에 배치된 필요한 길이의 두 개의 케이블 조각이 높은 잡음 내성을 갖춘 케이블을 형성합니다. 또한 외부 브레이드를 PVC 파이프로 단열하는 것이 좋습니다. 0,5~1m 길이의 긴 케이블에 튜브를 배치하는 것이 허용됩니다. 상호 연결 케이블의 배선은 그림 7와 같이 이루어져야 합니다. 1. 마이크의 경우 스테레오가 아닌 경우 두 개의 별도 케이블이 필요하지 않지만 케이블 브레이드를 두 번째 와이어로 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. XNUMXm보다 긴 마이크 라인의 경우 국내 KMM 케이블과 유사하게 편조 차폐 처리된 XNUMX선 케이블을 사용하는 것이 좋습니다. 와이어와 브레이드의 연결은 그림에서 명확합니다. 스테레오 튜너, 테이프 레코더 및 CD 플레이어용 상호 연결 케이블도 하나의 화면에서 만들 수 있습니다. XNUMX개의 다색 와이어를 하나의 공통 차폐 편조로 당겨야 합니다. 왼쪽 및 오른쪽 채널용 신호 와이어 XNUMX개(예: 녹색 및 파란색)와 공통 와이어용 더 두꺼운 신호 와이어 XNUMX개(검은색 또는 흰색)입니다. 이 케이블 전체는 브레이드와 함께 PVC 파이프로 절연되어야 합니다. TV 자체의 배경 레벨을 통해 종종 고품질 사운드 재생에 대해 이야기할 수 있기 때문에 TV의 신호는 일반 동축 케이블 또는 차폐선을 사용하여 브레이드를 중성선으로 사용하여 전송할 수 있습니다. 여기서는 해당 커넥터가 없으면 UMZCH TV의 출력과 주파수 검출기의 부하 모두에서 오디오 신호를 제거할 수 있다는 점을 명심하면 됩니다. UMZCH의 출력은 일반적으로 낮은 임피던스이며 연결 케이블은 스펙트럼의 고주파수 부분에서 추가 손실을 생성하지 않습니다. 그러나 출력 신호의 레벨은 전적으로 TV의 볼륨 조절에 따라 달라지며 휴대폰 잭이 없으면 외부 앰프를 통해서만 사운드를 재생할 수 없습니다. 일반적으로 UMZCH TV 출력 신호의 품질은 좋지 않습니다. 두 번째 방법을 사용하고 주파수 검출기의 출력에서 직접 신호를 제거하는 것이 더 좋습니다. 사실, 이 경우 TV를 열고 이 신호를 TV 지지 프레임이나 탈착식 뒷벽에 설치할 수 있는 추가 RCA 커넥터에 연결하고 연결 라인을 이 커넥터에 연결해야 합니다. 하지만 이 경우 브레이드 내부에 두 개의 와이어를 사용하여 케이블을 차폐해야 합니다. 증폭기에 연결해야 하는 경우 라디오 방송 네트워크의 연결 라인은 거실 내부에서 두 전선이 동일하다는 점에서 다릅니다. 안정 저항기는 방송 네트워크의 두 전선 각각의 회로에 직렬로 연결됩니다. . 이 경우 신호 손실은 라인의 신호가 다른 신호 소스보다 훨씬 크기 때문에 완전히 무시할 수 있습니다. 문학
저자: G.Gendin, 모스크바
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진공관 증폭기에 대한 오디오 애호가와 무선 아마추어의 새로운 관심은 근본적으로 새로운 진공관 초음파 주파수 설계 개념에 의해 촉진되었습니다. 이는 "오래된" 증폭기를 구성하는 원리와 크게 다르며 어떤 면에서는 "오래된" 아이디어와 정반대입니다. 이전에 대량 가정용 음향 재생 장비를 만들 때 최우선적으로 고려되었던 사항은 이제 일반적으로 XNUMX차 문제로 간주됩니다.
이제 문제의 실제적인 측면으로 이동하여 출력 변압기용 자기 코어 선택부터 시작하겠습니다. 이전에 언급한 푸시풀 UMZCH 변압기의 기능과 권선의 편의를 고려하면 로드 유형(PL, 사진 참조)의 스트립 분할 자기 코어를 사용하는 것이 좋습니다. 두 개의 로드 각각에는 두 개의 동일한 권선(한 방향의 동일한 터미널)이 있는 두 개의 동일한 프레임이 거의 동일한 전기 매개변수로 배치됩니다.
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