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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Das Konzept der Gestaltung moderner Röhren-Ultraschallfrequenzen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Röhren-Leistungsverstärker

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Das neue Konzept, dank dem das Erscheinen moderner Röhren-Ultraschallfrequenzen auf dem europäischen und amerikanischen Markt möglich wurde, das, wie es bis vor kurzem schien, für immer in die Vergangenheit zurückreicht, ist an sich schon paradox. In der Tat ist alles, was früher als zweitrangig, unbedeutend oder überhaupt nicht der Aufmerksamkeit wert galt, jetzt nicht nur vorrangig, sondern wesentlich bestimmend geworden; und umgekehrt, was früher bei der Herstellung von Funkgeräten (insbesondere Haushaltsgeräten) mit Ultraschallfrequenz in den Vordergrund gestellt wurde, wird heute allgemein als drittklassig, wenn nicht sogar absurd abgetan.

Um sicherzugehen, dass dies tatsächlich der Fall ist, erinnern wir uns noch einmal kurz an die Anforderungen, die einst an den niederfrequenten Teil eines jeden funktechnischen Gerätes gestellt wurden. Die erste und wichtigste davon war die Wirtschaft. Der Verstärker sollte so wenig Strom wie möglich aus dem Netzteil ziehen. Dafür wurde einiges geopfert: Für die Endkaskade etwa galt der Klasse-A-Modus fast schon als kriminell, und die Klasse AB2 wurde der Klasse AB1 vorgezogen, wo immer der klare Faktor es zuließ.

An zweiter Stelle standen die Anforderungen an die Masse und die Gesamtabmessungen der Hauptkomponenten des Verstärkers, an erster Stelle - der Ausgangs- und Übergangstransformatoren. Es folgten die Forderungen nach maximaler Herstellbarkeit der Produktion, insbesondere Spulstellen, und Montagefreundlichkeit. Die Anzahl der Lampen und Teile im UZCH sollte idealerweise gegen null gehen, Teile mit 5% Toleranz kamen nicht in Frage.

Das einzige Kriterium für die Tauglichkeit eines modernen Röhrenverstärkers ist heute seine Qualität. Alles andere wird ohne Reue dazu gebracht, diesem Indikator zu gefallen.

Konzepte wie Effizienz, Gewicht, Gesamtabmessungen, Kosten, Komplexität der Produktion werden als unbedeutend anerkannt. Keine technologischen Schwierigkeiten gelten als Schwierigkeiten. Die Reproduzierbarkeit zweier nacheinander vom Fließband heruntergekommener Geräte wird für optional erklärt und der Fließbandprozess selbst in Frage gestellt. Die Verwendung von Teilen mit einer Toleranz von 5 % kommt nach wie vor nicht in Frage, aber aus einem anderen Grund: Die meisten Widerstände sollten eine Toleranz von nicht mehr als 1 % haben.

Im Ausgangstransformator ist die Streuung der Windungszahl der Primärwicklungen auf eine halbe oder sogar eine Viertelwindung ... begrenzt, und es ist sogar verboten, über die Streuung der Werte ihrer Induktivitäten zu sprechen. Bezüglich der Größe der Ausgangsübertrager ist die Formel zu begrüßen: „je mehr – desto besser“.

Die Namen aller Verstärkungsklassen außer A werden aus dem Lexikon der Konstrukteure gestrichen, auch wenn es sich um 50- oder 100-W-Endstufen handelt. Die Verwendung von Halbleiterbauelementen in Verstärkern wird als unerwünscht erklärt, und sogar in Gleichrichtern werden Kenotronlampen gegenüber Siliziumdioden bevorzugt. Letztere dürfen ausnahmsweise in Gleichrichtern ... Lampenfadenschaltungen verwendet werden.

Jeder neu gebaute Verstärker wird wie ein guter Konzertflügel individuell eingestellt und gestimmt, wobei eine individuelle Röhrenauswahl selbstverständlich ist. Bei der Auswahl der Lampentypen für die Endstufen wird es als normal angesehen, bei solchen "prähistorischen" direkt beheizten Trioden wie 2AZ anzuhalten, wenn ihre Parameter den Anforderungen des Designers entsprechen.

Aus dem Gesagten geht hervor, dass es keinen Sinn macht, über Konzepte wie Effizienz oder Kosten solcher Ultraschallfrequenzen zu sprechen. Selbst ein relativ "durchschnittlicher" 20-Watt-Ultraschall-Frequenzwandler kann 120 ... 150 W aus dem Netzwerk verbrauchen und ohne akustisches System 1500 ... 2000 US-Dollar kosten.

Für wen ist diese Ausrüstung also konzipiert und warum wird sie benötigt? In den letzten zwei oder drei Jahren wurde auf den westlichen und amerikanischen Märkten für Verbraucherfunkgeräte die Nachfrage nach modernen Röhren-Ultraschallfrequenzen (als eigenständige Produkte) trotz ihres sagenhaften Preises nicht befriedigt. Dies erklärt sich nicht nur aus der Mode, obwohl sie eine wichtige Rolle bei der Schaffung des "Röhrenbooms" spielt, sondern auch durch die ungewöhnlich hohen Qualitätsindikatoren moderner Röhrenverstärker (obwohl zu einem hohen Preis), die Transistorgeräte einer ähnlichen Klasse übertreffen im subjektiven Vergleich.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass "der Westen für uns kein Dekret ist", kehren wir zur russischen Realität zurück und sehen, welchen Sinn es für uns hat, zu lange verschütteten und vergessenen Problemen zurückzukehren. Hier sind mehrere Gründe zu nennen. Die erste davon ist die Notwendigkeit, unsere Funkamateure auf grundlegend neue Möglichkeiten aufmerksam zu machen, die sich bei der Verwendung von Röhrenschaltungen eröffnen; das zweite sind die aufregendsten Gelegenheiten für Kreativität und die Suche nach neuen, originellen Schaltungs- und Designlösungen. Und schließlich ist die dritte, fast entscheidende Überlegung die Fähigkeit, unabhängig einen supermodernen und wirklich großartigen Verstärker-Akustik-Komplex zu schaffen, der zum Gegenstand Ihres Stolzes und des schwarzen Neids Ihrer Musikliebhaber werden wird.

Dies schließt die allgemeine Diskussion ab und fährt mit der Beschreibung mehrerer spezifischer Amateurdesigns von Röhren-Ultraschallfrequenzen und akustischen Systemen für sie fort.

Elementare Basis

Radioröhren

Teilen Sie die Radioröhren in drei Gruppen:

1) für Terminal- und Treiber-(Vorterminal-)Kaskaden;

2) für Vorverstärkungsstufen;

3) für Gleichrichter.

Die erste Gruppe umfasst Trioden, die beim Betrieb in Klasse A einen ziemlich ausgedehnten linearen Anteil der Anodengittercharakteristik aufweisen, sowie leistungsstarke Beam-Tetroden oder (seltener) Pentoden, die nichtlineare Verzerrungen von nicht mehr als 0,5 % in einem liefern ultralinearer Schaltkreis (natürlich auch in Klasse A).

Es macht keinen Sinn, alle Arten von Lampen aufzulisten, die von westlichen Unternehmen in der Endphase verwendet werden, da die Möglichkeit, sie zu erwerben, unwahrscheinlich ist. Die Parameter einiger von ihnen sind jedoch in der Tabelle angegeben. eines.

Betrachten Sie die Arten von im Inland hergestellten Lampen, die tatsächlich gekauft werden können.

Für die meisten der erwähnten Lampen sind alle notwendigen Parameter und Diagramme typischer Anoden-Gitter-Eigenschaften angegeben, die für einen Funkamateur notwendig sind, für einige der Lampen beschränken wir uns auf eine Tabelle (Tabelle 1) ihrer Hauptparameter. Die Pinbelegung und Gesamtabmessungen der Lampen sind in Abb. 1 dargestellt. 2 und XNUMX.

Also Lampen für Endstufen:

a) 2C3 (amerikanisches Analogon 2AZ) - eine leistungsstarke direkt beheizte Triode (2 V), die eine Nutzleistung von mindestens 20 W in einer Gegentakt-Transformatorkaskade in Klasse A liefert;

b) 6С4С - fast ein vollständiges Analogon der 2C3-Lampe, jedoch mit direktem Glühen (6 V);

c) 6С6С (amerikanisches Analogon 6B4G) - ein vollständiges Analogon der 2AZ-Lampe, jedoch mit indirekter Heizung (b C).

Diese drei Arten von Trioden werden in der Endstufe von fast allen ausländischen Firmen verwendet, die Röhren-Ultraschallfrequenzen produzieren. Für heimische Funkamateure sind angesichts der Schwierigkeiten beim Erwerb dieser Lampen mehrere moderne Trioden zu empfehlen. Dies sind die Trioden 6S19P und 6S56P. Sie sind hauptsächlich für Spannungsstabilisatoren als gesteuerte Lampen gedacht, in den meisten Fällen sind sie für UZCH-Endstufen gut geeignet, obwohl sie weniger Nutzleistung liefern. Gleichzeitig haben die Lampen dieser Gruppe einen wichtigen Vorteil: Sie arbeiten mit einer niedrigeren Anodenspannung, was die Konstruktion des Gleichrichters stark vereinfacht. Wenn Sie eine große Ausgangsleistung erzielen möchten, ist es durchaus akzeptabel, zwei parallel geschaltete Lampen in jedem Gegentaktarm zu verwenden.

Die inländische Doppeltriode vom Typ 6H13C (ihr vollständiges amerikanisches Analogon -6AS7-GT) kann ebenfalls derselben Gruppe von Endtrioden zugeordnet werden, von denen jede Triode eine Verlustleistung an der Anode von bis zu 13 W ermöglicht. Es arbeitet auch bei niedriger Anodenspannung (90 V). Werden beide Trioden eines Zylinders parallel geschaltet, so kann man mit zwei solcher Lampen (zwei Zylinder) in der Endstufe eine nutzbare Ausgangsleistung von über 20 Watt erzielen.

Tabelle 1. Hauptparameter der in Verstärkern verwendeten Röhren
Lampentyp Unak, V Inak, A Uan-Arbeiter, V Ian arbeitet, mA Ug2pab., V lg2 funktioniert, mA Laufen Sie zusätzlich, W Pg2 extra, Ug1,B Steilheit der Kennlinie, mA/V Innenwiderstand Ohm Pinbelegungsnummer in Abb. eines
inländisch Europäisches (E) oder amerikanisches (A) Äquivalent
2C3 2A3(VT95)(A) 2,5 2,5 250 60 - - 15 - -45 5,25 800 1
6S4S AD1 (E) 6,3 1,0 250 62 - - 15 - -45 5,4 840 2i2a
6С6 6B4G (A) 6,3 1,0 250 60 - - 15 - -45 5,3 800 3
6S19P - 6,3 1,0 110 95 - - 11 - -7,0 7,5 420 4
6N6P - 6,3 0,75 120 30 - - 4,8 -2,0 11,0 1800 13 (h2)
6N13S 6AS7G (A) 6,3 2,5 90 80 - - 13+13 - -30 5,5 460 5
6P14P EL84 (E) 6,3 0,76 250 48 250 5,0 14 2,2 -8,0 11,0 30 kOhm 6
6P27S EL34 (E) 6,3 1,5 250 100 265 15 27,5 8,0 -13,5 10,0 15k0m 7
6P41S - 6,3 1,1 190 66 190 2,7 14 3,0 -21 8,4 12k0m 8
- EL12 (E) 6,3 1,2 250 72 250 9,0 18 4,0 -7,0 15,0 30 kOhm 9
6C3P - 6,3 0,3 150 16 - - 3,0 - -1,6 19,5 2600 10
6S4P - 6,3 0,3 150 16 - - 3,0 - -1,6 19,5 2600 11
6N8S 6SN7 (A) 6,3 0,6 250 9,0 - - 2,75 - -8,0 2,6 7900 12
6N9S 6SL7 (A) 6,3 0,3 250 2,3 - - 1,1 - -2,0 1,6 44 kOhm 12
6N1P ECC87(E) 6,3 0,6 250 7,5 - - 2,2 - -4,5 4,3 8000 13 (h1)
6N2P ECC41(E) 6,3 0,345 250 2,3 - - 1,0 - -1,5 2,1 42 kOhm 13 (h1)
6EZP EM84 (E) 6,3 0,27 250 0,06 ... 0,4 - - - - 0-22 - - 14
5CZS 5U4G (A) 5,0 3,0 450 225 - - - - - - 200 15
5Ts8S - 5,0 5,0 500 400 - - - - - - 150 16
Notiz. Die Lampen 2C3, 6S4S und 5Ts3S leuchten direkt, der Rest ist indirekt.

Bescheidener erscheint die Auswahl an leistungsfähigen Strahltetroden und Endpentoden für die Ausgangsgegentaktstufe nach ultralinearer Schaltung (in üblicher Schaltung praktisch ungeeignet für moderne Ultraschallfrequenzen). Hier können die deutschen Lampen EL-34 und EL-12 als die besten angesehen werden. Das vollständige inländische Analogon der ersten von ihnen ist die 6P27S-Lampe; es gibt kein Analogon der zweiten unter den inländischen oder amerikanischen Lampen.

Schließlich ist es zulässig, eine 6P41S-Lampe zu verwenden, die speziell für Bildabtastgeräte für Farbfernseher entwickelt wurde. Was die Ausgabe "linearer" Lampen aller Arten von Fernsehgeräten betrifft, so sind sie aufgrund ihrer äußerst geringen Effizienz für die Arbeit in Klasse A wenig geeignet. Fairerweise sollte gesagt werden, dass die Stereo-UZCH damals vom Autor entwickelt wurde dieses Buches, das für das Fernseh- und Radiokombinat Temp-5 bestimmt war, das 1958 auf der Weltausstellung in Brüssel den „Grand Prix“ und die Große Goldmedaille erhielt, hatte in der Endphase … genau „lineare“ Lampen von der Typ EL-36 (6P31S).

Wenn ein Funkamateur mit einer unverzerrten Ausgangsleistung von 10 W zufrieden ist (was unserer Meinung nach für jede Wohnung mehr als genug ist), verwendet er am besten die Terminalpentode EL-84, die weltweit und im Inland am weitesten verbreitet ist Praxis, ein komplettes Analogon davon (abgesehen von Zuverlässigkeit und Haltbarkeit) ist eine Haushaltslampe 6P14P.

Wesentlich einfacher ist die Situation bei der zweiten Gruppe von Lampen für phaseninvertierte, vorterminale Kaskaden und Vorverstärkungskaskaden. Die überwiegende Mehrheit der westlichen Hersteller moderner Röhren-Ultraschallfrequenzen beschränkt ihr Sortiment auf vier Typen. Zwei von ihnen sind Vertreter von eher "alten" Serien. Dies sind amerikanische 8-polige oktale Doppeltrioden der Typen 6SN7-GT und 6SL7-GT, die den Haushaltslampen 6H8C und 6H9C entsprechen. Die anderen beiden sind westeuropäische Fingertip-Doppeltrioden vom Typ ECC-87 und ECC-83, denen die Haushaltslampen 6N1P und 6N2P von den Parametern nahe kommen.

Darüber hinaus können speziell für die Eingangs(erst)stufen der Vorverstärkung hochfrequente Einzeltrioden der Typen 6S3P und 6S4P empfohlen werden, die bisher nicht für diesen Zweck verwendet wurden und zur Verstärkung und Erzeugung von Mikrowellen ausgelegt sind Signale. Dies liegt daran, dass sich diese Trioden durch ein geringes Eigenrauschen (der Ersatzwiderstand des Innenrauschens beträgt nicht mehr als 170 Ohm) und vernachlässigbare Leckströme im Heizfaden-Kathoden-Kreis auszeichnen.

Das Konzept der Gestaltung moderner Röhren-Ultraschallfrequenzen
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Dieser Umstand ist äußerst wichtig, um den Gesamtpegel von Eigenbrummen und Ultraschallrauschen auf dem Niveau von -70 ... -80 dB zu erreichen. Weitere Einzelheiten zur Physik des Hintergrunds in der ersten Stufe des Verstärkers werden im Abschnitt über die Auslegung bestimmter Ultraschallfrequenzen erörtert.

Und schließlich die dritte Gruppe - Lampen für Gleichrichter. Auf den ersten Blick mag es absurd erscheinen, Kenotrons heute zu verwenden, wo es eine Vielzahl von Siliziumdioden und Diodenbaugruppen gibt, die Kenotrons nicht nur vollständig ersetzen, sondern auch eine unvergleichlich bessere Leistung und Effizienz haben.

Trotzdem verwendet kein einziges westliches Unternehmen Halbleiter in Netzteilen für Röhrenverstärker, sondern bevorzugt Röhren. Dies liegt an der Notwendigkeit, das Auftreten von Hochspannung an den Anoden von Lampen (hauptsächlich Lampen mit hoher Ausgangsleistung) zu verhindern, bis sich ihre Kathoden auf eine Temperatur erwärmt haben, die das Auftreten einer ziemlich dichten Elektronenwolke um die Kathode sicherstellt. Die Vernachlässigung dieser Forderung führt sehr schnell zur "Vergiftung" der Kathoden von Hochleistungslampen, zu deren vorzeitiger Alterung und Ausfall.

Das Konzept der Gestaltung moderner Röhren-Ultraschallfrequenzen

Das Angebot an gebrauchten Kenotrons ist relativ klein und umfasst folgende Typen: 5TsZS, 5Ts8S, 5Ts9S. Von den amerikanischen Lampen sind 5U4G, 5Y3G, 5V4G von westeuropäischen Lampen - EZ-12 - am häufigsten.

Für Lampen aller Kaskaden (und insbesondere Endkaskaden) sollten nur Keramik- und keine Kunststoffplatten verwendet werden. Die Platten der Lampen der Vorstufen der Verstärkung müssen einen hervorstehenden Flansch haben, auf den von außen eine metallische zylindrische Abschirmung aufgesetzt wird, die die Lampe vor externen Pickups schützt. Für Eingangsstufen ist es wünschenswert, dass dieser Bildschirm nicht aus Aluminium, sondern aus Eisen besteht (er kann aus verzinktem Eisenblechdach hergestellt werden).

Transformatoren und Drosseln. Als nächstes in der Bedeutung nach den Lampen können alle Arten von Wicklungsteilen betrachtet werden, zu denen Ausgangs-, Übergangs- und Leistungstransformatoren sowie Netzfilterdrosseln gehören. Lassen Sie uns auf die Prinzipien ihrer Herstellung eingehen, die allen Sorten gemeinsam sind, und beginnen Sie mit Materialien für Magnetkreise.

Für Ausgangstransformatoren von Niederfrequenzkanälen (wenn der Verstärker zweikanalig ist) ist es am besten, O-förmige Bandmagnetkreise zu verwenden, die es ermöglichen, dass alle Wicklungen vollständig symmetrisch sind (z. B. zwei Hälften der Primärwicklung von eine Gegentakt-Endstufe auf zwei „Hälften“ des Magnetkreises aufgesetzt). Dies gewährleistet die maximale Identität ihrer Induktivitäten bei streng identischer Windungszahl. Die Dicke von Eisenblechen sollte nicht mehr als 0,35 mm betragen. Die Verwendung von Eisen mit einer Dicke von 0,5 mm für Ausgangstransformatoren ist nicht akzeptabel.

Wird dennoch ein Magnetkreis aus vorgefertigten Platten verwendet, so müssen diese jeweils beidseitig lackiert werden, um Verluste durch Foucault-Ströme zu minimieren. Gleiches gilt für Rangierplatten.

Wenn der Verstärker zweikanalig ist, verwenden Sie für den Hochfrequenzkanal zum Wickeln des Ausgangstransformators am besten einen Ferritmagnetkreis vom Ausgangstransformator mit horizontaler Abtastung alter Röhrenfernseher (Transformatoren vom Typ TVS-110). . Weitere Einzelheiten zur Herstellung von Transformatoren werden später besprochen.

Am einfachsten ist es, einen vorgefertigten Industrietrafo aus alten Röhrenfernsehern zu verwenden. Zu diesem Zweck sind Transformatoren von Temp-6 (6M, 7, 7M) Fernsehern geeignet, da sie praktisch nicht modifiziert werden müssen. Die an einem solchen Transformator verfügbare Filamentwicklung der Bildröhre kann verwendet werden, um die Lampe der ersten (Eingangs-) Stufe des Verstärkers zu erwärmen, die gemeinsame Filamentwicklung kann verwendet werden, um den Glühfaden (über einen separaten Gleichrichter) der Lampen mit Strom zu versorgen die restlichen Etappen. Wenn Sie diesen Transformator mit asymmetrischer Sekundärwicklung verwenden, müssen Sie zwar einen Anodengleichrichter verwenden, dessen detaillierte Beschreibung und Diagramm im Abschnitt "Stromquellen" enthalten sind.

In einem Ultraschall-Frequenzwandler mit einer Ausgangsleistung von mehr als 40 W ist es besser, einen vorgefertigten Leistungstransformator aus dem KVN-49-TV einzubauen oder einen ähnlichen Transformator gemäß den Angaben am Ende des Buches selbst herzustellen. Wenn die Ausgangsleistung 20 W nicht überschreitet, Leistungstransformatoren von alten Röhrenempfängern "Minsk-55", "Minsk-R7", "Neva-51 (52, 55)", "Oktober", "Riga-

T689", die neu gemacht werden muss.

Um eine hohe Qualität zu gewährleisten, kann ein Transformator mit den erforderlichen Parametern unabhängig hergestellt werden.

Gleichrichter-Filterdrosseln sind besser, und am einfachsten ist es, werkseitige zu verwenden, vorzugsweise von Fernsehern "Temp-3 (6, 7)", "Rubin-102", "Avangard", "Belarus", oder sie entsprechend herzustellen unten angegebenen Daten. Grundlegend neu für die Leser dieses Buches dürfte die Forderung sein, dass die Filterdrosseln bei einer Frequenz von 100 Hz auf Resonanz abgestimmt werden müssen. Dies ist notwendig, um die Filtereffizienz der gleichgerichteten Spannung zu verbessern.

Die arbeitsintensivste bei der Herstellung von Ausgangstransformatoren.

Hier können keine Standardtransformatoren von Industrieempfängern und Fernsehgeräten verwendet werden, und sie müssen vollständig unabhängig ausgeführt werden, beginnend mit einem speziellen Rahmen für Wicklungen und endend mit externen Bildschirmen. Diese Arbeit ist zeitaufwändig und mühsam, sie erfordert viel Aufmerksamkeit und Geduld und erfordert auch das Vorhandensein spezieller Geräte und Geräte (vor allem eine Wickelmaschine mit einem Spulen-zu-Spule-Drahtstapler und einem genauen Zähler von die Anzahl der Umdrehungen). Daher wird der Beschreibung der Herstellung von Ausgangstransformatoren besondere Aufmerksamkeit geschenkt.

Kondensatoren

Die Anforderungen an Kondensatoren und Widerstände für den Einsatz in modernen Röhrenverstärkern unterscheiden sich deutlich von denen herkömmlicher Consumer-Funkgeräte. Beginnen wir mit Kondensatoren und zunächst mit Übergangs- oder Trennkondensatoren, die zwischen der Anode der Lampe der vorherigen Stufe und dem Steuergitter der nächsten angeschlossen sind.

An die Platten eines solchen Kondensators wird in der Regel eine ziemlich hohe Gleichspannung (100 ... 300 V) angelegt, daher ist die erste Anforderung an sie die entsprechende Betriebsspannung, die mindestens 30 ... 50% betragen sollte. höher als tatsächlich in der Schaltung anliegt, d.h. einen Passwert von 250 ... 500 V haben.

Die aktuelle Generation der auf Halbleiterbauelementen aufgewachsenen Funkamateure hat es bereits geschafft, sich von solchen Betriebsspannungswerten zu entwöhnen, daher sollte diesem Parameter besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Die Hauptanforderung an Übergangs-(Trenn-)Kondensatoren ist jedoch die Unzulässigkeit jeglicher merklicher Leckage. Um dies deutlich zu machen, sei daran erinnert, dass der Übergangskondensator an einem Ende mit 200 ... 300 ... 0,5 MΩ verbunden ist. Selbst wenn der Leckstrom des Kondensators nur 1 µA beträgt, wird ein Spannungsabfall von 1 V über einem 1-MΩ-Widerstand erzeugt, wodurch der Arbeitspunkt der Lampe auf der Kennlinie ebenfalls um 1 V verschoben wird, was sehr viel ausmacht Idee, einen hochwertigen Verstärker zu schaffen, bedeutungslos.

Daher sind ausnahmslos alle Kondensatoren für transiente Schaltungen vorab zu prüfen und nach diesem Parameter auszuwählen.

Dazu muss der Leser das Gerät nach dem in Abb. 3, und mit seiner Hilfe eine individuelle Auswahl durchzuführen, nachdem er vielleicht mehr als ein Dutzend Kondensatoren sortiert hat.

Das Konzept der Gestaltung moderner Röhren-Ultraschallfrequenzen

Achtung!

Vorsicht 1

Da der Leckstrom im Absolutwert sehr klein ist, muss ein Galvanometer verwendet werden, um ihn zu messen. Und um dieses hochempfindliche und teure Gerät nicht versehentlich zu deaktivieren, müssen Sie sich strikt an das folgende Verfahren halten:

1. Schalter S3 (siehe Abbildung) auf Position „Control“ stellen.

2. Prüfen Sie den Prüfkondensator mit einem Tester auf Kurzschlussfreiheit (Durchschlag).

3. Schließen Sie den Kondensator an die Klemmen „Systest“ an.

4. Legen Sie eine Hochspannung an die Klemmen „U-“ an (300, 400 oder 500 V, je nach Betriebsspannung des Kondensators) und überprüfen Sie den Spannungswert auf der Voltmeterskala.

5. Schalten Sie S3 in die Position „Betrieb“.

6. Drücken Sie frühestens nach 30 s die Taste S2 und sehen Sie sich die Skala des Milliamperemeters an, deren Pfeil nicht um eine einzige Teilung abweichen sollte, danach sollte die Taste losgelassen werden.

7. Drücken Sie mit der linken Hand die Taste S1, dann drücken Sie, ohne die erste Taste loszulassen, mit der rechten Hand die Taste S2 und bestimmen Sie den Leckstrom des Kondensators auf der Galvanometerskala.

Vorsicht 2

Wenn in Absatz b der Pfeil des Milliamperemeters auch nur geringfügig von Null abweicht, drücken Sie auf keinen Fall die Taste S1 (Galvanometer) und legen Sie den Kondensator als ungeeignet für die Verwendung in Ihrem Ultraschall-Frequenzwandler beiseite.

Was ist der beste Kondensatortyp? Diese Frage ist sehr schwierig, da die meisten Übergangskondensatoren bei einer Betriebsspannung eine Kapazität von 0,1 ... 0,5 μF haben sollten

300 ... 400 V. Meistens handelt es sich dabei um Papier- oder Metall-Papier-Kondensatoren, die in der Regel einen großen Leckstrom aufweisen. Es wird angenommen, dass Kondensatoren mit Fluorkunststoff-, Polystyrol- und Polypropylenisolierung die beste Isolierung (und folglich den niedrigsten Leckstrom) haben. Die meisten Funkamateure sind jedoch nicht in der Lage, die Art der Kondensatorisolierung weder durch ihr Aussehen noch durch eine Markierung zu bestimmen. Deshalb bieten wir eine Auswahl der am besten geeigneten Typen aus der heimischen Industrie an. Das sind die Typen:

KM-3 0,22 uF 250 V; K10-47 0,1...1,0 uF 250 und 500 V;

K73-9 0,1...0,15 µF 400 V; K73-11 0,1...1,0 µF 400 V;

K73-15 0,1...0,22 uF 250 und 400 V; K73-16 0,22...1,0 µF 400 V;

K73-17 0,1...1,0 µF 400 V; K78-2 0,1 uF 300 V;

K78-4 0,47...1,0 uF 500 V; K78-6 0,12...1,0 uF 400 V.

Bei Niederspannungsschaltungen (z. B. in Geräten zur Lautstärke- und Klangregelung, Loudness, frequenzabhängige Rückkopplung usw.) ist die Wahl der Kondensatortypen in Bezug auf den Leckstrom weniger kritisch und schränkt den Konstrukteur praktisch nicht ein. Gleichzeitig tritt für diese Schaltungen die Forderung nach einer minimalen Abweichung der tatsächlichen Kapazität vom angegebenen Nennwert in den Vordergrund, was bei Koppelkondensatoren nicht unbedingt erforderlich ist.

Es sollte beachtet werden, dass manchmal der absolute Wert der Kapazität des Kondensators nicht so wichtig ist (er kann sogar um 10% von dem im Diagramm angegebenen Wert abweichen), wie die gleiche tatsächliche Kapazität von zwei Kondensatoren in zwei Schaltkreisen desselben Name in einer symmetrischen Schaltung.

Gleichrichterfilterkondensatoren oder Oxidkondensatoren in Kathodenkreisen von Lampen haben die geringsten Anforderungen. Alle verfügbaren Typen können verwendet werden, solange sie einen ausreichenden Betriebsspannungsspielraum bieten und in Bezug auf Größe und Montagemethode geeignet sind. Es muss daran erinnert werden, dass einige Kondensatoren in einigen Einheiten (z. B. in einem Doppelgleichrichter) einen nicht geerdeten negativen Anschluss haben, der normalerweise mit dem Kondensatorgehäuse verbunden ist. In diesen Fällen muss das Gehäuse eines solchen Kondensators zuverlässig vom Gehäuse des Verstärkers isoliert werden, um die Möglichkeit eines versehentlichen Kurzschlusses oder Hochspannungsschlags vollständig auszuschließen.

Widerstände

Ein Funkamateur, der es gewohnt ist, mit Transistoren zu arbeiten, wird bei der Auswahl von Widerständen mit zwei neuen Problemen konfrontiert. Erstens wird im Gegensatz zu den meisten Röhrenverstärkerschaltungen mit Transistoren, bei denen alle Röhren in Klasse A arbeiten und daher merkliche (manchmal erhebliche) Leistung verbrauchen, die Nennleistung der Widerstände erheblich, so dass Sie weiter in den Schaltungen häufig auf die Leistungsbezeichnung 0,5 stoßen; 1,0; 2,0 und sogar 5,0 und 10,0 Watt. Achten Sie auf diese Bezeichnungen. Verwenden Sie am besten Widerstände der Typen MLT (OMLT) mit Toleranzen von 2 und 5 %, C2-ZZN mit Toleranzen von 1, 2 und 5 %, P1-4 mit Toleranzen von 1, 2 und 5 %, C 1- 4 mit einer Leistung von 0,5 W und Toleranzen von 2 und 5 %.

Ideal wäre es, Präzisionswiderstände vom Typ C2-14 oder C2-29V mit Toleranzen von 0,25 ... 1,0 % zu verwenden, die die gesamte Widerstandsskala von 10 Ohm bis 5,1 MΩ und Leistungen von 0,125 bis 2 W abdecken, aber das ist es nicht schwierig.

Als Widerstände mit einer Leistung von mehr als 5 W verwenden Sie am besten die Typen C5-35V (alte Bezeichnung PEV), C5-37 mit Toleranzen von 5 % oder die Präzisionstypen C5-5 und C5-16 mit Toleranzen von 0,5 ... 2,0 %.

Der zweite, wichtigere Punkt ist die zulässige Streuung der Absolutwerte. Leider müssen wir zugeben, dass in manchen Schaltungen der Einsatz von Widerständen mit einer Toleranz von 1-2% erforderlich ist. Es kann argumentiert werden, dass die meisten Funkamateure solche Widerstände nicht in ihrem Sortiment haben werden. Daher schlug der Autor einen Kompromiss vor, der darin besteht, dass anstelle eines Präzisionswiderstands in einigen kritischen Fällen Schaltungen und Leiterplatten eine "Kopplung" von zwei in Reihe geschalteten Widerständen vorsehen.

In diesem Fall wird der Widerstandswert eines (Haupt-)Widerstands etwas kleiner als der angegebene gewählt, und sein Nachteil wird durch die Auswahl des Widerstandswerts des zweiten Widerstands kompensiert. Lassen Sie uns das oben Gesagte an einem Beispiel erläutern. Lassen Sie das Diagramm den Gesamtwiderstand der Kopplung 110 kOhm mit einer Toleranz von 1% anzeigen. In diesem Fall wählen wir mit einem Tester (vorzugsweise einem digitalen Ohmmeter) aus mehreren Widerständen der angegebenen Nennleistung einen Widerstand aus, beispielsweise 105 oder 108 kOhm, und zusätzlich aus einer anderen Gruppe mit einem Nennwert von 5,1 oder 2,0 kOhm, ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 5 oder 2 kOhm Dies ist sicherlich einfacher, als einen Widerstand mit genau 110 kΩ zu finden.

Allerdings sollte man im Vorfeld keine Angst haben: In der Schaltung befinden sich meist nur wenige Widerstände, deren Widerstandswert so entscheidend ist. In den meisten anderen Fällen ist eine Spreizung von 5 durchaus akzeptabel, in manchen Schaltungen bis zu 10 %.

Hinsichtlich variabler Widerstände sind die größten Schwierigkeiten beim Einsatz von dualen und gepaarten Lautstärke- und Klangregelungen in Stereoverstärkern zu erwarten. Ihr Hauptnachteil besteht darin, dass in der Position des Mindestwerts (die Achse befindet sich ganz links) der Übergang des Schiebers von der Graphitbeschichtung zur Metallbasis für zwei Potentiometer nicht gleichzeitig erfolgt: für einen - ein wenig früher, für den anderen - etwas später, wodurch beispielsweise die Lautstärke in einem der Kanäle vollständig verschwindet und im anderen - nein. Für einen modernen Röhrenverstärker ist dies absolut inakzeptabel.

Wenn Sie Pech haben und keine ausreichend identischen Doppelpotentiometer finden, müssen Sie sie modifizieren. Die Verfeinerung wird darauf hinauslaufen, dass bei einem der beiden Doppelwiderstände (und höchstwahrscheinlich bei beiden) dieser Fehler rein mechanisch behoben werden muss - durch Biegen des Stromabnehmerbügels, wenn die Konstruktion dies zulässt, oder durch gegenseitiges, gegeneinander Verschieben der die Stromabnehmer tragenden Plattformen.

Um eine längere Lebensdauer zu gewährleisten und Rauschen und Knistern zu vermeiden, müssen außerdem ausnahmslos alle Bedienelemente (Lautstärke, Ton, Stereo-Balance) vor dem Einbau in den Verstärker geöffnet werden, das funktionierende (stromführende) Teil mit Alkohol oder Reiniger abwischen Benzin (aber kein Auto und schon gar nicht mehr mit Lösungsmittel oder Aceton!), dann mit sauberer technischer Vaseline (für Kinder geeignet, aber keinesfalls kosmetisch!) gleichmäßig einschmieren, Deckel wieder vorsichtig und dicht schließen , und lassen Sie einen (nicht mehr!) Tropfen in den Spalt zwischen der Achse und der Buchsenmaschine oder dem Transformatoröl fallen.

Als Einbau- und Einstell-Widerstände, die äußerst selten verwendet werden müssen, hauptsächlich während der anfänglichen Einstellung und Abstimmung des Verstärkers, wählen Sie am besten staub- und feuchtigkeitsgeschützte mit zuverlässigem Kontakt zwischen dem Stromabnehmer und dem Arbeitsgerät Oberfläche des Bogens (z. B. Typen SPZ-9, SPZ-16, SPZ-45b, SP4-2M-b oder Drahtinterlineartypen SP5-16V-b und SP5-2V).

Halbleiterbauelemente. Es wurde zuvor angemerkt, dass in modernen Röhrenverstärkern Transistoren und Dioden praktisch von keinem der Herstellerunternehmen verwendet werden.

Tatsache ist, dass Röhrenverstärker westlicher Unternehmen in der Regel entweder ein unabhängiger leistungsstarker Klemmenblock mit linearem Frequenzgang, ein Standardeingang (1 oder 10 V bei einer Last von 600 Ohm) und ein Ausgang von 20, 40 sind , 50 oder 100 W an 4 oder 8 Ohm Last ohne jegliche Bedien- und Anzeigeelemente oder Voll-UF (Mono oder Stereo - beides gleichermaßen üblich) mit geschalteten Eingängen für Standard-Tonquellen, einem Lautstärkeregler und zwei Klangreglern. Bei Stereo-Verstärkern gibt es zusätzlich manchmal einen Stereo-Balance-Regler.

Und das ist alles. Keine EQs, LED-Signalpegelanzeigen, Überlastungsalarme, Expander (Dynamic Range Extender) - nichts als ein wirklich großartiger High-End-Verstärker. Und in einem solchen Verstärker sind Transistoren wirklich nutzlos.

In unserem Fall haben wir es nicht mit industriellen Entwicklungen zu tun, sondern mit Entwürfen, die jeder Leser dieses Buches in einem einzigen Exemplar anfertigen wird. Daher ist es nicht nur zulässig, sondern gerechtfertigt, das Design zu verkomplizieren, indem einige Servicezusätze hinzugefügt werden. Dazu gehören ein Block fortschrittlicher Klangregler (in vier Abschnitten des Betriebsbereichs), ein System zur Anzeige des maximalen unverzerrten Pegels des Ausgangssignals, ein elektrooptisches Gerät zur genauen Einstellung der Stereobalance basierend auf einem echten Signal und a Anzahl anderer.

Und da all diese Servicegeräte den Prozess der Verstärkung von Niederfrequenzsignalen nicht beeinflussen, ist es durchaus sinnvoll, sie an Transistoren und Halbleiterdioden und nicht an zusätzlichen Lampen durchzuführen, was wir nur ungern tun werden.

Literatur

1. Hochwertige Röhren-Ultraschallfrequenzen

Autor: tolik777 (alias Viper); Veröffentlichung: cxem.net

Siehe andere Artikel Abschnitt Röhren-Leistungsverstärker.

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