Download 2

5/20/2018 Download 2

1/9

Copyright Menno van der Veen; prevod Trafco d.o.o. sa eksluzivnim pravom od ir. bureau Vanderveen;www.mennovanderveen.nl.Knjige su dostupne na Nemakom i Engleskom jeziku na www.Elektor.DEandwww.Elektor.com - 1 -

Ir. Menno van der Veen

Savremena High-end Cevna Pojaala zasnovana na

torusnom izlaznom transformatoru

11 Izrada Push-Pull Cevnog Pojaavaa:Od 10 do 100 Wati

Ovaj lanak je posebno koristan za samograditelje.U njemu se nalaze nekoliko izlaznihpojaavaa u kojima se koriste standardni VDV transformatori.Za svaki model transformatorapostoji pojaavako kolo koje se pobuuje obrtaem faze opisanog u poglavlju 10.

11.1 Odluke, odluke, odluke

Nije praktino detaljno objanjavati svako pojaalo snage.Mnogo deblja knjiga bi bila

potrebna (i naravno mnogo vie itanja).Mi uzimamo opti pristup, koji objanjava osnovnokolo pojaavaa i vezu sa izlaznim transformatorom.Posle toga, objanjavamo svakipojaava po redu, sa izborom komponenti i posebnih karakteristika.Kada izaberemo osnovnokolo dalja razrada nije veliki problem.Izbor metode koju koristimo za podeavanje optimalneradne take izlazne cevi je malo tee.Postoji vie varijanti, kao na primer:

Korienje negativnog napona reetke (NGV) Korienje katodnog otpornika, tako da cev automatski nalazi svoju optimalnu radnu

taku (auto-bias), Automatsko podeavanje, koristei strujni izvor u katodnom vodu, Automatsko podeavanje negativnog napona reetke u zavisnosti sa iymerenom

katodnom strujom, Kombinacije gornjih metoda, i Poslednje ali ne najmanje:Pametna reenja izmiljena od strane pojedinih

konstruktora.

Jasno je da ima mnogo moguih reenja.Ja sam odabrao prvi pristup, koji koristinegativni napon reetke za postavljanje radne take.Ima nekoliko prednosti:Kolo je

jednostavno i potpuno isto za svaki tip pojaavaa, bilo koja cev moe se iskoristiti, i cevi nemoraju biti uparene.Ove injenice bi trebalo da su dovoljne da nas ubede da je ovaj izbornajelegantnije reenje.Moramo da napravimo sledei izbor koji e se veoma odraziti na

kvalitet zvuka.Ovaj izbor je razmatran u prethodnim poglavljima:da li da koristimo triode,ultralinearni ili pentodni nain? Prednost korienja NGV naina je ostavljena potpuno naizbor graditelja.Kako ete videti, ovaj izbor nema uticaja na kolo, obzirom da je sutina

problema povezivanje reetke na izlazni transformator.U sledeim emama ultralinear mod jeprikazan iz razloga pojednostavljenja.I sada poslednja prednost korienja standardnog kola.Uprolosti, cevi su bile veoma dostupne, mogle su se nabaviti iz Holandije, Engleske, Amerike,iz zemalja Istonog bloka, sa Dalekog Istoka.To je i sada tako ali jedino to se promenilo jecena ali na alost u suprotnom pravcu.Nedavno sam uo da odreena standardna ali teko-za-nai cev dostigla cenu od 125 USD za komad.Ova situacija e biti i gora a cene e nastaviti darastu.To je razlog da koristimo standardne cevi koje su relativno jeftine i mogu se nabaviti.Izovih razloga, koristimo EL84 (6BQ5) za pojaavae manjih snaga, i EL34 (6CA7) za vee

snage.Neki ljudi ih vole, neki ne, ali iz iskustva sa njima ih preporuujem.Neki ljudi mogu daprimete da prava trioda (kao na primer 300B) zvui mnogo bolje nego EL 34 konfigurisana


2/9


kao trioda.To je tano, ali Va novanik e presuiti ako insistirate na pravoj triodi.Drugemogunosi su KT88, KT99 (poboljana KT88), KT90 i 6550 WA.Moram da naglasimastronomsku cenu ovih cevi.Iskusna osoba koja zna tano ta radi i moe da napravi sve

potrebne optimizacije moe da koristi skupe cevi, dok standardne tipove cevi mudro koristepoetnici, i ljubitelji zvuka kojima glavni razlog gradnje nije koja je cev ugraena.

11.2 Osnovno kolo: generalna konstrukcija

Slika 11.1 prikazuje osnovno kolo izlaznih cevi.Oznake delova i veze su prikazane nalevoj strani koje su usklaene sa emom 10.4, tako da ih moete staviti jednu poreddruge.Moete uraditi isto sa vodovima napajanja opisanim u poglavlju 12.Vidi se da to koloima veoma malo komponenti.Ovo predstavlja apsolutni minimum koji je potreban, a ema jeista i jednostavna.Povrh svega, kolo je dokazano u praksi mnogo puta, i radi dobro.

11.3Osnovno kolo: ulazni zahtevi

Generalno, ulazno kolo radi kako je i opisano: Izlazni signali Vg1a i Vg1b iz obrtaafaze ulaze u pojaava preko kondenzatora C4 i C5.

Slika 11.1Osnovno izlazno kolo sa torusnim izlaznim transformatorom.

Signali prolaze kroz stop otpornike R9 i R11 na reetke izlaznih cevi.Izraz stop zahtevapojanjenje.Ulazna kapacitansa Cgk (nije prikazana na slici) se pojavljuje izmeu pobudnereetke (G1) i katode svake cevi, jer se one fiziki nalaze blizu.Otpornici R9 i R11 sa ulaznimkapacitetom formiraju niskopropusni filter.Ovo utie jedino na vrlo velike frekvence reda 1MHz-a.Ako je pojaava sklon oscilovanju, ovaj niskopropusni filter priguuje visokefrekvence i efektno zaustavlja oscilovanje.Ovo je objanjenje za termin ovih otpornika.

Vrednosti otpornika R9 i R11 su obino izmeu 1 i 10k, tako da se njihov uticaj neprimeuje ispod 100 do 200 kHz.Ovo u stvari nije tano da izlazne cevi kada se koriste u


3/9


triodnom modu, poto anoda tada ima veoma jak uticaj u obliku relativno velike Millerovekapacitanse.U tom sluaju treba smanjiti otpore R9 i R11.U sredini slike su dva otpornikavezana na reetke (R8 i R10) i dva trimer potenciometra (P1 i P2).Oni slue za podeavanjenegativnog napona reetke (NGV).R8 i R10 imaju tri razliite svrhe.Prvo, osiguravaju da senapon ne moe akumulirati na reetkama.Naponi se mogu akumulirati putem temperaturnogefekta i prazne se preko baze cevi.Ne treba dozvoliti da se napon generie na reetkama, pa je

potrebno da se uklone brzo i efikasno.To podrazumeva da otpornosti R8 i R10 ne treba dabudu prevelike.Prihvatljivo je da budu izmedju 47k i 470k.Drugo, kroz ove otpornike teenegativna struja reetki izlaznih cevi.One su povezane na trimer potenciometre P1 i P2.Tanavrednost otpora nije toliko vana.100k do 1M bi trebalo da bude dovoljna.Trea i

poslednja svrha moe biti iznenaujua.Ovi otpornici formiraju visoko propusni filter sakondenzatorima C4 i C5.Prelazna frekvencija ovog filtera je priblino 20Hz.To znai da efrekvence ispod 20Hz biti oslabljene i nee doi u potpunosti do izlaznih cevi.To ima vrlo

pozitivan efekat ako je previe basova problem, to je pomenuto u poglavlju 2.Sluajno, niskidamping faktor e poveati koliinu basova.Ako ima previe basova, moemo smanjitivrednosti R8 i R10 podjednako.Tu je takoe i etvrta, manje vana funkcija.R8 i R10optereuju obrta faze, pa oni odreuju maksimalnu vrednost muzikog napona potrebnogza pobudu izlaznih cevi.Ovo objanjenje je veoma korisno, poto jasno pokazuje da ova dva

otpornika imaju bar etiri svrhe u isto vreme.Ova situacija se esto pojavljuje u cevnimpojaavaima.Dobri konstruktori se ne slau esto meusobno oko osnovnog kola, ali svi oniimaju sopstvene naine optimizacije vrednosti komponenata.Ja sam svesno napravio vieodluka koje se odnose na ovo kolo.Nakon razmatranja svih argumenata, izabrao sam 100kza R8 i R10.Ovo predstavlja optimizaciju.Vrednosti kondenzatora C4 i C5 (82 do 100 nFsvaki) postavlja -3dB taku visokopropusnog filtera na 20Hz.Drugim reima, na 20Hz postojislabljenje -3dB u odnosu na 1kHz.To ini dva posebna efekta: prvo, uklanja rumble brumgramofonske igle i jake signale sa CD-a.Veina zvunika ak i ne moe da reprodukuje ovezvuke, tako da nema svrhe pojaavati ih.Drugo, izbegava mogue zasienje jezgra izlaznogtransformatora pri punoj snazi, koje je najvie na frekvencijama ispod 20Hz.To takoe

potvruje izbor gde postaviti -3dB take zvuka.Sve ovo nije ujni efekat.Ako insistirate na

reprodukciji niih frekvencija do 1 Hz, tada jedino morate poveati vrednost C4 i C5 20 puta(do priblino 2F).U nekim kolima pojedinih pojaavaa koja e biti opisana kasnije u ovompoglavlju, videete nekoliko primera izlaznih cevi povezanih paralelno.U tim sluajevimaotpornici R8 i R10 su takoe duplirani i spojeni paralelno, koji poveavaju optereenjeobrtaa faze.Videete da su u tom sluaju izabrane razliite vrednosti za C4, C5, R8 i R10kako bi postigli optimalni kompromis sa obrtaem faze.U svakom sluaju ja sam radio na bazi

postavljanja -3dB na 20Hz.

11.4Osnovno kolo: podeavanje NGV

Negativni prednapon pobudnih reetki se podeava pomou dva trimer potenciometaraP1 i P2.Kondenzatori C6 i C7 odvode svaki talasasti napon na zemlju.Mirna anodna struja zasvaku izlaznu cev je definisana za svako pojaavako kolo.Nema podeavajue take NGV naodreeni napon zato to cevi nisu identine (ak i kada su kupljene kao uparene, postoje uvekmale razlike).Pravi pristup je podeavanje prednapona kako bi se postigla odgovarajuaanodna struja.To svakako znai da je tu struju potrebno izmeriti.Zbog toga dva otpornika od10 R12 i R13 su postavljeni izmeu katoda i zemlje.Lako moemo izmeriti napon nasvakom od ovih otpornika obinim voltmetrom kada je pojaava ukljuen.Pretpostavimo da

je anodna struja 50mA.Tada je napon na katodnim otpornicima jednak:


4/9


U praksi ovaj nain podeavanja mirnih anodnih struja jeveoma praktino.Pretpostavimo da smo podesili trimer

potenciometre tako da su naponi na dva katodna otpornika (Vk1 iVk2) priblino jednaki.Tada prikljuimo voltmetar izmeu dvekatode (Vkk) umesto na svaki pojedinani otpornik.Ako suanodne struje na obe izlazne cevi jednake, mereni napon trebada bude nula volti.Ako to nije sluaj, tada moemo izjednaitirazliku pomou samo jednog trimer potenciometra.To znai da

balans anodnih struja moemo vrlo tano da podesimo.To se ujena zvuniku , gde e te primetiti da mreni brum 50 ili 60Hzmoe svesti na neujni nivo.

11.5Stabilizacija izlaznih cevi

iroko je poznata injenica da nove cevi hoe dapobegnu sa njihovih optimalnih radnih taaka.Slede vanenapomene.Nove cevi zahtevaju odreeno vreme da se stabilizujukada se prvi put stave u pogon.Proizvoai pojaavaa voderauna o tome, pa mnogi razrauju svoje pojaavaeodreeno vreme.To se radi tako da se prvo ukljuenje vlakna cevi vri 30 minuta bez

prisustva visokog napona (drugim reima, pojaava je u standby modu; pogledaj poglavlje12 za vie informacija).Cevi e se tada prilino zagrejati.Posle toga, ukljui se visoki napon i

NGV se podesi na optimalnu radnu taku.Pojaava se tada optereti zvunikom, ili vetakimoptereenjem, a na ulaz se dovede jaki signal (sinusnog ili kvadratnog oblika priblino 1 kHz,ili ak glasna muzika) i pusti da radi nekoliko minuta.Ceo proces se ponavlja koliko je

potrebno, sve dok se ne uoci beznaajni pomak.Ponavljanje podeavanja nekoliko puta obinoje dovoljno da se osigura da se ne mora ponovo dodatno podeavati barem est meseci,obzirom da su cevi sada dole u stabilan reim rada.

11.6Povezivanje izlaznog transformatora

Nema se mnogo rei za povezivanjeizlaznih cevi sa izlaznimtransformatorom.Ranije smo napomenulida se cevi mogu podesiti kao triode,ultralinear, ili kao pentode.To se moeizvesti povezivanjem zatitne reetke (G2)sa anodom, na srednji izvod izlaznogtransformatora, ili na napon napajanja,respektivno.Verovatno ste ve primetili dasu zatitne reetke povezane prekootpornika R14 i R15 150 svaki (vidisliku 11.3).Ovi otpornici su veoma vani

za bilo koji mogui mod, to znai da suoni uvek povezani sa zatitnim reetkamaa kasnije sa razliitim takama na kolu, u

Slika 9.1Izjednaavanjeanodnih struja

korienjem katodnihvoltmetara Vk1 i Vk2 irazlikom katodnihnapona Vkk

Slika 9.1Povezivanje za tri razliita moda rada


5/9


zavisnosti od moda rada. Otpornici R14 i R15 imaju svrhu da spree oscilovanje i da ograniestruju prema zatitnim reetkama.U odreenim okolnostima, moe biti korisno postavitiselektor moda u pojaava kako bi lako mogli da promenomo mod rada.

Upozorenje:nikada ne menjamo mod dok je visoki napon prikljuen na cevi!U suprotnom moete uti u zvunicima jak prasak.Prvo, iskljuimo visoki napon, promenimomod, pa ponovo ukljuimo visoki napon.Takoe treba obratiti panju na boje izvodatransformatora.Svi VDV torusni transformatori su identino oznaeni bojama, kako bi

povezivanje izlaznih transformatora bilo lako.Jedino je drugaije kada se koristi posebanpredpojaava, a to je opisano u poglavlju 15.

11.710 Wati sa dve EL84 sa VDV8020PP (PAT4000)

Slika 11.4 pokazuje emu kola ovog pojaavaa, sa oznaenim noicama cevi EL84(6BQ5).Anodni napon je 330V a struja je 40 mA.Napon na R12 i R13 e biti 0.4V ako je

NGV pravilno podeen.Sa ovim naznaenim vrednostima, disipacija svake EL84 je za nijansuvia nego to je deklarisani maksimum od 12 Wati.Iz iskustva znam da cev nema problema satim.U stvari, EL84 daje malo vie i osigurava dobru tranzijentnu reprodukciju na veimsnagama.Dobrih 5 wati, audio snage je mogue dobiti u modu triode.Ultralinear mod daje 10

wati, dok pentodni mod daje 17 wati sa 5% izoblienja (po specifikaciji iz katalogacevi).Informacije za ispravljaki deo se nalaze u poglavlju 12.

Slika 11.410 watni pojaava sa dve EL84


6/9


11.830 wati sa dve EL34 sa VDV6040PP (PAT4002)

U ovom pojaavau, EL34 (6CA7) izlazne cevi su lagano optereene.Na cilj ovde je daradna margina ne pree bilo koju kritinu vrednost.Mogue je dobiti vie snage iz EL34, alikonzervativna konstrukcija ovog kola daje vrlo miran, oputen i stabilan zvuk.Anodni napon

je 380V a struja je 60mA po cevi.U triodnom modu, izlazna snaga je 13 W; ultralinear daje 33W a pentodni mod daje skoro 40 W.Triodni mod je posebno dobar u produkciji finih

zvunih detalja, i dampira zvunik optimalno.Vidi slike 11.5 i 11.6.Interesantno je pokuatida se zamene EL34 sa EL34-s cevima.Stakleni omota EL34 je tanji, i konstrukcija anode ireetki je drugaija.Po pitanju kvaliteta zvuka, postoje znatne razlike.Sa EL34 basovi sumekaniji i manje vrsti, a visoke frekvencije su vie blagi.Glavni uzrok ovih razlika je

Slika 11.5 30 watni pojaava sa dve EL34

razlika u unutranjoj otpornosti cevi.EL34-s ima malo veu unutranju otpornost.Takoe imai malo manju snagu.Ovaj eksperiment je dobar primer kako tip cevi ima uticaj na kvalitetzvuka.Uzgred reeno, EL34-s je tetroda dok je EL34 prava pentoda.Sluaj razliku!

Slika 11.6Vrlo atraktivan

primer 30 watnogbalansnogpojaavaa


7/9


11.970 wati sa etiri EL34 i sa VDV3070PP (PAT4004)

Ovaj pojaava koristi etiri izlazne cevi umesto dve.Moemo da udvostruimo izlaznusnagu i prepolovimo efektivnu unutranju otpornost cevi vezujui cevi u paralelu.Ponovo cevirade konzervativno; anodni napon je 380 V a struja je 60 mA po cevi.Poto su sada cevi

vezane paralelno, ema kola je komplikovanija, i prikazana je na slici 11.7 za ultralinearnimod (preklapajui).Naglaavam da je podeavanje NGV ostalo posebno za svaku cev, pa jepotrebno kondenzatore C4 i C5 duplirati.Kako bi izbegli preoptereenje obrtaa faze,otpornici pobudne reetke su promenjeni na 220 k i vrednosti C4a, C5a, C4b, i C5b susmanjeni na 47 nF.

Upozorenje: veliki frekventni opseg ovog pojaavaa znai da moze daproosciluje.Razmislite veoma paljivo gde postaviti take uzemljenja! Dobar izbor moe dasprei oscilovanje.Ako i dalje dolazi do oscilovanja, reiemo problem ako prosto poveamovrednosti R9, R11, R14 i R15.Ovaj pojaava daje 30 wati u triodnom modu, 70 wati u ultralinearnom modu i 80 wati u

pentodnom modu.Ponovo, triodni mod daje naj bolji kvalitet zvuka, dok ultralinearni mod

moe da se izbori sa mrenim varnienjem.Informacije o napajanju su date u poglavlju 12.

Slika 11.7 70 watni pojaava sa etiri EL34


8/9


11.10100 Wati sa etiri EL34 sa VDV2100PP (PAT4006)

Ovo kolo koristi iste komponente kao i predhodni.Glavna razlika je da je anodni naponpovean na 450 V i mirna anodna struja je smanjena na 50 mA po cevi.Podeavanje mirneanodne struje mora da se izvede veoma paljivo kako ne bi dolo do prekoraenja maksimalnedisipacije.Vei anodni napon daje mnogo veu izlaznu snagu.Karakteristike ovog pojaavaasu jo uvek high end, moe se koristiti kao odlino razglasno ili gitarsko pojaalo, zbog

njegove velike izlazne snage.

Slika 11.8100 W push-pull pojaava sa etiri EL34


9/9


11.11 80 Wati sa osam EL34 u triodnom modu sa VDV1080PP (PAT4008)

Moda e Vae opredeljenje biti triodni mod izlaznih cevi.Moete takoe poeletimnogo izlazne snage.To sve znai da Vam treba osam EL34 koje rade na 450 V, sa anodnomstrujom od 50mA po cevi.Kolo je prikazano na slici 11.9.Kao i pre, NGV se moe podeavatinezavisno za svaku cev.Anodna struja mora biti proverena da bude 50 mA kao to je

zahtevano.Ako uporeujete karakteristike ovog pojaavaa sa prethodnim 100 watnim,videete da je triodni mod optimizovan u velikom stepenu dok je izlazna snaga ostalavelika.Ovaj odvaan pojaava radi ekstremno dobro sa cevima sa jednakomtranskonduktansom i internom otpornou, to znai da je vrlo dobra ideja da cevi buduuparene.ta bi se dogodilo ako bi promenili u ultralinearni ili ak pentodni mod? Mnogo vieizlazne snage se moe dobiti, ali jezgro transformatora nije podobno ja ove modove.Niskefrekvencije mogu zasititi jezgro.Ovaj transformator je specijalno razvijen za 80 W u triodnommodu koji se koristi u ovom kolu.

11.12Rezime i zakljuci

Razmotrili smo pet razliitih izlaznih pojaavaa sa razliitim izlaznim snagama imodovima rada.Interesantno je podvui da slinosti u kolima , to ilustruje ideju da se cevni

pojaavai mogu dizajnirati po standardnom konceptu.Glavni razlog ovih slinosti jekorienje negativnog napona reetke radi dovoenja cevi u optimalnu radnu taku. takoesmo razmatrali efekat izlaznog pojaavaa na obrta faza , gde je potrebno vrednostikondenzatora C4 i C5 i otpornika R8 i R10 menjati.Zakljuili smo potrebu paljivoguzemljavanja radi prevencije oscilovanja, i podvukli da poveanje vrednosti stop otpornikamoe reiti ovaj problem u potpunosti.Odgovarajue uzemljenje takoe otklanja brum.

Slika 11.9Pojaava sa osam EL34 u triodnom modu

Download 2

Documents

Transcript of Download 2