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無線電子工学および電気工学の百科事典 ランプ超音波デバイスの設計上の特徴と設計。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
真空管の超音波周波数 (特に強力なもの) と同様のトランジスタの超音波周波数との基本的な違いにより、設計要件に顕著な違いが生じます。 これらの違いを挙げてみましょう: 1.真空管アンプの全段の入力回路は、同様のトランジスタ回路よりもXNUMX桁大きい開放入力抵抗を持っているため、外部電界（干渉）の影響もXNUMX桁大きくなります。
上記でも、強力なチューブ超音波周波数変換器の設計がトランジスタ増幅器の設計とは根本的に異なる必要があることを理解するには十分です。 チューブ超音波周波数ユニットの設計とレイアウトを決定する際の基本原則は、: 1. ピックアップの影響を受ける回路とノード、およびこれらのピックアップを作成する回路の両方を完全にシールドします。 同時に、シールド技術には独自の詳細があり、これについてさらに真剣に注意を払います。
これらの懸念に加えて、現代の真空管アンプの作成者には、他にも多くの同様に重要な懸念があります。 たとえば、アンプの重心が構造の幾何学的中心と一致するように、固有のかさばる出力トランスを備えた電源段と出力段をどのように配置するか。 または、一方では使いやすく、他方ではそれらと入力ランプの間の接続ワイヤができるだけ短くなるように操作コントロールを配置する方法。 そして、そのような問題はたくさんあります。 今後、具体的な構造を記述する際には、これらの問題を可能な限り総合的に検討し、解決していきます。 さて、デザインについて。 まるで合意によるかのように（あるいはそうだったのでしょうか？）、まったくすべての企業が最新の真空管アンプを製造しているのは偶然でした。彼らは最新のデザインスタイルと同時に最新の建設資材を放棄しました。 著者に知られているすべての現代の超音波周波数は、アメリカのモデルに従って、50年代のスタイルで装飾されています。 インストルメンタルスタイルを持っています。 ほとんどの場合、それは長方形の金属製の箱であり、時には5つの側面に木製の壁があり、黒またはダークブラウンで塗装されています（一部のモデルではダークグレーのハンマーエナメルでさえあります）。 ケースの比率は非常に多様です。最大の前壁があります。 幅と高さよりも深い深さで、幅と深さおよび高さの比率は4：2：XNUMXです。 電源ヒューズを除くすべてのコントロールは、フロント パネルの XNUMX 行に表示されます。 ネットワークスイッチは、従来の計器用トグルスイッチの形で作られています。 ボリュームとトーンのコントロール ノブ - 最も単純な円筒形で、黒に「刻み」とネジ留めが付いています。 ケースの上部の金属カバー、後壁、および底部には、ターミナルランプ、ケノトロン、および電源トランスの上に多数の穴または細長い換気スロットがあります。 西洋のデザイナーやデザイナーは、現代の真空管アンプがその完成度により、通常の家庭用無線機器よりも特殊な精密機器に近いことを強調するという目標を設定したようです。 私たちはそのようなタスクを設定しませんが、個々のユーザー向けに設計されており、他社との競争を恐れず、広告の外部効果を必要としないため、デザインの最大限のシンプルさと人間工学に準拠します。 ただし、これは、提案されたアンプを構築するすべての人が、最新の素材を使用して自分の好みでアンプを設計できる可能性をまったく排除するものではありませんが、基本的な要件を損なうものではありません。適切な温度体制を確保します。 パラメータの調整と測定方法 この本は、さまざまな設計を調整および確立するのに十分な練習を積んだ経験豊富で有資格の無線アマチュアを対象としていますが、著者は、XNUMX 年の経験から得られたいくつかの考慮事項を表明することを許可します。 それで、最初に用語について。 チェック、調整、調整、調整、起動、活性化、測定、テストとは何ですか？ これらの概念を明確に定義し、それらがどのように異なるかを言うことができますか？ 違うと思う。 その場合は、チェックから始めましょう。 産業用 TV であろうとアマチュア テープ レコーダーであろうと、新しく組み立てられたデバイスは、すぐに動作することを期待して、ネットワークに接続しないでください。 そして、それが機能しない可能性が高いからではなく、電源を入れた後、この目を永遠に失うため、まばたきをする時間がない可能性があるためです。 これは、最初にチェックせずに供給した整流器フィルター コンデンサーが破損しているか、許容範囲を超える漏れがあり、シャーシに寄りかかった瞬間に爆発した場合に発生する可能性があります。 ここでの質問は、何をチェックするか、どのようにチェックするか、何をどのような順序でチェックするかです。 このプロセスは長い間徹底的に行われてきたため、ここで新しく独創的なものを発明することはできません。 最初の不変のルール：組み立てられた構造で10つの障害のある抵抗またはコンデンサを検索するのに、一緒に使用されるすべての部品を注意深く事前チェックするよりも20〜20倍の時間がかかります。 この規則から、次の法則が適用されます。はんだごての隣のテーブルにアンプを取り付けるプロセスでは、はんだごての前に、ランプマルチスケール抵抗計のテスターまたはプローブと各部品が必要です。プリント回路基板に挿入する場合は、デバイスによって、破損、短絡、漏れがないか、指定された定格に準拠しているかどうかを確認する必要があります。 十分なスキルがあれば、抵抗と従来のコンデンサをチェックするのに30〜1,5秒、フィルターコンデンサとポテンショメータをチェックするのに2〜XNUMX分しかかかりません。 しかし、繰り返しますが、これらの費やされた秒と分は、アンプをセットアップするときに報われる以上のものです。 そのため、インストールプロセス中にすべての詳細を確認しましたが、欠陥のあるものは明らかに除外されています. 今度は回路をチェックします。 生産条件では、この目的のために、製品ごとに特別な「抵抗マップ」が開発されており、回路のいくつかの重要なポイントについて、これらのポイントの抵抗値が両方に対して示されていますシャーシと電源の「ホット」ワイヤに対して相対的です（これはプラスとマイナスの両方になる可能性があります）。 アマチュアの練習では、製品はほとんどの場合単一のコピーで作成されるため、このようなマップを作成することは意味がありませんが、実際の抵抗値のチェック自体は実行できますし、実行する必要があります。 まず、絶対に接地して互いに閉じてはならない回路から開始する必要があります。 警告！ テストを開始する前に、すべてのポテンショメータを、例外なく、動作および設置 (モード) の両方で、中間位置に設定する必要があります。 このような回路の非接地点には、主に、すべての整流器の「ホット」端子 (プラスまたはマイナス)、すべてのランプのグリッドをシールドおよび制御するアノード、すべての酸化物コンデンサのプラス (またはマイナス) 端子、およびその他の同様の点と回路が含まれます。接地してはいけません。 これに続いて、回路のすべてのポイントがチェックされますが、逆に、電源の「ホット」ポイントに直接接地または接続する必要があります。 経験豊富な無線アマチュアは、これらすべてのポイントと回路をよく知っています (たとえば、これらはすべての操作用ポテンショメータの保護カバーであり、回路図にはありません)。 回路をチェックし、特定された欠陥やエラーを排除するすべての操作が完了したら、次の操作、つまりアンプの起動に進むことができます。 初めてアンプの電源を入れることができるのは、ランプを取り外した場合のみです（ケノトロンを除く）。 アマチュア無線家が調整可能な単巻変圧器または 220 から 127 V への移行変圧器を持っている場合、最初のスイッチオンは主電源電圧を下げた (半分の) 状態で実行することを強くお勧めします。 電源ボタンまたはトグル スイッチを押す前に、ヒューズ ソケットが実際に 0,5 または 1 A のヒューズであり、20 アンペアのバグや釘ではないことを再確認してください。 さらに、適切な制限値 (250、350、または 500 V) の DC 電圧計を最初のフィルター コンデンサーに接続することを忘れずに、電源を入れた瞬間から矢印の指示に従ってください。 20 ～ 30 秒 (ケノトロン グローのウォームアップ時間) が経過してもこの時点で電圧が表示されない場合は、すぐにアンプの電源を切り、原因を見つけて取り除きます。 電圧が表示された場合（および図に示されている公称値の約半分である場合）、すべてのランプのすべての電極に供給電圧が存在するかどうかを電圧計で確認すると便利です。 パネルにランプ自体がない場合、これらの電圧は、消費電流がなく、その結果、電圧が発生するため、原則として、整流器フィルターの出力の電圧と等しいか、非常に近くなります。負荷抵抗の両端で降下します。 回路に短絡がないこと、およびすべてのランプ電極 (あるべき場所) に一定の電圧がかかっていることを確認した後、アンプの電源を切り、電源を完全にオンにする準備をします。 警告。 次のスイッチオンもすべてのランプを取り外した状態で実行され（ケノトロンを除く）、したがって消費がないため、回路の特定のポイントで供給電圧が許容電圧を超え、一部の障害につながる可能性があります部品。 図で言われていることを説明しましょう。 4.ここで、最初の180つのランプは、フィルターの200つの連続したリンクを介して電力が供給され、それぞれの電圧が低下し（負荷がある場合）、図で指定された値\ u260b\uXNUMXbに対応します。 たとえば、酸化物コンデンサのA点では、アンプの通常の動作中に+XNUMX Vの電圧が必要です。ただし、動作電圧がXNUMX Vのコンデンサがこの場所に取り付けられている場合（これはかなり許容されます） ）、ランプなしでアンプをオンにすると、全電圧整流器がアイドル状態（たとえばXNUMX V）になり、コンデンサが破損する可能性があります。 この可能性を防ぐために、このような回路は整流器から一時的に切断するか、同等の抵抗性負荷をかける必要があります。 次に、ケノトロンを挿入した定格主電源電圧（220 V）でアンプを（ランプなしで、これらの推奨事項を考慮して）オンにし、10本のワイヤーと特に微量の煙のためにオンのままにします。 今回はすべてが順調であれば、次のステップに進むことができます。 原則として、このプロセスをどの順序で実行するかはまったく問題ありませんが、何らかの理由で、伝統的に最終段階から開始するのが通例です。 同じことをします。 最後のカスケードはすべてプッシュ/プルなので、肩の XNUMX つから始めましょう (どちらでも構いません)。 まず、このランプのカソード回路にあるものを見てください。可変調整抵抗がある場合は、必ず最大抵抗位置に設定し、これが実際に当てはまるかどうかをテスターで確認してください。 ランプ ソケットのアノード端子に接続されているワイヤのはんだを外し、DC ミリアンメータのスケールを 100 以上 250 mA 以下 (アノードにマイナス、トランスにプラス) でオンにします。
これで、XNUMX つの端末ランプ、すべてのケノトロン (複数ある場合) を挿入して、アンプの電源を入れることができます。 この場合、ターミナルランプの白熱の出現を観察する必要があり、それが数秒間存在しない場合は、カソードの破壊を避けるためにアンプをすぐにオフにする必要があります。 グローの欠如の理由は、ソケットまたは電源トランスのフィラメント ワイヤの配線が正しくないか、ランプの誤動作である可能性があります。 熱がある場合は、デバイスの読み取り値を観察してください。 警告。 整流回路が陽極パワーオン遅延回路を備えている場合、設定された「ジャンプ」リレー動作時間の後に陽極電流が現れます。 そのような回路がない場合、ランプ自体とケノトロンの両方が暖まるにつれて、電流はスムーズに増加します。 電流の増加が止まり、一定の値に落ち着いたら、表を確認してください。 1は、このタイプのランプの最大許容アノード電流です。 ランプの陰極にある抵抗の抵抗を下げて、電流値を最大許容値の半分に設定します。 端子ランプが三極真空管の場合、モードの事前設定は完了したと見なすことができます。 ただし、最終段階で五極管またはビーム四極管を使用する場合は、定格アノード電流を設定した後、スクリーニンググリッドの電流とその上で消費される電力がに示されている制限を超えないようにする必要があります。同じテーブル（P-g2 = I-g2 x U-g2）。 一方の端子ランプの静的モードの設定が終了したら、もう一方の端子ランプでも同じことを行い、問題がなければ、位相インバーターモードの設定に進みます。 ここでは、最初に右三極真空管のグリッド回路の調整ポテンショメータを最小位置に設定し（グリッドは接地されています）、その後でのみランプをソケットに挿入することが非常に重要です。 ランプがウォームアップした後の両方の三極管のアノードとカソードの電圧が、図に示されている電圧と一致する場合 (10% の偏差内)、ステレオ チャンネルの XNUMX つの予備的な静的調整が完了したと見なして、続行することができます。 XNUMX番目のステレオチャンネルの同様のチェックと調整に。 モードが図に示されているモードと著しく異なる場合は、まず別のランプを試してください。これで問題が解決しない場合は、デバイスでアノード電流を測定し、アノード回路とカソード回路の抵抗値を確認してください。もう一度 (特に、インストール前にこれを行っていない場合)。 最後に、休止モードのすべてのランプの電圧と電流が推奨値に一致したら、作業の最も困難で重要な部分である動的モードの設定に進むことができます。 UZCH の動的 (有用な信号がある場合) の調整は、静的な調整とは対照的に、入力から出力へのカスケードを実行し、入力段から開始する方が適切です。 ただし、この場合、アンプ全体ではなく、フェーズ インバーターの XNUMX つの三極管の最初から始まる端子ブロックのみを検討しています。 この三極管のグリッドに有用な信号を適用する前に、測定機器を戦闘準備状態にする必要があります。 これは、まず第一に、周波数範囲が20 Hz ... 20 kHz以下で、それ自体のクリアファクターが1％未満のサウンドジェネレーターであり、第二に、幅広い測定範囲を備えたチューブまたはトランジスタミリボルトメーターです。制限（たとえば、LV-9またはMVL）、オシロスコープ、できれば高調波歪み計または高調波アナライザが必要です。 ほとんどのアマチュア無線家は非線形歪み計を持っていないことを考慮して (そしてそれがなければ、本当に高品質のアンプについて話す意味がありません)、より時間がかかりますが、それでもかなり信頼性の高い評価方法を使用することをお勧めします。非線形歪み。 このグラフ分析方法は次のとおりです。 カスケードの動的調整を開始する前に、カスケードの出力電圧のグリッド上の信号レベルへのグラフ依存性を座標でプロットするためのフォームを準備する必要があります。 X-Uin[MB]; Y-Uout[MB] これを行うには、作成されたグラフの十分な精度を保証する「ボックス内」のノートを使用するのが最善です。 いっそのこと、方眼紙を使用してください。 プロットのプロセスは、ランプ グリッド上のサウンド ジェネレータからの周波数 1000 Hz の電圧の離散変化 (たとえば、5 または 10 mV の後) と、出力での対応する信号値の正確な測定に縮小されます。ステージの。 これらの値は、ドットの直径が最小になるように、先のとがった鉛筆でグラフにプロットする必要があります。 非線形歪みがない場合、依存グラフは、座標の原点から出て、カスケードのゲインを特徴付ける角度でX軸に対して傾斜した直線になります。 ランプの動作点 (グリッド上のオフセット) が最適に選択されている場合、直線は出力電圧のあるレベルまでほぼ完全に線形になり、その後、その勾配は徐々に減少し、限界で水平線になる傾向があります。 . このようなグラフを作成したら、完全に均一な、できれば鋼の定規を取り、ゼロから始めて、グラフのマークされた点に沿って左から右に適用する必要があります。 ルーラーの右側のポイントの最も重要でない偏差が概説されている場所で、マークポイントを配置し、そこから X 軸への垂線を下げる必要があります.X 軸とのこの垂線の交点が決定されます非線形歪みがすでに許容できない入力信号の制限レベル。 許容できる歪みのレベルは、この値より 10 ～ 15% 小さい入力信号の最大範囲によって決まります。 この範囲を決定したら、それをランプの静止バイアス電圧と比較します。 どのような状況でも、信号スイングはバイアス電圧よりも小さくする必要があります。 同時に、構築されたグラフを使用して、カスケードのゲインの実際の値を、出力電圧の任意の値 (特性の線形部分内) を対応する入力電圧で割ることによって決定できます。 . このランプの銘板値と比較してください (表 1 を参照)。 通常、カスケードの実際の増幅は、表に示されている約 50 ～ 70% です。 特性の線形部分が小さすぎることが判明した場合、これはランプの動作点が正しく選択されていないことを示している可能性があります。 この場合、自動バイアス抵抗のさまざまな値でいくつかの動的特性を取得し、特性の線形部分の最大長に対応するモードを選択する必要があります。 この操作は、ランプ自体の保守性に確固たる信頼がある場合にのみ実行できることをお知らせします。 それ以外の場合は、ランプを確認するか、別のランプと交換することから始める必要があります。 XNUMX つのカスケードの動的調整が終了したら、他のすべてのカスケードを同じ方法で調整します。最後のカスケードも、それが三極管で組み立てられている場合を含みます。 超線形スキームに従って五極管またはビーム四極管で作成された最終段階では、シールドメッシュを出力トランスの一次巻線のタップに接続するためのさまざまなオプションについて、調整と測定が数回行われます。二次巻線に接続された負荷ダミー (少なくとも 4 W のワイヤ抵抗 8 ... 30 オーム電力)。 これは、三極管の最終段階にも当てはまります。 100℃以上になることがありますのでご注意ください。 スクリーニング メッシュを接続するためのいくつかのオプションから、最も線形な動的応答に対応するものを選択します。 スクリーニング メッシュを他のプッシュプル アームの同じコンセントに接続してください。 すべてのステージの動的調整を順番に実行したら、アンプ全体の動的調整に進むことができます。 すべての操作コントロール (ボリューム、トーン、バランス) を中央の位置に設定して、1000 Hz の周波数で実行する必要があることを思い出してください。 そしてもう少し理論。 「アンプ」という言葉は、その目的の主な本質、つまり電気信号を増幅することを反映しています。 ただし、UZCH は単なるアンプではなく、電流の弱い変化をラウドスピーカー コーンの強力な機械的振動に変えるという、非常に具体的で非常に狭い目的のために設計されたデバイスです。 したがって、UZCH は純粋な交流電源と電気音響トランスデューサの間の単なる中間リンクです。 信号源も電気音響変換器も当社の管理下にはありません。それらの特性は事前に決定されており、変更することはできません。 たとえば、アンプの入力感度を自発的に 10 mV または逆に 10 V に設定することはできません。これは、既存の規格に準拠したすべての低周波信号源 (マイクを除く) の出力電圧が 50 の範囲であるためです。 ... 250mV。 同様に、UZCH の出力信号のパラメータもあらかじめ決められています。 インピーダンスが 20 オームの 4 ワットのスピーカー システムで動作するように設計されている場合、アンプの出力での公称信号電圧は次のようになります。 U = SQRT(PR) = SQRT(20x 4) = 9V、電圧 Iload=U/R=9/4=2,25A を提供します。 したがって、入力電圧は 100 ～ 150 mV で、内部ソース抵抗は数百キロオームのオーダーで、出力電圧は最大 9 A の電流で 2,5 V です。これから逃れることはできません。 しかし、これらの境界の間で、私たちは自由を与えられています。 ただし、それほど完全ではありません。 出力信号のパラメータを確保するために、最終段のランプから供給される電力が使用されます。 そして、このためには、ターミナル ランプの設計のみによって決定される、明確に定義されたビルドアップ電圧がグリッド上に必要です。 この電圧の値は、参考書に記載されています。 そしてさらに。 ±14dB スイング (つまり、電圧の 25 倍) など、良好で深いトーン コントロールが必要です。 これは、有用な信号のレベルが正確に何回も失われることを意味し、予備的な増幅によって補償する必要があります。 そして、私たちは否定的なフィードバックを失います. そしてまた - 繊細さについて。 それでも...など。その結果、かなり大きな信号損失が発生します。これは、前置増幅によってのみ補償できます。 この値を知って、適切なタイプのランプと前置増幅のステージ数を選択します。 そして、この問題は多くの方法で解決できるので、ここでは誰も私たちに注文しません。 しかし、十分な理論。 入力ジャックからスピーカーコネクタまでのAFパススルー全体の動的調整に戻りましょう。 したがって、アンプの入力には100 ... 150 mVのレベルの信号があることをすでに理解しています。 これは、サウンド ジェネレーターからこの信号を受信し (1000 Hz の周波数で - 覚えていますか?)、ステレオ チャンネルの XNUMX つの入力コネクタに送る必要があることを意味します。 もちろん、機器の標準シールド ホースのみをコネクタとして使用する必要があります。 音量コントロールは最大ギア位置 (時計回りいっぱい) に設定する必要があり、チャンネル スイッチ (アンプにある場合) は目的の位置に設定する必要があります。 真空管ミリボルトメータを使用して、最初のランプのグリッドで直接信号を確認し、オシロスコープをこのランプのアノードに直接接続します (オシロスコープに保護されていない入力がある場合は、少なくとも 0,1 の電圧に対して 250 uF コンデンサを介して) V) アンプの電源を入れます。 ランプを温めた後、オシロスコープで正弦波のわずかな歪みを確認します。 歪みが明確に観察される場合は、グリッド上の実際のビルドアップ電圧を、カスケードの動的調整中に取得した特性からこのランプについて決定した最大許容信号レベルと比較します。 適用された信号のレベルが許容レベルよりも高いことが判明した場合（これはありそうもないことです）、アンプの入力（入力ジャックのすぐそば）に0,5つの抵抗の基本分割器を取り付ける必要があります。その内、1 ... 500 MΩ 以内である必要があります。 オシロスコープに歪みがない場合 (これは正常です)、オシロスコープの画面に目に見える歪みが現れるまで、サウンドジェネレータからの信号を徐々に上げ始め、ジェネレータ出力信号の対応するレベルを測定します。 1000 mV 以上にする必要があります (XNUMX mV に近いほど良い)。 第 100 段階を調整した後、ジェネレーターの出力を 150 ～ XNUMX mV に再度設定し、オシロスコープのプローブを第 XNUMX 段階のランプのアノードに移動します。 その調整と信号レベルの測定は、XNUMX つの例外を除いて、説明されているものと同じです。 それは、通常、出力トランスの二次巻線からランプのカソードに負帰還電圧が印加されるという事実にあります。 フィードバックの深さを設定するには、特別な設定ポテンショメーターがあり、最初にゼロレベル位置に設定する必要があります (エンジンは接地されています)。 このポテンショメータを目的の位置に設定するのは、他のすべての調整がすでに行われているときに最後に行われます。 これにより、最終的に入力感度が設定されます。 位相インバータの動的モードの調整も、原則として、シーケンスを除いて、説明したものと同じです。 最初に、最初の（直接）三極真空管が調整され、次に、XNUMX番目の（逆）三極真空管のグリッド回路のポテンショメータスライダーを使用して、最初の三極真空管のアノードとまったく同じ信号がXNUMX番目の三極真空管のアノードに設定されます三極真空管。 信号の発散 на両方のアノードが 0,5、最大 1% を超えてはなりません。 この結果を得るには、調整ポテンショメータの位置を何度も確認する必要があります。 最終段階を調整する原理については、以前に詳しく説明しました。 UZCH 入力での信号レベルが 100 ～ 150 mV の場合、最終段のランプのグリッドの電圧が、歪みのない最大出力電力を得るために必要な電圧であることを確認する必要があります。 それ以上ではありませんが、それ以下ではありません。 必要な電圧は、ドライバの出力と終端段の入力の間に接続された特別に用意された調整抵抗を使用して設定されます。 高品質なUZCHを調整する技術です。 ただし、ほとんどすべての無線機器の調整と調整に等しく適用できます。 これらの問題は、本書で説明されている特定のアンプの調整に関するセクションで、より詳細に説明されています。 文学 1.高品質のチューブ超音波周波数 著者: tolik777 (別名 Viper); 出版物: cxem.net
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