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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 UMZCH のエントリーレベル。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
何年にもわたって、音響増幅技術は優れた結果を得ることを可能にする膨大な数の技術的解決策を蓄積してきましたが、すべてにもかかわらず、多くの設計者（ラジオアマチュアだけでなく真面目な企業も）は何度も何度も自分のルーツに戻ります-回路の観点からは可能な限りシンプルですが、同時に高品質のサウンドを得ることができる最も効果的なソリューションでもあります。 これらの設計分野の XNUMX つは、真空管での UMZCH の構築です。 (UMZCH - オーディオ周波数パワーアンプ)。 しかし、ここでも敬意を表する必要があります。電気回路は単純に見えますが、誰もが「まともな」音を出すことに成功しているわけではありません。 しかし、経験豊富なアマチュア無線家が貯金箱にもうXNUMX枚のコインしか持ってこなかった場合、初心者にとって、この問題は自分では解決できないため、デザインに従事したいという彼の欲求を永久に奪う可能性があります。 しかし、これはすでに心理学の分野からのものです... :) 初心者のコンストラクターの注意は、繰り返しが非常に簡単であり、最も重要なのは、テレビやラジオで当時広く使用されていた一般的なランプと部品を使用する、気まぐれでなく、かなり高品質のチューブUMZCHです。 このアンプはターミナルアンプとして設計されており（つまり、トーンコントロールや、スイッチ、補正プリアンプなどの他のノードは含まれていません）、もともとはコンピューターのサウンドカードからの信号を増幅することを目的としていました。 、非常に優れた（主観的な）特性により、他のより「深刻な」ソース（CDプレーヤー、ビニールディスクプレーヤー、テープレコーダーなど）からの信号を増幅するために使用できます。 増幅器の1つのチャネルの概略図を図XNUMXに示します。 XNUMX
アンプは6段。 初段は 3N1P (VLXNUMX) 二重三極管の半分の上に構築されており、古典的な電圧増幅段です。 ランプの後半は、アンプの XNUMX 番目のチャネルで使用されます。
抵抗器 R4、R5 では、それらを流れるカソード電流によりバイアス電圧が生成され、ランプの動作モードが設定されます。 カソード回路にコンデンサがないこと（通常、工業デザインに存在し、カソード抵抗と並列に接続されている）は意味がないわけではありません-これにより、カスケードでローカルOOSを取得できます。カスケードの直線性が向上します。 このような局所的な OOS の深さは小さく、抵抗器 R4 と R6 の抵抗値の比によって決まります。 この手法では、5 番目のウサギを「殺す」こともできます。一般的な OOS の電圧をカソード回路に印加すると非常に便利です。 R4 はカソードに直接供給されます。 ランプのタイプと動作点は、ランプの CVC (電圧-アンペア特性) の線形セクションでレジームを得たいという要望に基づいて選択されましたが、グリッド電流の出現は受け入れられません (中の電流グリッド回路は、その電圧がカソードに対して正になると発生し、その結果、アンプのどの動作モードでも強い信号歪みが発生し、十分な増幅を備えたステージの小さな出力インピーダンスが可能になります。インストールとランプの寄生容量、および後続のステージの抵抗器のインダクタンスを「無視」する必要があります。 しかし、このすべてにおいて、アノード電流は、ランプの寿命を確保するのに十分小さくなければなりません。 その結果、アノード回路の抵抗は 47 kOhm で、アノード電流は 3 mA でした (参考書で規定されているアノード電流は 8N6P ランプで 3 mA です)。この時点で、I-V 特性は非常に直線的です。スイングが最大 3 ボルトの入力信号用。 カスケードの電圧ゲインは 16,5 です。 第 6 段階も独創性に違いはありません。これは、強力な出力 14 極管 2P9P (VL48) 上に構築された典型的なシングル サイクル カスケードです。 カソード抵抗 R7 は、ランプの動作点 (アノード電流 XNUMX mA、XNUMX 番目のグリッド XNUMX mA) を設定し、ローカルの浅い OOS も構成します。 グリッド回路の抵抗器は、比較的低い抵抗で選択され、設備の寄生容量の影響と最初のグリッドの漏れ電流を減らします (一般に、ランプは常に最初のグリッドの回路に漏れ電流があります。その上の電圧は陰極に対して負ですが、高出力ランプで最も顕著です.この電流の大きさは数μAのオーダーです.負の効果はランプモードの「逸脱」です）,ただし、その抵抗が前段の出力抵抗よりも大幅に大きいことが重要です。 4,5段目のランプは出力トランスに負荷がかかります。ランプの高出力抵抗（約1kオーム）を比較的低抵抗の負荷に合わせる必要があります。 この設計のために変圧器を選択するという原則-「安くて陽気な」-TVZ-9-XNUMXタイプの変圧器が使用され、テレビと一部のラジオ受信機の両方で使用されました。 他のタイプの出力オーディオトランスを使用することもできますが、重要なのは、シングルエンド出力ステージで使用するために特別に設計されていることだけです。 TVKタイプのトランス（垂直スキャンの出力ステージで使用）を試すこともできますが、出力トランスはおそらくチューブアンプの最も重要な詳細であることに注意する必要があります-ほとんどの場合、その品質が決定しますアンプ全体の品質。 出力段電圧ゲイン 0,85 (4 オーム負荷で測定) アンプの入力では、可聴域の低域周波数 (約 40 Hz 以下) をアンプの入力に通過させないフィルターが使用されます。 このようなフィルターの必要性は、次の考慮事項によって引き起こされます。a) ほとんどの中流階級の家庭用音響システムの動作周波数は 40 ～ 60 Hz と低く、原則として、このしきい値を下回る周波数の信号を再生することはできません。音響システムに供給される信号が最低動作周波数よりも明らかに低い場合、この信号によるラウドスピーカーコーンの変位により、大幅な追加の歪みが発生するだけです。 b）家庭の施設はサイズが小さく、その結果、そのような施設の低周波数では、再生中に「つぶやく」効果を引き起こす多くの共鳴があり、部屋が小さいほど、この効果が顕著になり、周波数が高くなります共鳴が現れます。 c) 周波数が低下すると、再生に必要なアンプの電力が増加するはずです (これは全周波数範囲に当てはまります)。たとえば、通常の音量で 100 Hz の周波数の信号を再生するには 3 W で十分な場合、同じ音量で 50 Hz を再現するには、すでに 12W のアンプ出力が必要です。 d) ほとんどの産業用オーディオ トランスの低い動作周波数は 40 ～ 50 Hz です。低い周波数では、トランスと音響システムの効率が低下します (これは、一次巻線のインダクタンスの有限値によるものです)。また、低周波信号の高出力と相まって、重大な歪みも発生します。 これらすべてと、6P14Pランプのシングルエンド増幅段の出力電力が4,5 Wに制限されているという事実を考慮して、そのようなフィルターを使用することにしました。 もちろん、高品質のトランスと音響システムを使用する場合、そのようなフィルターは必要ありません。 この場合、このためにR2を外してC2をジャンパーに差し替えても実装できません。 先を見据えて、アンプのサウンドをフィルター付きとフィルターなしで比較する場合、主観的な好みは常にフィルター付きのアンプのバリエーションに与えられたことに注意したいと思います-予測に反して、低音はより「弾力的」です。出力段の過負荷がなくなり、部屋の「つぶやき」が大幅に減少します。
電源ユニット アンプは非常にシンプルです。これも古い真空管テレビから取った変圧器で、アノード電圧整流器を備えています（図2）。 フィルタコンデンサC7の静電容量は比較的小さく選択されています-これは、整流ダイオードを通るピーク電流を減らしたいという願望によるものです（容量性負荷で動作する整流ダイオードが短時間だけ開いていることは秘密ではありません半サイクルの期間と比較して、この時点で電流が流れ、負荷によって消費される平均を大幅に超えます）。 しかし、電圧リップルは小さい静電容量では非常に大きいため、R1 C10 フィルターがアンプ (図 5) で使用されます。 第 5 ステージも同じ R7 C3 フィルターを介して供給され、第 XNUMX ステージの動作によって引き起こされる電源電圧リップルからさらに保護されます。 R11-R14チェーン（図1）は、アンプの両方のチャネルに共通のチェーンであり、ランプのカソードに対してフィラメント回路の正の電位を生成するように設計されています。 これは、ACバックグラウンドを低減するために必要です-高度に加熱されたフィラメントとカソードはある種の真空ダイオードを形成し、ある時点でフィラメントに対してカソードに正の電圧がある場合、フィラメントからカソード。 この電流はカソード抵抗にも流れ、それらの両端に電圧降下を引き起こします。これは、有用な信号と同じ方法で、後続のすべてのステージによって増幅されます。 直列に接続された R11 と R12 は別の機能を実行します。アンプがオフになると、パワー フィルタの容量がそれらを通して放電されます。 白熱灯で消費される合計電流は 1,85 A です。変圧器のフィラメント巻線は、この (またはそれ以上の) 電流用に設計する必要があります。そうしないと、変圧器のフィラメント巻線が過熱する可能性があります。 構造と詳細 アンプの両方のチャンネルは、電源を除いて、完全に XNUMX つのプリント基板に取り付けられています (ごはん Xnumx）。 ランプは多くの熱を放散するため、実装密度を高くしようとしても意味がありません。 同じ理由で、フォイル ファイバーグラスをプリント回路基板の材料として使用することが望ましいです。この材料は、テキソライトやゲティナックよりも耐熱性が高く、加熱しても変形しません。これは、ゲティナックをベースにしたボードでよく見られます。 抵抗器は、タイプ BC または MLT にすることができます。 R1-R5、R13、および R14 は任意の電力にすることができます (プリント回路基板は、BC-0,5 および MLT-0,5 などの抵抗を取り付けるように設計されています)。R6、R7、R8、R11、および R12 は、少なくとも 0,5 W (R7 と R8 の場合、これはそれらで消費される電力が原因ではなく、電力がアンプに供給される瞬間にスレッドのターン間に「シュート スルー」が発生する可能性によるものです)。 R9 は少なくとも 1W、R10 - 2W でなければなりません。 R10は、電源を入れたときに故障する可能性があるため、ワイヤを使用するのが最適ですが、極端な場合にはMLT-2も適しています。 抵抗器 R1、R11 ～ R14 の抵抗値は、図に示されているものとは大きく異なる場合があります。 R1、R100 は 1 ～ 13 kOhm ですが、同じ抵抗であることが望ましいです。 抵抗 R14 は 1 ～ 100 kΩ の範囲で変化し、抵抗 R11 は抵抗 R100 の 470 ～ 12 倍小さくする必要があります。 R5 は 15 ～ 11 kΩ です。 抵抗 R7 を大きくする必要はありませんが、2 ～ 8,2 オームの範囲の任意の抵抗を使用できます。 抵抗R10も変化する可能性があります-100から220キロオームまでですが、抵抗R6の増加に伴い、抵抗R22を増加させる必要があることを考慮する必要があります。その結果、フィードバックの深さはアンプの感度が変化します。 必要な感度を設定するには、抵抗 R75 を選択する必要があります。 抵抗 R6 は変更しないでください。最後の手段として、4 オームの抵抗を取り付けることができます。 プリント回路基板には、並列に接続された抵抗 R12 (配線図では R12 とマークされています) 用の 12 つの場所があるため、公称よりも大きな抵抗を持つ XNUMX つの抵抗を RXNUMX として使用することもできます。 両方のチャネルの抵抗R4、R5、およびR9は、最も近い抵抗値とペアでピックアップすることを損なうことはありません-これにより、アンプの調整が容易になります。 コンデンサ C1、C2、C4 はフィルムコンデンサです。 C1 および C2 タイプ K73-9、C4 - K73-17。 静電容量 C4 は 0,47 ～ 1,5 uF です。 コンデンサ C1 と C2 の動作電圧は重要ではありません (電圧 100 V のコンデンサを使用)。コンデンサ C4 の電圧は少なくとも 250 V である必要があります。他のタイプのコンデンサを使用することもできますが、たとえば、金属紙や雲母のコンデンサーははるかに大きな寸法になり、オーディオ回路での強誘電体コンデンサーの使用は、圧電効果が大きいため受け入れられません。 密閉されていないコンデンサ (BMT、MBM など) の使用も、漏れ電流が存在するため受け入れられません。 電解コンデンサは絶対に適していません。 パワー フィルタ コンデンサ - 動作電圧が 300 V 以上の適切なサイズの電解コンデンサ静電容量C3を減らすことは望ましくありません（極端な場合、10マイクロファラッドを置くことができます）。 また、電源の C7 フィルタ コンデンサの容量を減らすことも望ましくありません。 整流器ブリッジ ダイオードは、他のものと交換することもできます。重要なのは、アンプがオンになっているときに、フィルタ コンデンサの充電電流 (最大 2 A) に耐えることができ、逆電圧に対して設計されていることだけです。少なくとも 400 V。D226G が最適です。
PL9-2 ソケットを使用してランプを配置しました。 プリント回路基板に取り付けることができるその他のソケットも適しています。 そのようなものがない場合は、プリント配線に適していないパネルを使用できます。 ボードに取り付けるには、ソケットがボードに取り付けられるように、太い単芯ワイヤの一部を端子にはんだ付けできます。 ただし、パネルの結論を直接変更し、鋭いサイド カッター (ニッパー) で結論の一部を噛み切ることが望ましいでしょう (写真を参照)。 ジャンパー JP1 は、故障したコンピューターのマザーボードから使用されます。 信号がアンプの入力に供給されるコネクタのピンは同じタイプです。 出力トランスと電源を接続するピンもボード上に実装されており、テレビで使用されている統合コネクタから使用されます。 これらのピンへのワイヤははんだ付けされていますが、コネクタの使用は除外されていません。 設置時には、共通線への接続に特別な注意を払う必要があります。共通線のすべての回路は、一点または厳密に定義された順序で接続する必要があります。 プリント回路基板では、このシーケンスが観察されます。必要なのは、「余分な」接続がないことを確認することだけです。 アンプの定格出力は3W、最大は4W、定格入力電圧は0,75Vです。この電力は30mの部屋でオーディオ番組を快適に聴くのに十分です。2 （音響システム6AC-224が使用され、一連のラジオグラム「カンタータ-205」から）。 ボードに取り付けられたアンプの外観を写真に示します
確率 アンプは簡単です。 まず、電源が動作していることを確認してください。 電圧「+275」は、250 ～ 300 V (使用する変圧器の種類によって異なります) の範囲になります。 6,3 V の交流電圧は、6,0 V 以上で 6,5 V 以下であれば正常範囲内と見なされます。次に、アンプボードを電源に接続します。 ランプはまだ取り付けられていません。 表1 - ランプのないパネルの電圧
ボードを接続したら、ランプ パネルの入力電圧を確認する必要があります。 表1は、この場合の電圧値を示しています。 VL2 ソケットの 2 番目のナイフの電圧測定値を注意深く参照すると、絶対的な「0」があるはずです。 わずかな正の DC 電圧が意味することは 4 つだけです。コンデンサ CXNUMX が漏れており、交換する必要があります。 до ランプをつけます。 電圧「+49」はR11-R12分圧器で得られる電圧であり、これらの抵抗器の値を変更した場合、指定されたものとは異なる場合がありますが、いずれにしても対応する必要があります接続点R11-R14の電圧に。 いずれかのレッグで電圧「+275」が存在しないか、大幅な相違がある場合は、この回路の誤動作 (通常は開回路) を示しています。 もちろん、C3 または C5 はまだ故障している可能性がありますが、この場合、それらの故障の結果は、それぞれ抵抗器 R7 または R10 を焦がすことによって表されます。 表2 - ランプの足の電圧
すべてが正常であれば、電源を切り、スピーカーまたは同等の負荷 (3,9 ～ 8,2 オームの抵抗と少なくとも 2 W の電力消費を持つ抵抗器である可能性があります) を接続し、JP1 ジャンパーを取り外してランプを取り付けます。 . アンプに電力を供給し、すぐに 3 つの VL2 ランプの脚の電圧を再び制御します。 カソードが温まると、+6,0..6,1 V まで徐々に上昇し、その後はそのまま維持されます。これは、ランプが通常の動作モードに達したことを示します。 6,3 Vを超える電圧は、ランプの激しい摩耗を示します（一般に、ランプバルブ内のガス汚染の結果、特性の急峻さが低下します）、過小評価された電圧（約5,8以下から）も特徴的です長時間点灯するランプ (発光の損失) - これらの電球は交換する必要があります。 ランプの他の脚の電圧を表 2 に示します。アノードとカソード VL1 の電圧は、JP1 が開いている場合を示しています。JP110 を配置すると、アノードの電圧は 120 に低下します。 .1,7 ボルト、カソードでは 1,8..XNUMX AT です。 電圧が許容範囲内にある場合は、アンプの入力に小さな振幅の信号を加えてみてください (JP25 が取り外され、感度が最大になるため、約 50 ～ 1 mV)。 成功した場合は、全体的なフィードバックが否定的であることを確認するだけです。 これを行うには、JP1 を適切な場所に慎重にインストールします。 この場合、アンプの自己励磁が発生し、スピーカーシステムで大きなノイズ、ハウリング、またはホイッスルが発生する場合、この場合、出力トランスのXNUMX次巻線の端をそれらの間で変更する必要があります。 これで、調整は完了したと見なすことができます。 注意事項 1. 設置作業中は、装置の電源を切る必要があります。 アンプは大容量のストレージ コンデンサを使用しているため、アンプの電源を切ってから 30 ～ 40 秒以内に発生する放電を待つ必要があります。 アンプとは別に電源をテストするときは注意してください。この場合、コンデンサ C7 は非常に長い時間 (最大数日) 電荷を蓄えることができます。 コンデンサの放電を確実にするために、100kΩから1MΩの抵抗と少なくとも0,5Wの電力を持つ抵抗器を一時的に並列に半田付けする必要があります。 コンデンサの端子を短絡して (たとえば、ドライバーやピンセットで) コンデンサを放電することは強くお勧めしません。これは、コンデンサの故障と怪我の両方につながる可能性があります。
文学 1. D.S. グルレフ。 電子機器ハンドブック。 - 「テクニック」、キエフ、1966
著者：アンドレイコヴァレフ（チュメニ）; 出版物: cxem.net
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