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無線電子工学および電気工学の百科事典 現代の真空管超音波周波数の設計の特徴。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
かつて無線工学機器の低周波部分に課せられた要件の中で、最も重要なものは効率でした。 アンプは電源からの電力をできるだけ少なくする必要がありました。 このために多くのことが犠牲になりました。たとえば、最終段階では、クラス A モードは不経済とみなされ、所定の歪みレベルが許容する限り、クラス AB2 がクラス AB1 よりも優先されました。 次に、超音波周波数変換器の主要コンポーネントである出力トランスと遷移トランスの重量と寸法に関する要件でした。 その背景には、最大限の製造性、特に巻線ユニット、および設置の容易さに対する要件がありました。 UZCH 内のランプと部品の数は最小限であることが理想的であり、公差 XNUMX% の部品を使用することに疑問の余地はありませんでした。 高品質のサウンド再生という現代のコンセプトにおいて、最新の真空管アンプの品質はその主な利点として際立っています。 他のすべては、後悔することなく、このインジケーターを満足させるためにもたらされます。 効率、重量、寸法、コスト、製造の複雑さなどの概念は、取るに足らないものであるだけでなく、一般的には注目に値しないものとして認識されています。 技術的な問題は障害とみなされません。 コンベアの組み立てプロセス自体が疑問視され、コンベアから次々と降りてくる5つの装置の再現性がオプションとして認識されます。 以前のように、パラメトリック許容差が ± 1% の部品を使用することは問題外ですが、理由は異なります。ほとんどの抵抗器は、公称値からの偏差が ± XNUMX% 以内であるべきです。 出力トランスでは、一次巻線の巻線精度は半分または XNUMX 分の XNUMX (!) 回転に制限されており、そのインダクタンス値のばらつきは最小限に抑える必要があります。 出力トランスのサイズに関しては、「大きいほど良い」というアプローチは歓迎されます。 ランプモードに応じたすべての増幅クラスの中で、50 ワットまたは 100 ワットの出力の最終段について話している場合でも、クラス A が推奨されます。 増幅器での半導体デバイスの使用は望ましくないと宣言されていますが、整流器でもシリコンダイオードよりもケノトロンが好まれています。 後者は、例外として、ランプのフィラメント回路の整流器での使用が許可されています。 製造される各アンプはコンサートグランドのように個別に調整、チューニングされており、個別の選択と真空管の選択が当然のこととされています。 最終段階のランプの種類の選択に関しては、パラメータが設計者の要件を満たしている場合、2AZ などの「先史時代の」直熱三極管にこだわるのが通常であると考えられます。 これまで述べてきたことからも、そのような超音波周波数の経済性やコストなどの概念について話すことはまったく意味がないことが明らかです。 実際、出力 3 W の「平均的な」UM20CH は、ネットワークから 120 ～ 150 W を消費し、音響システムなしの場合は 1500 ～ 2000 ドルかかります。 この設計分野で自分自身を試してみようと決心したアマチュア無線家にとって、最初は、奇妙ではないにしても、説明するのが難しいことがたくさんあるように思えます。 この点に関して、最新の真空管超音波周波数の特定の設計特徴に注意を払う必要があります。 この記事では、国内の無線コンポーネント市場の可能性を考慮して、現代のアマチュア真空管アンプ用の無線真空管の選択について説明します。 ランプを XNUMX つのグループに分けます。ターミナルおよびドライバー (ターミナル前) ステージ用のランプです。 プリアンプステージ用の真空管。 整流器用ランプ。 最初のグループでは、クラス A で動作する場合、かなり線形なアノードグリッド特性を持つ三極管のみが使用され、強力なビーム四極管または (頻度は低いですが) 五極管も使用され、非線形歪みは 0,5% 以下になります。超線形スイッチング回路 (同じくクラス A)。 国内のアマチュア無線家がそれらを入手する可能性は非常に低いため、西側企業が端末段階で使用するすべての種類のランプをリストすることは意味がありません。 それにもかかわらず、国際貿易の機会の増加を考慮して、国内ランプについてはアメリカとヨーロッパの対応物を示します。 2C3 (アメリカのアナログ 2AZ) は、クラス A のプッシュプルトランス段で少なくとも 20 ワットの有効電力を提供する、強力な XNUMX ボルトの直熱三極管です。 6С4С - 2C3 ランプのほぼ完全な類似物ですが、XNUMX ボルトの直接光があります。 6С6С (6B4-G [1] のアメリカの類似品) は 2AZ ランプの類似品ですが、間接的な XNUMX ボルトのグローを備えています。 これら 6 種類の三極管は、現在、真空管超音波周波数を製造するほとんどすべての外国企業によって最終段階で使用されています。 これらの特定の真空管を入手するのが難しい可能性があることを考慮すると、アマチュア無線家にはいくつかの国産三極管 - 19S2P [6] および 56S3P [300] が推奨されます。 これらのランプは主に電子電圧安定器を目的としていますが、超音波の最終段階にも非常に適しています。 同時に、このグループの三極管には、より低いアノード電圧で動作するという重要な利点があります。 その結果、電源整流器では、350 ～ XNUMX V の動作電圧に対して、希少で大型の酸化物 (電解) コンデンサを使用する必要がなくなります。より多くの出力電力が必要な場合は、UMZCH を各アームで十分に使用できます。プッシュプル カスケード (英語の略語で「プッシュプール」または PP とも呼ばれます) は、並列接続された XNUMX つのランプを使用します。
国産の 6H13S ランプ (アメリカの 6AS7-GT の完全な類似品) も同じグループの末端三極管に起因しており、その 13 つの三極管のそれぞれは、陽極で最大 90 ワットの電力を消費できます。 低いアノード電圧 (20 V) で動作します。 XNUMX つのシリンダーの両方の三極管が並列に接続されている場合、最終段で XNUMX つのそのようなランプを使用すると、少なくとも XNUMX ワットの有用な出力電力を得ることができます。 超線形スイッチング回路による出力プッシュプル段用の強力なビーム四極管と端子五極管の選択は、より控えめであるように見えます (通常のスイッチング回路では、それらは最新の UMZCH にはほとんど適していません)。 ここでは、ドイツのランプ EL-34 および EL-12 が最良と考えられます [1]。 それらの最初の完全な国内類似物（品質について話していない場合）は6P27Sランプであり、国内およびアメリカのランプにはXNUMX番目の類似物はありません。 最後に、カラー TV のフレーム スキャン方式用に特別に設計された 6P41S ランプの使用が許可されます。 テレビの水平走査用の出力ランプは、UMZCH の最終段に特有の機能があるため、クラス A の効率が非常に低いため、ほとんど役に立ちません。 アマチュア無線家が 10 W の歪みのない出力電力 (住宅用アパートには通常十分) で満足する場合は、当時世界および国内で最も一般的だった EL-84 タイプの五極管、つまりアナログを使用するのが最善です。そのうち、家庭用ランプ 6P14P (6P14P-V) でした。 位相反転、前端カスケードおよび前置増幅カスケード用のランプのグループを使用すると、状況ははるかに単純になります。 最新の真空管超音波周波数の西側メーカーの大多数は、その範囲を 6 種類に制限しています。 そのうちの 7 つは、より「古い」シリーズの代表です。 これらは、タイプ 6SN7-GT および 6SL8-GT のアメリカの 6 ピン (「オクタル」) 双三極管であり、その類似物は、かつて非常に普及した家庭用ランプ 9H87C および 83H6C でした。 他の 1 つは西ヨーロッパ製のフィンガー型双三極管 ECC-6 および ECC-2 シリーズで、国産ランプ XNUMXNXNUMXP および XNUMXNXNUMXP に非常に近いものです。 さらに、特に前置増幅の入力（初段）段には、これまでこの目的には使用されていなかった 6S3P および 6S4P タイプの高周波単三極管を推奨することができ、マイクロ波を増幅および生成するように設計されています。信号。 このような三極管は、非常に低いレベルの固有ノイズ (内部ノイズの等価抵抗は 170 オーム以下) とフィラメント-カソード回路の漏れ電流が無視できるという特徴があります。 この状況は、セルフハムと超音波ノイズの全体レベルを最大約 -70 ～ -80 dB に抑えるために非常に重要です。 増幅器の初段におけるバックグラウンドの原因の詳細については、特定の超音波周波数の設計に特化した部分で説明します。 そして最後に、XNUMX番目のグループは整流器用のランプです。 一見すると、ケノトロンを完全に置き換えるだけでなく、効率の点で比較にならないほど優れた性能を備えた半導体ダイオードやダイオードアセンブリが多数存在する現在、ケノトロンを使用するのはばかげているように思えるかもしれません。 それにもかかわらず、ランプを好んで電源に半導体デバイスを使用する西側の企業はありません。 スイッチを入れた後、ケノトロンの電流がスムーズに増加するため、陰極が確実に点灯する温度まで暖まるまで、ランプ（まず強力なもの）の陽極に高電圧が現れるのを簡単な方法で防ぐことができます。かなり高密度の「電子雲」の出現。 この条件を無視すると、すぐに高出力ランプの陰極のいわゆる「中毒」が発生し、早期の劣化や故障が発生します。 使用されるケノトロンの種類は比較的少なく、5TsZS、5Ts8S、5Ts9S のタイプが含まれます。 アメリカのランプでは 5U4G、5Y3G、5V4G がより一般的に使用され、西ヨーロッパのランプでは EZ-12 [3] が使用されます。 ランプに関する少し触れたトピックを終了するために、すべてのカスケードのランプ (特にターミナル ランプ) には、プラスチックではなくセラミック パネルのみを使用する必要があることを付け加えます。 増幅の予備段階のランプに関しては、そのパネルには突き出たフランジがなければならず、その上に金属製の円筒形のスクリーンが外側から置かれ、外部のピックアップからランプを保護します。 入力段のランプには、磁気干渉からも保護するスクリーンを使用することが望ましいです (亜鉛メッキ鋼板から独立して作成することもできます)。 トランジスタアンプとは異なり、真空管設計では通常、低抵抗負荷と真空管の比較的高い内部抵抗を一致させるための出力トランスが必要です。 出力トランスは、信号の有用な AC 成分を不要な DC 成分から分離します。 多数の真空管超音波周波数を作成し、その結果を分析した結果、トランスが非線形歪みと周波数歪みの主な原因であり、本質的にアンプの帯域幅と達成可能な最小 THD 値の両方を制限していることがわかりました。 そして多くはそのデザインに依存します。 最新の超音波周波数の多くはプッシュプル最終ステージで実行され、20 Hz ... 20 kHz という非常に広い周波数範囲で動作します。 カットオフ周波数比は 1:1000 であり、これにより変圧器の根本的に異なる、場合によっては矛盾する相互排他的な動作条件が作成され、その結果、変圧器の要件が作成されます。 これらの矛盾の本質は何でしょうか？ 動作範囲の特定の平均周波数 (たとえば、1 kHz) では、変圧器の一次巻線の誘導リアクタンスは、巻線の長さと直径のみによって決まるアクティブ抵抗よりもはるかに高くなります。 たとえば、典型的な産業用真空管ラジオ変圧器の場合、一次巻線のインダクタンスは 10 ～ 15 H の範囲にあり、アクティブ抵抗は約 500 ～ 800 オームです。 周波数 1 kHz では、このような巻線の誘導リアクタンス (XL) は 62 kOhm であるため、誘導リアクタンスと直列に接続された巻線のアクティブ抵抗は単に無視できます。その損失は約 1% です。 ただし、動作範囲の極端に低い周波数では (真空管ラジオの最高かつ最も高価なモデルであっても、60 ... 有用な信号であることが判明しました。 今日、動作範囲の下限が少なくとも20 Hzである最新のアンプでそのようなトランスを使用したい場合、この周波数では信号損失はすでに70％に達します。つまり、周波数が20の信号です。 Hzは全く再現できません。 では、この問題を解決するには何をすべきでしょうか? 答えは明白です。一次巻線のインダクタンスを増やし、そのアクティブ抵抗を減らす必要があります。 インダクタンスの増加は、巻線の巻き数を増やし、トランスの磁気回路の損失を減らすことで実現できます。 ただし、巻数が増加すると、巻線のアクティブ抵抗も増加します。 巻き数を増やして巻線抵抗を減らすには、巻線の断面積（直径）を大きくするしか方法がありませんが、フレーム上に巻線を配置するためにより多くのスペースが必要になり、変圧器の寸法が大きくなります。 一次巻線のインダクタンスとそのアクティブ抵抗 (r) の実際の値は、帯域幅の下限が 20 Hz である最新の UMZCH で許容できると考えられますか? 範囲の低い周波数での最大許容信号損失値を 10% に設定すると、計算ではインダクタンスの値 L - 40 H が得られます。 リアクティブ抵抗とアクティブ抵抗: Xl \u2d 6,28πfL \u20d 40-5-XNUMX \uXNUMXd XNUMX kOhm; r = 0,5 kOhm（r = 0,1 Xlと仮定）。 このような変圧器の建設的な計算（プッシュプルカスケードの場合、一次巻線は1500つのセクションで構成されます）は、一次巻線のPELまたはPEVワイヤ2500〜0,44 mmの0,51〜50ターンの範囲の値を与えます。二次側には、直径150〜0,8 mmのワイヤを1,2〜20回巻きます。 これらの巻線をフレーム上に配置するには、その「窓」の寸法が約 50x10 mm である必要があり、そのため、磁気回路断面積が少なくとも 2 cm10 のトランスを使用する必要があります。出力電力 15 ～ 40 W。 出力電力が 15 W のアンプの場合、断面積はそれに応じて 18 ... 2 cmXNUMX に増加します。 アマチュア無線家がこれらの数字を変圧器に関する実際の考えと結びつけるために、そのような鉄のパッケージ（断面30x63 mm）に電力102 WのRubin-150 TV電源変圧器があったことを思い出します。 これは、20 Hz のアンプ帯域幅の実際の下限の現在の価格です。 ここで、工業生産で常に使用される伝統的な方法で巻かれたプッシュプルUMZCHの出力トランスの一次巻線のXNUMXつの半分のパラメータの価格差について話しましょう。 まず、一次巻線の半分がフレームに巻かれ、次に XNUMX つ以上の絶縁層が続き、その後、巻線の後半が巻かれます。 この場合、最初の巻き（フレームの基部）の長さは、巻き線の後半の最後の巻きの長さよりも大幅に短く、それらの抵抗は異なることがわかります。 これに、多層円筒コイルのインダクタンスの公式には下側と上側の巻線の直径が含まれており、それらは異なることが判明するため、巻線の両方の半分のインダクタンスは同じではないことを追加する必要があります。巻き線の二つの半分について。 読者に面倒な計算をさせることなく、合計抵抗が 500 オームの場合、巻線の下半分の抵抗は 200 オーム、上半分の抵抗は 300 オームであることがわかります。 これらの半分の他の寄生パラメータ (漏れインダクタンス、巻線の巻線間容量) についても、ほぼ同じ差が得られます。 概算でも興味深い結果が得られます。 それぞれアノード電流が 100 mA の 120 つの三極管が、電源電圧 6 V の最終段で使用される場合 (たとえば、19S10P ランプ)、巻線の一定のアクティブ抵抗での電圧降下の結果として、 XNUMX つのランプのアノードの電圧の差は約 XNUMX% です。 低周波数では、巻線の誘導抵抗が負荷を分路し始めると、巻線の半分のインダクタンスの差によって非対称が生じ、強力なカスケードの非線形性が増加します。 同様の対称性の破れは、高音周波数の領域でも発生します。 したがって、変圧器の「古典的な」巻線技術と一次巻線の半分の巻き数が等しい場合、抵抗とインダクタンスは異なりますが、当然のことながら、より少ない非線形歪みを得る可能性は排除されます。 1%よりも。 その結果、変圧器の設計要件は決して過剰なものではなく、変圧器の製造では指示と推奨事項に正確に従わなければならないという結論が得られます。
この場合、XNUMXつのコイルのそれぞれの巻線には特別な技術的方法は必要なく、スタッカーを備えた従来の巻線機で実行されます。これにより、高密度の通常の層ごとの巻線「コイルからコイル」を得ることができます。 」。 コイルを「まとめて」巻くことは完全に受け入れられません。 XNUMXつのコイルのそれぞれの一次巻線の半分の上に、二次巻線の半分のターンが同じように巻かれ、トランスを組み立てた後、一次巻線と二次巻線の両方の半分が直列に接続されます。 このような変圧器は、その巻線の部分の対称性によって区別され、外部漂遊磁界はわずかです。 一次巻線のセクションの端は電源に接続し、最初はランプの陽極に接続する必要があることに注意してください。 トランス内の寄生接続は最小限に抑えられます。 ただし、別々の W 字型プレートから組み立てられた装甲磁気コア上に優れた出力トランスを作成することは十分に可能ですが、その製造には手間がかかり、追加の作業が必要になります。 この経路の最初の困難は、磁気回路自体に関係しています。 オーディオ周波数トランスには、厚さ 0,35 mm 以下のプレートが適しています。 必要な厚さのパッケージを組み立てたら、少なくとも 10% の追加の「予備」プレート (およびジャンパーも) を予備としてパッケージに追加する必要があります。 すべてのプレートとジャンパーは、バリやノッチがないことを確認し、スプレーガンからニトロペイントまたは液体ザポンラッカーの薄い層で両面をコーティングし、その後完全に乾燥させる必要があります。 装甲磁気回路を備えた変圧器の場合は、分割されたフレームが必要です。 おそらく、完成した工業製品は、特に分離不可能な場合には機能しません。 ただし、フレームの独立した製造に進む前に、図に示す 1 つの巻き方オプションの XNUMX つで停止する必要があります。 XNUMX.
オプション「a」は、窓の高さ全体に合わせて追加の内側頬によって正確に半分に分割されたフレームを想定しています。 この場合、一次巻線の半分が各セクションに巻かれ、その上に数層の絶縁体（ケーブルペーパーまたはニスをかけた布）の後、二次巻線のちょうど半分の巻数が各セクションに配置されます。 一次巻線と二次巻線のセクションは直列に接続されています。 オプション「b」では、中央チークはより低い高さで作られ、一次巻線の半分と面一になります。 巻き付けた後、2〜3層の絶縁体（ケーブルペーパー）をフレームの幅全体に置き、その上から、二次巻線全体を破損することなく巻き付けます。 最後に、オプション「c」では、フレームを XNUMX つのセクションに分割します。 XNUMXつの極端なセクションでは、一次巻線の半分が巻かれ、中央では二次巻線全体が巻かれます。 電気的には XNUMX つのオプションはすべて同等であるため、設計者はいずれかを選択できます。 変圧器の XNUMX コイル設計で達成される特性を維持するには、XNUMX 次巻線のセクションを異なる方向に巻いてから、XNUMX コイル バージョンと同様にセクションの端を電源に接続する必要があります。ランプの陽極の始まり。 プッシュプル回路には DC バイアスがないため、磁気コアのプレートは隙間なく端から端まで組み立てられます。 完成した変圧器は家庭内であっても防湿処理を行うことが望ましい。 出力トランスの全体または少なくとも半分が収まる鉄缶またはその他の類似の容器に、キャンドルワックス、パラフィン、ステアリン、または工業用セレシンを溶かしてよく温める必要があります。 変圧器を溶解液中に下げ、その中に保持し、2 ～ 3 分間加熱します。 変圧器の一部だけが銀行に収まる場合は、それを裏返し、再度2〜3分間「沸騰」させる必要があります。 含浸された変圧器を取り外して、余分なワックスを排出する必要があります。 室温まで冷却した後、凍結した滴が変圧器の固定を妨げる場合は、木製またはプラスチックのヘラで慎重に取り除くことができます（ただし、スチール製のナイフは使用しないでください）。 完成した変圧器は、ランプ、開いたプリント基板、レギュレータ、接続線への電界と磁界の影響を排除するために、金属製のケーシングスクリーン内に配置することをお勧めします。 これにより、制御されない寄生フィードバックが防止されます。 巻線の分割は、シングルエンド アンプ (強力段または前段) の出力トランスの製造にも役立ちます。 変圧器を設計するときは、次のことを参考にしてください。
例として、超線形回路によるプッシュプル端子段で E1_-34 (6P27S) ランプを使用するアンプ用の出力トランスの設計と電気データを示します。 同じトランスをEL-84(6P14P)ランプと併用することも可能です。 ただし、与えられたデータを XNUMX 回転の精度で正確に繰り返したり、推奨される巻線直径を使用したりすることが常に正当化されるわけではなく、場合によってはすべての巻線が破損するという事実につながる可能性があることにすぐに警告する必要があります。フレーム窓に入りません。 理由は簡単です。アマチュア無線家によって使用される磁気回路のパッケージによって、変圧器の鋼材の品質が大きく異なる場合があり、そのため、コイルの巻き数がまったく同じでもインダクタンス値が異なり、その結果、歪みのない電力出力の点でターミナルランプの最適ではないモード。 ウィンドウを巻線で埋めることに関しては、使用される巻線ワイヤ (PETV-2、PEL、PEV-1、PEV-2 など) に依存するため、違いはさらに大きくなる可能性があります。銅の直径（たとえば、0,2 mm）、異なる外径 - 0,215 ... 0,235 mm。 層の数や、層と巻線の間の絶縁体の厚さによっても偏差が発生する可能性があります。タバコ、コンデンサ、ケーブル紙、ワニスを塗った布、コート紙、画用紙が該当します。 充填は、巻線の密度とワイヤの張力の低下、および巻線の各層のターンでの充填の完全性の低下に伴って劣化します。 次に、6P27S ランプを備えたパワーアンプの出力トランスの設計について説明します。 磁気回路 - W 型装甲 USh-32 (鋼 1513、1514、板厚 0,35 mm)、パッケージ厚さ - 40 mm、断面積 - 12,8 cm2、窓サイズ (壁の厚さを考慮せず) - 32x80 mm 。 巻線を配置するために使用される有効断面積は 21 cm2 以上で、76 つの巻線層の作業幅は XNUMX mm 以上です。 フレーム設計 (図 1 を参照) と巻き取り方法の選択は、アマチュア無線家自身が決定します。 一次巻線の各半分には、直径 1200 mm の PEL または PEV ワイヤが 0,44 回巻かれています。 500ターン目からシールドメッシュを接続するための分岐。 ただし、アマチュア実験者の場合は、アンプの調整プロセス中に最終段の最適な動作時間を選択できるように、500 回目、600 回目、700 回目のターンから XNUMX つのタップを作成することをお勧めします。これは、所定のレベルでの最大出力電力です。非線形性 (高調波スペクトル)。 この変圧器では、高密度の列巻線と 75 つのセクション (中央に 16 つのパーティション) を持つフレームを使用しており、一次巻線の 2 層に約 3 巻が収まり、巻線全体で XNUMX 列が必要になります。断熱層の厚さと数により、窓部分の半分よりわずかに少なくなります。 ウィンドウの残りの部分には、二次巻線が配置されます (各セクションの半分)。 一次巻線と二次巻線は XNUMX ～ XNUMX 層の厚いケーブル紙で分離されており、画用紙やコート紙のストリップで完全に置き換えることができます。 層間絶縁用の紙ストリップは、フレーム窓の内寸より 4 mm 幅にカットする必要があり、図に示すように、テープの両側に 2 ～ 3 mm ごとに 3 ～ 5 mm の深さの切り込みを入れます。図の。 2. このようなテープを巻くとき、その端が曲がるので、極端な巻きが下の層に落ち込むのを完全かつ確実に防ぎ、ウィンドウの全幅を巻くために使用することができます。
二次巻線には、直径 120 mm の PEV または PEL ワイヤが 1 ターン含まれており、8 つの部分 (セクション) に分割されています。 ウィンドウの各半分では、4 ターンの 15 つのセクションが巻かれます (合計 60 ターン)。 したがって、合計で多くのリード線がコイルから出る可能性があります。 絡まらないように、フレームの頬の特定の場所に巻き付ける前に、ワイヤーリード用の穴を開ける必要があります。 それぞれに番号を付ける必要があり、巻線プロセス中に、巻線のリード線とタップとフレームの穴の番号との対応を紙にマークします。 変圧器全体を巻いた後、30x70 mmの紙に変圧器の図を描き、その上に対応するピンの番号を書き留める必要があります。 このパスポートはフレームの目に見える突出部分に貼り付け、適切な幅の透明な粘着テープで上から保護する必要があります。 この情報は後で役立つ可能性があります。 再生のダイナミック レンジは、高品質オーディオ パスの最も重要な指標の XNUMX つです。 アンプのダイナミックレンジは主にアンプ自体のノイズフロアによって決まります。 これらのノイズは XNUMX つの要素で構成されます。
電源回路のリップルのレベルを必要なレベルまで下げるために、フィルタの酸化物コンデンサの静電容量が増加し、チョークが電力フィルタに導入されます。 さらに、整流器の出力における電子電圧安定器、補償巻線を備えたチョーク、またはリップル周波数で共振するように回路を調整するなど、特殊なユニットおよびコンポーネントが使用されます。 6 番目の要因の影響を軽減するために、入力段には、自身のノイズの最小パスポート値を持つランプが選択されます。 フィラメントに電力を供給するには、出力電圧を 50 V に下げた別の整流器からの直流を使用する必要があります。予備段階のランプの陰極とフィラメントの間に保護電位差を作成する必要があります。 最後の推奨事項に関連して、最初のランプのヒーター-陰極回路で発生する 3 Hz の周波数のバックグラウンドを低減する方法を検討します。電子ランプでは、フィラメントと陰極の間に常に漏れ抵抗 Ryt があります (図2a)。 +470 V の自動バイアス電圧に対応する共通ワイヤ (シャーシ) に対するカソードの正の電圧により、ヒーターとカソードのセクションは内部抵抗が Ru に等しいオープン ダイオードとみなすことができます。その範囲は数百から数千キロオームです。 この抵抗を 3,6 kΩ とします (図 XNUMX にフィラメント - カソード回路の等価回路を示します)。
当然のことながら、このダイオードを介して、フィラメント巻線回路 - ヒーターとカソードのギャップ - 自動バイアス抵抗器に沿って電流が流れ、巻線の電圧 (6,3 V) が抵抗 Rut で 1000 の比率で分割されます。 1. 約 0,0063 V の寄生 AC 電圧が自動バイアス抵抗に発生し、この電圧は後続のすべてのステージで増幅され、アンプ出力に顕著なバックグラウンド電圧を生成します。 UHF の感度が通常 100 ....200 mV であることを考慮すると、有効信号の公称レベルはスプリアス バックグラウンドの XNUMX ～ XNUMX 倍に過ぎません。 寄生ヒータ・カソード・ダイオードの導電性は、カソード電圧とフィラメント電圧の振幅の合計を超える正の電位をフィラメントに生成することによって除去できます。 このようなシフトのオプションの 4 つを図に示します。 XNUMX.
ここではランプ ヒーター回路はシャーシに接続されておらず、追加の分圧器から同調抵抗を介してこの回路に正の電圧が供給されます。これにより、アンプを調整するときに最小ハム レベルが達成されます。 +25 ... 30 V の定電圧は共通の整流器から取得し、XNUMX つの固定抵抗と追加のフィルター コンデンサで構成される分圧器の下アームから取り除くことができます。 このバックグラウンドのレベルは非常に微々たるものであるため、5 mV 以下の制限でチューブミリボルト計を使用して測定する必要があることを思い出してください。バックグラウンドの周波数が 50 Hz であることは明らかであるため、オシロスコープを使用するとさらに良いでしょう。他の干渉やノイズの中でも際立っています。 次に、アンプ自体のバックグラウンドのレベルに影響を与える XNUMX 番目の最も重要な要素について説明します。 入力回路と機能調整回路 (音量、トーン、バランス) を適切に設置すると、全体のノイズ レベルに対するこの要因の影響が大幅に排除されます。 適切な設置の原則を理解するには、図を考慮してください。 図５は、ランプからある程度離れた入力コネクタとランプのグリッド回路との接続を示す。 推奨事項は、オーディオ パスまたは超音波周波数コンバーターの 5 つのノード (一方が信号ソース、もう一方が負荷) を接続する場合とほぼ同じです。
これには、マイクとマイク ステージ アンプ ランプ、テープ レコーダー用の入力ジャックと作業の種類に応じたスイッチ、または最初の 6 つの UHF ステージとトーン コントロール ユニットなどが考えられます。 後者の場合、信号源は第 XNUMX 段のランプのアノードであり、負荷は第 XNUMX 段のランプのグリッド回路内の抵抗であるため、この内部のハウジングには接続されません。セクションは許可されます。 言い換えれば、トーンコントロールボックスの密閉された金属ケース内では、図に示すように、シャーシやシールドに直接接続される部品はなく、ケースから絶縁されたバスバーにのみ接続される必要があります。 XNUMX.
次にシールド線自体について説明します。 工業的に生産された「純粋な」形式のワイヤはどれも、最新のハイエンド真空管アンプには適していません。 すべてのシールド線は自分で行うのが最善です - それは簡単です。 図上。 図７は、異なる直径のワイヤがシールド編組の内側に配置されていることを示している。 この違いは実際の設計に対応します。 すべてのシールド線はマトリョーシカ人形の原理に従って作られています。 直径の異なる7本のワイヤが通常の金属シールド編組の内側に配置されます。0,2つはより細い（信号）断面0,35 ... 2 mm0,5のPVCまたはフッ素樹脂絶縁体で必然的に着色されたより線であり、もう2つは同様により線ですが、十字形です。少なくともXNUMX mmXNUMXのセクション - 「冷たい」。
これらのワイヤは両方とも、シールド編組とともにポリ塩化ビニル (PVC) チューブ内に配置する必要があります。 さまざまな回路を実装するアンプを作成する場合、異なる色の絶縁線を使用すると便利です。 もちろん、色の選択自体はアマチュア無線家の能力に応じて任意に行うことができますが、それでもいくつかのルールに従う方がよいでしょう。 したがって、共通のワイヤに接続されるすべてのワイヤは黒く太くするのが最適です (セクション 0,5 ... 0,75 mm2)。 整流器からの電源回路の配線（プラス極）は赤で、整流器が複数ある場合は赤、ピンク、オレンジとなります。 ステレオ チャンネルの XNUMX つのすべての信号線は緑色で、もう XNUMX つは青色またはシアンです。 ランプのフィラメント回路は白または灰色です。 補助装置やシステムの回路では、茶色、黄色、薄い黒または白を区別できます。 このように分離すると、取り付けチェックが大幅に簡素化され、XNUMX チャンネルのボリュームおよびトーン コントロール (どれが左チャンネルからのもので、どれが右チャンネルからのものか) を配線する際の混乱がなくなります。 シールド接続ケーブルを自社で製造する場合は、金属編組を別個に用意するか、シールド線から取り外してから、10 本の絶縁ワイヤを編組に通します。15 つは細い「信号」ワイヤ、もう XNUMX つは太いゼロワイヤです。 、そしてこれらすべてが、編組と一緒に、適切な直径のPVCからチューブの内側に引っ張られます。 原則として、これは XNUMX つの異なる方法で行うことができます。XNUMX つは事前に決められた長さの個々のシールド線を作成する方法、もう XNUMX つは XNUMX ～ XNUMX m のケーブルをすぐに準備してから必要な長さに切断する方法です。 インターコネクト ケーブルのピンは、適切なコネクタにはんだ付けされます。最も一般的に使用されるコネクタは、「チューリップ」 (RCA)、「ジャック」、「ミニジャック」です。 白熱回路とネットワークワイヤをアンプに取り付ける場合、両方のワイヤ（同じ色を使用できます）がXNUMXつの編組の内側に配置され、編組もPVCチューブで絶縁されます。 次に、シールドされたブロック内の上記の「ゼロ」バスについて説明します。 ブロックに無線要素を備えたプリント基板が含まれている場合、プリントされたトラックの XNUMX つ (できるだけ広い) がバスの役割を果たすことができます。 真空管アンプ段の入出力インピーダンスは通常、トランジスタアンプのインピーダンスよりも一桁大きく、数百キロオームで測定されるため、シールド線の固有静電容量はかなり大きいことに留意する必要があります。 HF 領域の超音波周波数の周波数応答への影響。 最新の細いおよび極細 (直径 3、2、さらには 1,5 mm) の「独自の」シールド線は使用しないでください。 いずれの場合も、シールド接続はできるだけ短くする必要があります。 この記事の前の部分では、真空管アンプの高品質インジケーターを保証する方法に関する問題について検討しました。 ただし、テープレコーダー、プレーヤー、マイクなどの信号ソースがアンプの入力に正しく接続されていない場合、これらのインジケーターが表示されない場合があります。 出力インピーダンスの異なる外部信号源を接続すると、必然的に干渉によりシステム全体のダイナミックレンジが低下し、また接続ケーブルの静電容量によるシャント効果により周波数範囲の上限も制限されます。 これらの有害な影響を完全に排除することは不可能ですが、信号源をアンプの入力に適切に接続することで、それらを軽減することはかなり可能です。 たとえば、近くを通過する 220 V の電気ネットワークからのさまざまな外部ピックアップの影響を受けるケーブルの接続について話しているので、この質問は非常に深刻です。さらに、非常に低いレベル (約 5 V) の信号の送信について話しているからです。 ... 200 mV)、および高い内部抵抗 (最大数百キロオーム) を持つ電源からも影響を受けます。 これら XNUMX つの要因により、外部からの干渉を防止し、複数のソースからのケーブルの相互影響を排除するための特別な手段を使用する必要があります。 信号源ごとに最適なソリューションが異なるため、状況はさらに悪化するため、個別のケースごとに推奨事項を提示していきます。 圧電ピックアップや電磁ピックアップからのライン、およびマイクからのラインは、最も干渉を受けやすくなります。 これらの回路の場合、外径 4 ～ 5 mm、70 メートルあたりの静電容量 115 ～ 50 pF の細い同軸ケーブル (RK-2-13-50 など) を使用する一般的なソリューションを提案できます。 RK-3-13-50、RK -2-21-19 (旧名称はそれぞれ RK-55、RK-91、RKTF-75) または RK-2-21-0,5。 ステレオ デバイスの場合、必要な長さの 1 本のケーブルを XNUMX つの共通の金属編組に配置して、ノイズ耐性の高いケーブルを形成します。 外側編組を PVC チューブで絶縁することも望ましいです。 チューブを長さ XNUMX ～ XNUMX m の部分に分けて長いケーブルに取り付けることは許容されます。 インターコネクトケーブルのはんだ付けは、図に示すように行う必要があります。 7. マイクの場合、ステレオでない場合、1 本の別個のケーブルは必要ありませんが、編組ケーブルを XNUMX 番目のワイヤとして使用することは、ここでは望ましくありません。 XNUMX m を超えるマイクラインの場合は、KMM タイプの家庭用ケーブルと同様に、シールド編組を備えた XNUMX 線ケーブルを使用することが望ましいです。 ワイヤと編組の両方の接続は図から明らかです。 ステレオチューナー、テープレコーダー、CDプレーヤーのインターコネクトケーブルもXNUMXつの画面で作成できます。 XNUMX 本のマルチカラー ワイヤを XNUMX つの共通のシールド編組に引き込む必要があります。XNUMX 本の信号ワイヤ (たとえば、緑と青) が左右のチャネル用で、XNUMX 本の太いワイヤ (黒または白) が共通ワイヤ用です。 このケーブルはすべて、編組とともに PVC チューブで絶縁する必要があります。 テレビからの信号は、通常の同軸ケーブルまたはシールド線を使用して、その編組線を中性線として使用して伝送できます。これは、テレビ自体の背景レベルが高品質のサウンド再生について語ることを許さないことが多いためです。 ここで、対応するコネクタがない場合、UMZCH TVの出力と周波数検出器の負荷の両方から音声信号が削除される可能性があることに注意してください。 UMZCH 出力は通常低インピーダンスであり、接続ケーブルによってスペクトルの高周波部分に追加の損失が発生することはありません。 ただし、出力レベルはテレビの音量調節に完全に依存し、フォーンジャックがない場合は外部アンプのみで音を再生することはできません。 UMZCH TV の出力信号は、通常、高品質ではありません。 XNUMX 番目の方法を使用し、周波数検出器の出力から信号を直接取得する方が良いでしょう。 確かに、この場合、テレビを開いて、この信号を追加の RCA コネクタに接続する必要があります。このコネクタは、テレビのキャリア フレームまたは取り外し可能な背面の壁に取り付けることができ、接続線をこのコネクタに接続します。 ただし、この場合、ケーブルは編組内の XNUMX 本のワイヤでシールドする必要もあります。 ラジオ放送ネットワークからの接続線は、増幅器に接続する必要がある場合、両方の線が住宅内で同等であるという点で TVM とは異なります。放送の XNUMX 本の線それぞれの回路にバラスト抵抗が直列に接続されています。通信網。 回線内の信号は他の信号源からの信号よりもはるかに大きいため、この場合の信号損失は完全に無視できます。 文学
著者：G.Gendin、モスクワ
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真空管アンプに対するオーディオファンやアマチュア無線家の新たな関心は、真空管の超音波周波数を設計するという根本的に新しい概念によって促進されました。この概念は、「古い」アンプを構築する原理とは大きく異なり、「古い」考え方とはやや正反対です。 以前は家庭用音響再生機器の開発において最前線に置かれていたものは、現在では一般に三流機器として脇に追いやられています。
ここからは実践的な側面に移り、出力トランスの磁気回路の選択から始めましょう。 前述のプッシュプル UMZCH トランスの特徴と巻きやすさを考慮すると、ストリップ分割ロッド型磁気回路 (PL、写真参照) を使用するのが良いでしょう。 XNUMX 本のロッドのそれぞれに、実質的に同じ電気パラメータを備えた XNUMX つの同一のフレームが XNUMX つの同一の巻線 (一方向の同様のリード線) を備えて配置されています。
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