И американском рынках современных ламповых усилителей звуковой частоты (узч), ушедших, как ещё недавно казалось, навсегда в прошлое, сама по себе парадоксальна

Вид материалаДокументы
2.3. Силовой блок
3. Разработка конструкции усилителя и технология изготовления печатной платы каскада предварительного усиления и намоточных узло
Блок регулировок тембра и кланг-регистр.
Блок регулировки громкости.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7

2.3. Силовой блок


В связи с тем, что все лампы проектируемого усилителя работают в режиме А и потребляют значительный анодный ток, то силовой блок имеет смысл выполнить на базе двух трансформаторов. Один трансформатор осуществляет питание анодных цепей ламп, второй – накал и работу реле задержки.

Первичные обмотки трансформаторов питаются от сети переменного тока 220 В 50Гц через включатель типа «тумблер» и два предохранителя FU3 и FU4. Для питания анодов используются три вторичных обмотки, в цепи которых включены выпрямители на кремниевых диодах КД204Д. Для защиты цепей питания анодов и ламп применены предохранители FU1 и FU2. Выпрямленное напряжение подаётся на фильтры, настроенные в резонанс на 100 Гц (удвоенная частота сети, т.к. используется мостовая схема выпрямителей).

Накал всех ламп, а также питание релейной схемы задержки осуществляется от второго трансформатора постоянный током. Напряжения вторичных обмоток в соответствии со схемой подаются на диодные мосты, отфильтровываются фильтрами С8-С12. Выпрямительные мосты 7 и 8 можно собрать на диодах КД105 т.к. от этих выпрямителей не требуется больших токов.


3. Разработка конструкции усилителя и технология изготовления печатной платы каскада предварительного усиления и намоточных узлов




3.1. Описание конструкции



Передняя панель изготовлена из листового алюминия, которая одновременно служит основой для блока оперативного управления (БОУ). На передней панели будут закреплены все потенциометры оперативных органов управления, все коммутационные переключатели, сетевые включатели, предохранители, индикаторы точной установки стереобаланса и перегрузки каналов. Внешний вид передней панели приведён на чертеже.

Всё, что расположено на этой панели внутри, целесообразно закрыть одной общей металлической крышкой-кожухом, что обеспечит хорошую экранировку. Передняя панель закреплена на трёх прочных скобах-салазках из дюралевого проката «уголка», образующих прочное основание для размещения и закрепления всех остальных блоков.

Следующий после БОУ блок – блок предварительных усилителей (БПУ), объединяет первые и вторые каскады обоих каналов, - выполнен на единой общей печатной плате, вид которой приведён на рисунке 3.1. Рядом с ним размещён блок точной настройки стереобаланса и индикации перегрузки каналов, блок с элементами схемы кланг-регистра (т.к. многие элементы этой схемы уже установлены на передней панели). Эти три блока образуют «второй ряд» после БОУ.

Третий ряд образуют два полностью идентичных блока оконечных усилителей, выполненные раздельно и включающие лампы фазоинвертора, драйверного и оконечного каскада, а также выходной трансформатор. Для выходных трансформаторов предусмотрено подвижное крепление, которое позволяет поворачивать трансформаторы относительно друг друга так, чтобы они не «мешали» своими полями друг другу и другим цепям, не создавали неконтролируемых положительных и отрицательных обратных связей.

Четвёртый ряд образуют два блока питания, один из которых анодный, другой – накальный. Каждый из них имеет свой силовой трансформатор, диодные мосты, дроссели и конденсаторы фильтров. Силовые трансформаторы, дроссели фильтров также имеют подвижные крепления, которые наглухо прикручиваются при регулировке и настройке усилителя.

Такой вариант компоновки удовлетворяет удовлетворяет ряду условий, обязательных для мощных ламповых УЗЧ: вся конструкция симметрична по массе, обеспечивает удобное оперативное управление, межблочные соединения оказываются кратчайшими и совпадают с маршрутом прохождения сигнала, обеспечивается преемлемая схема конвекционного охлаждения и равномерного распределения тепла внутри корпуса, паразитные связи и наводки сведены к разумному минимуму.

Предварительный усилитель выполнен на печатной плате, что обеспечивает наименьшие помехи шумы. Оконечный усилитель и блок питания выполнены непосредственно на шасси. Печатные платы не применены.

Выходные и силовые трансформаторы, а также дроссели фильтра тщательно экранированы стальными корпусами-экранами. Дроссели (колебательные системы) настроены в резонанс на 100 Гц (удвоенная частота сети.

Лампы предварительного, фазоинверсного и драйверного каскада закрыта стальными (неприменимы алюминиевые) цилиндрами-экранами. Соединения всех блоков осуществляется экранированными проводами. Отдельные провода, особенно на входе усилителя, имеют двойную экранировку.

Корпус усилителя выполнен из прочной стали. По всей верхней панели и поддону корпус имеет перфорацию, достаточную для хорошей конвекции.

В связи с тем, что проектируемый усилитель не является переносным прибором, корпус не имеет ручек. Но, усилитель комплектуется прочным чемоданом с надёжными замками и ручками, обеспечивающим безопасность усилителя при перевозках, в том числе и авиатранспортом. При перевозке усилителей, не рекомендуется применять аппаратуру контроля на основе рентгеновских лучей. Поэтому стенки чемодана содержат экранирующие пластины, не пропускающие грубые излучения.

Блок регулировок тембра и кланг-регистр. Схема регулировки тембра в описываемом усилителе состоит из четырех плавных регуляторов и четырех позиционного коммутатора - кланг-регистра, формирующего четыре фиксированные частотные характеристики УЗЧ. Обе части схемы конструктивно объединены в общий блок, тщательно экранированный и соединяющийся с предварительным усилителем помехозащищенными проводами.

Для более гибкой регулировки и расширения возможности выбора оптимальной формы сквозной амплитудно-частотной характеристики усилителя весь рабочий диапазон от 20 Гц до 30 кГц разделен на четыре области, в пределах которых регулировка тембра осуществляется отдельным потенциометром. Первый участок охватывает частоты 20.,.100 Гц, второй - 100 Гц...1 кГц, третий - 1 ...8 кГц и четвертый - 8...20 кГц. В пределах своей области регуляторы изменяют уровень сигнала на ±10...14 дБ. При среднем положении всех регуляторов общая частотная характеристика усилителя относительно линейна во всем рабочем диапазоне.

Для повышения комфортности пользования усилителем в нем помимо плавных регуляторов тембра имеется кланг-регистр, позволяющий устанавливать заранее сформированные частотные характеристики простым нажатием на одну из четырех клавиш переключателя. Характеристики заранее сформированы таким образом, что соответствуют наиболее типичным формам звуковых программ. Эти характеристики весьма условно и произвольно названы «Речь», «Концерт», «Джаз» и «Интим». Они показаны на рисунке. соответствующие им принципиальные схемы, схема плавных регулировок тембра также показаны на рисунке.

При нажатии любой из четырёх клавиш все четыре плавных регулятора тембра отключаются, а при нажатии пятой кнопки «Тембр плавно» – включаются.

Никаких электрических хитростей и особенностей эта схема не содержит, но конструктивное исполнение заслуживает самого тщательного анализа. Это связано с тем, что от правильности и грамотности этого исполнения зависит уровень интермодуляционных искажений и минимально достижимый уровень собственного фона и наводок, а следовательно, и реальный динамический диапазон всего усилителя, являющийся одним из важнейших его параметров.

Блок регулировки громкости. Возможно, этот участок схемы не следовало называть отдельным блоком, но делается это потому, что регулятор громкости в нашем усилителе помещён в отдельную металлическую коробку-экран., внутри которого находится сдвоенный потенциометр и небольшая печатная плата с элементами схемы тонкомпенсации для обоих каналов.

Экранировать регулятор приходится по двум причинам: для снижения наводок на входную цепь первой лампы и для устранения паразитных обратных связей между ним и расположенными рядом регуляторами тембра, входящими электрически в состав следующего каскада, где уровень сигнала превышает входной на величину усиления первого каскада, т.е. в несколько десятков раз.

В качестве регулятора громкости приведён сдвоенный потенциометр 2х1МОм с кривой В, имеющий общую ось управления. Поскольку он включён во входную цепь первой лампы, особенно существенной становится надёжность электрического контакта между токопроводящей «подковой» и токосъёмником. В случае ненадёжного контакта при регулировке громкости неизбежно возникновение шорохов и тресков, поэтому перед установкой регулятора его в обязательном порядке нужно разобрать, промыть и смазать вазелином.

Что касается печатной платы с элементами схемы тонкомпенсации, то она закрепляется непосредственно на выводах потенциометров с помощью восьми толстых отрезков одножильного провода, предварительно припаянных к выводам потенциометров и пропущенных в восемь отверстий на плате.