Uvod u cijevna pojačala

Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la Tazz » 24 svi 2015, 21:03

Pozdrav svima
Upustil sam se u dizajn prvoga pojacala koji sam usput opisal kao kratki vodic pa me slobodno ispravite ako neke nije vredu.
Za pojacalo se koristi jedna 6N6P (pola po kanalu) i dvije izlazne 6S19P (jedna po kanalu).
Za sad imam samo pojacalo bez napajanja i izlaznog transformatora kod kojeg opce ne znam kak bi pocel pa ako bi me mogli upititi bio bi zahvala.
Da ne duljim...

Pojačalo je zamišljeno kao jednostavan projekt za početnika (kao što sam i ja). Samo pojačalo imalo bi izlaznu snagu od 1W po kanalu. Sve cijevi rade u klasi A bez povratne veze, a faktor iskoristivosti samog pojačala je 8% pri maksimalnoj snazi.

Shema:
slika

Ulazni stupanj:
Ulazna osjetljivost pojačala iznosi 0 dBV što iznosi 1VRMS odnosno signali do amplitude 1.41V.
Osjetljivost od 0dBV odabrana je iz razloga što je to uobičajena razina koja se pojavljuje na izlazu današnjih uređaja kao što su CD i DVD reproduktori, televizori, računala i drugi.
Ulazni dio pojačala sastoji se od otpornika R100 iznosa 500kΩ i 100kΩ logaritamskog potenciometra za regulaciju ulaznog signala. Otpornik R100 i potenciometar čine omsko dijelilo koje služi kako bi se ulazni signal dodatno smanjio kako nebi došlo do rezanja signala zbog prevelike pobude. Promjenom otpornika R100 iz 500kΩ u 100kΩ postiže se osjetljivost od
-10dBV odnosno maksimalni otklon izlaznog stupnja postiže se za maksimalnu amplitudu ulaznog signala od 0.441V. Nakon njega nalazi se otpornik R1 koji u kombinaciji sa kondenzatorom C 1 čini nisko propusni filtar koji ima propusnost do frekvencije od 20kHz do 80kHz (ovisno o položaju potenciometra) što će u stvarnosti još pasti ali se korekcija lako izvede promjenom vrijednosti kondenzatora C1.
Otpornik R1 također služi za ograničavanje struje rešetke u slučaju da napon na rešetci postane pozitivan kako ne bi došlo do oštećivanja rešetke triode.

slika

Prvi stupanj:

Prvi stupanj pojačala koristi polovicu vakumske cijevi 6N6P. Ta cijev je odabrana zbog svoje velike linearnosti, velikog faktora pojačanja i male cijene.
Radne točke cijevi određene su grafičkom metodom te je za prvu triodu odabrana radna točka
Q1 80V 11mA


slika

Radni pravac određen je dvjema točkama od čega je prva napon napajanja 240V, a druga točka je iznos struje kada bi zamislili da napon cijevi padne na 0 odnosno da je samo anodni otpor spojen između napona i mase što bi iznosilo 16mA. Iz toga podatka lako izračunamo iznos radnog otpora Ra=240/0.016=15kΩ što je standardna vrijednost otpora te njega uzimamo.
Struja koja teče kroz otpor jednaka je mirnoj struji cijevi čime će disipacija na otporu biti jednaka PRa=Ik^2*Ra=1.82W. Za faktor sigurnosti u ovom slučaju uzet će se 2 i time se dobiva snaga od 3.64W stoga se za radni otpor uzima standardni otpornik snage veći od dobivene što je 5W.
Na radnome pravcu za radnu točku odabrano je sjecište radnoga pravca sa krivuljom upravljačke rešetke -2V.
6N6P ima maksimalnu dozvoljenu disipaciju na anodi od 4.8W po triodi odnosno 8W za cijelu cijev.
Pošto je radna točka odabrana na naponu od 80V i struji od 11mA disipacija anode iznos 0.88W što je daleko ispod dozvoljene granice te će osigurati dugotrajan i pouzdan rad cijevi.
Kako bi trioda mogla raditi kao pojačivaćki element napon na rešetci treba biti negativan što se može vidjeti i iz grafa karakteristike cijevi gdje je napon rešetke nacrtan krivuljama od 0V do -12V.
To možemo ostvariti tako da se na rešetku dovede negativan prednapon ili da se sve ostalo podigne za taj iznos napona u odnosu na rešetku što se postiže otpornikom R3.
U radnoj točci napon na rešetci iznosi -2V a mirna struja iznosi 11mA što Ohmovim zakonom daje iznos otpora R3=Ug/Ik=182Ω. Pošto to nije standardni iznos otpornika za katodni otpor se uzima najbliža standardna vrijednost i ona iznosi 180Ω. Sa otporom od 180Ω prednapon na rešetci će iznositi -1.94V. Disipacija snage na otporniku iznosi 0.021W čime je očito da će standardni otpornik od 1/4W biti i više nego dovoljan.
Kondenzator C2 ima ulogu kratkospajanja izmjeničnog signala na masu čime se u dinamičkim uvjetima zaobilazi otpor R3. Iznos kondenzatora C2 određuje se niskofrekventnom analizom koja nije previše složena ali u ovome slučaju poslužiti ćemo se malim trikom. Prvo se izračuna vremenska konstanta na način da su spojeni samo otpornik R3 i kondenzator C2, a sve okolo njih se zanemari pa se njihova rezonantna frekvencija računa kao frez=1/(2*π*C2*R3) . Kako se radi o dizajnu audio pojačala za rezonantnu frekvenciju odabere se 20Hz i tada je C2=1/(2*π*R3*frez)=44μF. Prvi veći kondenzator bio bi 47μF no mi ćemo odabrati drugi veći kondenzator standardne veličine koji je iznosa 68μF. Pošto razina signala preko kondenzatora C2 nikada ne prelazi 3V elektrolitski kondenzator 68μF/25V bit će i više nego dovoljan.
Iz grafa se još može odrediti i približna vrijednost udjela drugog harmonika.
Ako je radna točka postavljena na 80V i ako se na kontrolnu rešetku dovede signal maksimalne amplitude 232mV maksimalna promjena signala na anodi iznositi će Vp=3.4V odnosno Vn=3.5V. Iz toga se dobije udio drugog harmonika pomoču formule H2=(Vp-Vn)/(2*(Vp+Vn))*100=0.72%

Uloga kondenzatora C3 je da odvoji razine istosmjernih napona između stupnjeva pojačala. Kondenzator C3 sa otpornikom R4 čini visokopropusni filtar koji značajno utječe na odziv niskih frekvencija. Pošto kroz kontrolne rešetke gotovo da ne teče struja možemo zanemariti otpornik R5 i sve što je poslije njega. Iako se otpornik R5 mogao zanemariti radni otpor R2 kao i sve što je na njega priključeno u paraleli je sa visokopropusnim filtrom te je analiza stoga složenija. Ponovo ćemo se poslužiti trikom i samo računati rezonantnu frekvenciju kondenzatora C3 i otpornika R4. Ponovo za frez uzimamo 20Hz i C2=1/(2*π*R4*frez)=80nF. Prvi veći kondenzator standardne veličine iznosa je 100nF te njega odabiremo. Vremenska konstanta nabijanja kondenzatora iznosi τ=C3*R4=0.01s. Period signala frekvencije 20Hz inosi t20=1/20=0.05s od čega je četvrtina signala dio koji poprima vrijednosti od 0 do maksimuma što iznosi 12.5ms. Pomoću formule za nabijanje kondenzatora Vc=Vs*(1-e^(-t/(R*C))) provjeravamo da li je kondenzator C3 dovoljne veličine. Vc bit će nepon na koji se kondenzator nabio, Vs je maksimalan napon koji nabija kondenzator u ovom slučaju 3.5V, t je trajanje nabijanja što je u ovom slučaju vrijeme porasta od 0 do maksimuma, a umnožak R*C je vremenska konstanta τ. Kada se to uvrsti dobiva se Vc=2.498V. Donja granična frekvencija uzima se ne razini -3dB što je jednako kao da se signal podijeli sa sqrt(2). Ako signal amplitude 3.5V podjelimo sa sqrt(2) dobivamo 2.475V što je manje od Vc=2.498V što bi značilo da kondenzator nije dovoljne veličine ali kako napon nabijanja nije konstantan nego raste od 0 do maksimuma ova vrijednost je dovoljna na što ukazuje i rezonantna frekvencija CR mreže od 16 Hz. Pomoću programa LTspice potvrđeno je da iznos od 100nF zaista daje donju graničnu frekvenciju od 20Hz.

Otpornik R5 služi za ograničavanje struje rešetke u slučaju da napon na rešetci postane pozitivan kako ne bi došlo do oštećivanja rešetke triode.

Drugi stupanj:

Drugi stupanj pojačala koristi drugu polovicu vakumske cijevi 6N6P.
Radne točke cijevi određene su grafičkom metodom te je za drugu triodu odabrana radna točka
Q1 170V 14mA

Drugi stupanj pojačala koristi vakumsku cijevi 6S19P. Ta cijev je odabrana zato što ima vrlo veliku linearnost uz koju može pružiti dovoljne razine snage u ovom slučaju oko 3W. Drugi razlog je niska cijena same cijevi.
Odabrana je radna točka
Q2 128V 52mA

slika

Radni pravac određen je dvjema točkama od čega je prva napon napajanja 265V, a druga točka je iznos struje kada bi zamislili da napon cijevi padne na 0 odnosno da je samo anodni otpor spojen između napona i mase što bi iznosilo 39mA. Iz toga podatka lako izračunamo iznos radnog otpora Ra=265/0.039=6795Ω. Najbliži standardni otpornik iznosi 6.8kΩ te se njega uzima za radni otpor.
Struja koja teče kroz otpor jednaka je mirnoj struji cijevi čime će disipacija na otporu biti jednaka PRa=Ik^2*Ra=1.33W. Za faktor sigurnosti u ovom slučaju uzet će se 2 i time se dobiva snaga od 2.66W stoga se za radni otpor uzima standardni otpornik snage veći od dobivene što je 3W.
Na radnome pravcu za radnu točku odabrano je sjecište radnoga pravca sa krivuljom upravljačke rešetke -6.6V.
6N6P ima maksimalnu dozvoljenu disipaciju na anodi od 4.8W po triodi odnosno 8W za cijelu cijev.
Pošto je radna točka odabrana na naponu od 170V i struji od 14mA disipacija anode iznos 2.38W što je daleko ispod dozvoljene granice te će osigurati dugotrajan i pouzdan rad cijevi.
Kako bi trioda mogla raditi kao pojačivaćki element napon na rešetci treba biti negativan što se može vidjeti i iz grafa karakteristike cijevi gdje je napon rešetke nacrtan krivuljama od 0V do -12V.
To možemo ostvariti tako da se na rešetku dovede negativan prednapon ili da se sve ostalo podigne za taj iznos napona u odnosu na rešetku što se postiže otpornikom R7.
U radnoj točci napon na rešetci iznosi -6.6V a mirna struja iznosi 14mA što Ohmovim zakonom daje iznos otpora R3=Ug/Ik=471Ω. Pošto to nije standardni iznos otpornika za katodni otpor se uzima najbliža standardna vrijednost i ona iznosi 470Ω. Sa otporom od 470Ω prednapon na rešetci će iznositi -6.6V. Disipacija snage na otporniku iznosi 0.092W čime je očito da će standardni otpornik od 1/4W biti i više nego dovoljan.
Kondenzator C4 ima ulogu kratkospajanja izmjeničnog signala na masu čime se u dinamičkim uvjetima zaobilazi otpor R7. Iznos kondenzatora C4 određuje se niskofrekventnom analizom koja nije previše složena ali u ovome slučaju poslužiti ćemo se malim trikom. Prvo se izračuna vremenska konstanta na način da su spojeni samo otpornik R7 i kondenzator C4, a sve okolo njih se zanemari pa se njihova rezonantna frekvencija računa kao frez=1/(2*π*C4*R7) . Kako se radi o dizajnu audio pojačala za rezonantnu frekvenciju odabere se 20Hz i tada je C4=1/(2*π*R7*frez)=17μF. Prvi veći kondenzator bio bi 22μF no mi ćemo odabrati drugi veći kondenzator standardne veličine koji je iznosa 47μF. Pošto razina signala preko kondenzatora C2 nikada ne prelazi 7V elektrolitski kondenzator 47μF/25V bit će i više nego dovoljan. Pošto niskofrekventna analiza nije tako jednostavna pomoću programa LTspice utvrđeno je kao je potreban kondenzator veličine 100μF pa će se za kondenzator C4 uzeti 100μF/25V.
Iz grafa se još može odrediti i približna vrijednost udjela drugog harmonika.
Ako je radna točka postavljena na 170V i ako se na kontrolnu rešetku dovede signal maksimalne amplitude 3.5V maksimalna promjena signala na anodi iznositi će Vp=39V odnosno Vn=38V. Iz toga se dobije udio drugog harmonika pomoču formule H2=(Vp-Vn)/(2*(Vp+Vn))*100=0.65%

Uloga kondenzatora C5 je da odvoji razine istosmjernih napona između stupnjeva pojačala. Kondenzator C5 sa otpornikom R8 čini visokopropusni filtar koji značajno utječe na odziv niskih frekvencija. Pošto kroz kontrolne rešetke gotovo da ne teče struja možemo zanemariti otpornik R9 i sve što je poslije njega. Iako se otpornik R5 mogao zanemariti radni otpor R6 kao i sve što je na njega priključeno u paraleli je sa visokopropusnim filtrom te je analiza stoga složenija. Ponovo ćemo se poslužiti trikom i samo računati rezonantnu frekvenciju kondenzatora C5 i otpornika R9. Ponovo za frez uzimamo 20Hz i C5=1/(2*π*R8*frez)=80nF. Prvi veći kondenzator standardne veličine iznosa je 100nF te njega odabiremo. Vremenska konstanta nabijanja kondenzatora iznosi τ=C3*R4=0.01s. Period signala frekvencije 20Hz inosi t20=1/20=0.05s od čega je četvrtina signala dio koji poprima vrijednosti od 0 do maksimuma što iznosi 12.5ms. Pomoću formule za nabijanje kondenzatora Vc=Vs*(1-e^(-t/(R*C))) provjeravamo da li je kondenzator C3 dovoljne veličine. Vc bit će nepon na koji se kondenzator nabio, Vs je maksimalan napon koji nabija kondenzator u ovom slučaju 40V, t je trajanje nabijanja što je u ovom slučaju vrijeme porasta od 0 do maksimuma, a umnožak R*C je vremenska konstanta τ. Kada se to uvrsti dobiva se Vc=28.54V. Donja granična frekvencija uzima se ne razini -3dB što je jednako kao da se signal podijeli sa sqrt(2). Ako signal amplitude 40V podjelimo sa sqrt(2) dobivamo 28.28V što je manje od Vc=28.54V što bi značilo da kondenzator nije dovoljne veličine ali kako napon nabijanja nije konstantan nego raste od 0 do maksimuma ova vrijednost je dovoljna na što ukazuje i rezonantna frekvencija CR mreže od 16 Hz. Pošto je to drugi filtar u nizu nastaje filtar drugoga reda kojemu karakteristika ne pada sa 3dB/oktavi već 6dB/oktavi stoga je rezonantnu frekvenciju drugog filtra potrebno postaviti niže od rezonantne frekvencije prvog filtra. Ako se za vrijednost kondenzatora C5 uzme vrijednost od 1μF rezonantna frekvencija spustiti će se 10 puta što je i više nego dovoljno da ne ometa zadanu donju graničnu frekvenciju od 20Hz. Pomoću programa LTspice potvrđeno je da iznos od 1μF zaista daje donju graničnu frekvenciju od 20Hz.

Otpornik R5 služi za ograničavanje struje rešetke u slučaju da napon na rešetci postane pozitivan kako ne bi došlo do oštećivanja rešetke triode.

Treći stupanj:

Trećii stupanj pojačala koristi vakumsku cijevi 6S19P. Ta cijev je odabrana zato što ima vrlo veliku linearnost uz koju može pružiti dovoljne razine snage u ovom slučaju oko 1W. Drugi razlog je niska cijena same cijevi.

Odabrana je radna točka
Q2 180V 60mA

slika

Radni pravac određen je dvjema točkama od čega je prva napon napajanja 320V, a druga točka je iznos struje kada bi zamislili da napon cijevi padne na 0 odnosno da je samo anodni otpor spojen između napona i mase što bi iznosilo 133mA. . Iz toga podatka lako izračunamo iznos radnog otpora Ra=320/0.133=2406Ω te će se za radni otpor uzeti najbliža okrugla vrijednost koja iznosi 2.4kΩ.
Kod cijevnih pojačala radni otpor izlaznog stupnja u pravilu je transformator koji ima impedanciju primara jednaku potrebnom radnom otporu. Izlazni transformator koristi se zato što elektronske cijevi rade sa relativno visokim naponima i niskim strujama koje su posljedica velikog unutarnjeg otpora samih cijevi. Iz tog razloga cijevi ne mogu pogoniti nisko omske zvučnike te im je potreban transformator kako bi se niska impedancija zvučnika obično 4Ω, 8Ω ili 16Ω prikazala kao visoka impedancija radnog otpora u ovom slučaju 2.4kΩ.
Na radnome pravcu za radnu točku odabrano je sjecište radnoga pravca sa krivuljom upravljačke rešetke -60V.
6S19P ima maksimalnu dozvoljenu disipaciju na anodi od 11W.
Pošto je radna točka odabrana na naponu od 175V i struji od 60mA disipacija anode iznos 10.5W što je još uvijek unutar granice za ovu cijev..
Kako bi trioda mogla raditi kao pojačivaćki element napon na rešetci treba biti negativan što se može vidjeti i iz grafa karakteristike cijevi gdje je napon rešetke nacrtan krivuljama od -5V do -160V.
To možemo ostvariti tako da se na rešetku dovede negativan prednapon ili da se sve ostalo podigne za taj iznos napona u odnosu na rešetku što se postiže otpornikom R11.
U radnoj točci napon na rešetci iznosi -60V a mirna struja iznosi 60mA što Ohmovim zakonom daje iznos otpora R3=Ug/Ik=1000Ω. Kako je to standardni otpor njega uzimamo za katodni otpor. Pomoću simulacije u programu LTspice dobiveno je da će prednapon na rešetci iznositi -52V. U ovome slučaju došlo je do razlikovanja mirne struje za 13% (iz grafa je određena vrijednost od 60mA, a simulacijom je dobivena vrijednost od 52mA). Disipacija snage na otporniku iznosi 2.7W uz faktor sigurnosti od 2 potreban je otpornik snage 5W kako bi se osigurao pouzdan rad.
Kondenzator C6 ima ulogu kratkospajanja izmjeničnog signala na masu čime se u dinamičkim uvjetima zaobilazi otpor R11. Iznos kondenzatora C6 određuje se niskofrekventnom analizom koja nije previše složena ali u ovome slučaju poslužiti ćemo se malim trikom. Prvo se izračuna vremenska konstanta na način da su spojeni samo otpornik R11 i kondenzator C6, a sve okolo njih se zanemari pa se njihova rezonantna frekvencija računa kao frez=1/(2*π*C6*R11) . Kako se radi o dizajnu audio pojačala za rezonantnu frekvenciju odabere se 20Hz i tada je C6=1/(2*π*R11*frez)=8μF. Prvi veći kondenzator standardne veličine iznosa je 10μF, njega preskacemo i odabiremo drugi veći što iznosi 22μF. Pošto razina signala preko kondenzatora C6 nikada ne prelazi 60V dovoljan će biti elektrolitski kondenzator 22μF/100V. Pomoću programa LTspice dobivena je donja granična frekvencija od 25Hz stoga je potrebna vrijednost od 47μF kako bi se granica spustila na 20Hz pa će se za kondenzator C4 uzeti 47μF/100V.
Iz grafa se još može odrediti i približna vrijednost udjela drugog harmonika.
Ako je radna točka postavljena na 180V i ako se na kontrolnu rešetku dovede signal maksimalne amplitude 40V maksimalna promjena signala na anodi iznositi će Vp=80V odnosno Vn=70V. Iz toga se dobije udio drugog harmonika pomoću formule H2=(Vp-Vn)/(2*(Vp+Vn))*100=3.33%

Maksimalna izlazna snaga pojačala iznosi oko 1W po kanalu.

Simulacijom cijeloga sklopa u programu LTspice ukupno harmoničko izobličenje iznosi 1.9% pri maksimalnoj snazi ali bez izlaznog transformatora (prikazan je samo kao radni otpor).

slika

Hvala na pažnji i Živjeli!!!
Zadnja izmjena: Tazz; 26 svi 2015, 18:51; ukupno mijenjano 5 put/a.
Tranzistor nema dušu
Avatar
Tazz
 
Postovi: 32
Pridružen/a: 13 vel 2012, 16:14
Lokacija: Vrbovec

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la Tazz » 25 svi 2015, 08:00

Kad se čovjek naspi onda shvati gde je fulal.
Pošto mi ova shema daje manje od 0.3W izlazne snage moral budem sve presložiti.

Ko radi taj i griješi. :roll:

EDIT: Popravil sam gornje štivo pa slobodno komentirajte :D

EDIT: Malo sam se poigral oko ovog objašnjenja sa nabijanjem kondenzatora pa se nadam da sam ga sad uspjel objasniti sebi i drugima.
Tranzistor nema dušu
Avatar
Tazz
 
Postovi: 32
Pridružen/a: 13 vel 2012, 16:14
Lokacija: Vrbovec

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la Tazz » 28 svi 2015, 03:15

Napajanje:

slika

Za napajanje se koristi 150 VA transformator sa naponom primara 230 V i dva sekundara
1) 250V 0.5A
2) 6.3V 5A

Ispravljanje izmjeničnog napona vrši se diodnim mostom sastavljenim od četiri 1N4007 diode.
Na diodni most priključen je otpornik R1=2Ω koji služi za ograničavanje struje koja ulazi u kondenzator C1. Struja koja prolazi otpornikom R1 u stacionarnom stanju se kreće oko 350mA a vršnog je iznosa 480mA stoga je potreban otpornik snage 2W. Kondenzator C1 je prvi filtracijski kondenzator te se kod njega događaju najveće promjene napona. Njegova veličina određuje se pomoću pravila koje kaže da je za 1A struje koja izlazi iz ispravljača potrebno 1000μF kapaciteta. Pošto će pojačalo u stacionarnom stanju povlačiti 358mA, a u vršnome trenu i 480mA kondenzator bi trebao biti kapaciteta 470μF no kondenzator kapaciteta 220μF biti će zadovoljavajuće veličine bez prevelikog povećanja bruma. Druga prednost manjeg kapaciteta je u tome što će se smanjiti iznosi strujnih impulsa uz povećanje trajanja impulsa čime će se smanjiti smetnje. Nakon kondenzatora C1 dolazi LC filtar sastavljen od zavojnice L1 nazivnoga induktiviteta 10H i nazivne struje 250mA te kondenzatora C2 kapaciteta 220μF. Rezonantna frekvencija LC filtra računa se formulom frez=1/(2*π*sqrt(L*C)) što u ovom slučaju iznosi 3.4Hz. Kod odabira rezonantne frekvencije u ispravljaču važno je da rezonantna frekvencija bude niža od donje granične frekvencije pojačala kako bi se izbjegle niskofrekventne oscilacije i brujanje. Kondenzatori C1 i C2 sa zavojnicom L1 čine takozvani π filtar. Nakon LC filtra dolazi RC filtar sastavljen od otpora R2 otpornika 33Ω i kondenzatora C3 kapaciteta 470μF. Rezonantna frekvencija RC kruga računa se formulom frez=1/(2*π*R*C) što u ovome slučaju iznosi 10.3Hz. Struja koja prolazi otpornikom R2 u stacionarnom stanju iznosi 161mA a vršnog je iznosa 229mA stoga je potreban otpornik snage 2W,a iz sigurnosnih razloga uzima se otpornik snage 5W. Iz ove točke napajanje se vodi do izlaznih transformatora koji su potom priključen na anode izlaznih cijevi. Napon u ovoj točci iznosi 320V. Na tu točku dalje je spojen sljedeći RC filtar sastavljen od otpornika R3 otpora 1kΩ i kondenzatora C4 kapaciteta 100μF. Rezonantna frekvencija filtra iznosi 1.59Hz. Otpornik R3 još ima ulogu spuštanja napona na 265V kako bi osigurao odgovarajuću razinu napona za drugi stupanj pojačala. Struja koja prolazi otpornikom R3 u stacionarnom stanju iznosi 53mA a vršnog je iznosa 65mA stoga je potreban otpornik snage 5W. Sa ove točke napon se vodi na radne otpore drugog stupnja pojačala. Iz ove točke napon se dalje vodi na zadnji RC filtar koji je sastavljen od otpornika R4 otpora 1kΩ i kondenzatora C5 kapaciteta 22μF. Rezonantna frekvencija filtra iznosi 7.2Hz. Otpornik R4 dalje spušta razinu napona na 240V koja je potrebna za prvi stupanj pojačala. Struja koja prolazi otpornikom R4 u stacionarnom stanju iznosi 25mA a vršno opterećenje gotovo je jednako stacionarnom stoga je potreban otpornik snage 2W. Iz ove točke napon se vodi na radne otpore prvog stupnja pojačala. Na samome kraju između točke na kojoj je napon 240V i mase spaja se otpornik 100kΩ koji služi za pražnjenje svih kondenzatora u ispravljaču nakon što se prekine napajanje kako nebi došlo do ozljeđivanja prilikom servisa. Pošto je disipacija na otporniku 2W potrebno je staviti otpornik snage 5W. Svi kondenzatori korišteni u napajanju nazivnog su napona 400V.

Napon bruma na izlaznome stupnju u stacionarnom stanju iznosi 0.5mV, na drugome stupnju 9μV, a na prvome stupnju 0.6μV.

slika

Kada dolazi do nagloga potezanja maksimalnih struja dolazi do pada napona na svakom od stupnjeva i to na izlaznom za 4.3V, na drugome stupnju za 5.11V i na prvome stupnju za 3.2V. Dane vrijednosti odnose se na najgori slučaj u kojemu se vrijednost mirnih struja iz stacionarne prebaci u maksimalnu i to trenutno što se u stvarnosti nikada neće dogoditi stoga će i padovi napona uslijed opterećenja biti manji.

slika

Sve simulacije vršene su u programu PSU Designer II.


Grijanje lampi vrši se pomoću drugog sekundara i svi grijači spajaju se paralelno. Kod elektronskih cijevi postoji najveća dopuštena razlika potencijala katode i grijača. Pošto za 6N6P ta razina iznosi 100V, a za 6S19P 250V potrebno je postaviti referentnu točku grijanja u odnosu na masu ispravljača. To se postiže tako da se sigurnosnom otporniku od 100k u paralelu pridruži serija otpornika od 47kΩ i 220kΩ između kojih će nastati referentni napon iznosa 198V koji se potom priključuje između dva otpornika od 100Ω priključenih paralelno grijačima radi smanjenja bruma. Kako bi se izbjeglo pomicanje referentne točke Između nje i mase postavlja se kondenzator koji kratkospaja izmjenične smetnje.

slika

Kod lampaških pojačala preporučljivo je imati Standby prekidač ili odgodu visokog napona kako nebi došlo do oštećivanja katode zbog prevelike privlačne sile anode koja bi otimala elektrone, a katoda ih nije u mogućnosti ispuštati prije nego se zagrije. Druga prednost koju omogućuje otpornik od 47kΩ je u tome što će se kondenzatori u ispravljaču početi polagano nabijati i neće doći do velikih impulsa struje. Sklopka i otpornik postavljaju se između jednog priključka sekundara i diodnog mosta.

slika
Tranzistor nema dušu
Avatar
Tazz
 
Postovi: 32
Pridružen/a: 13 vel 2012, 16:14
Lokacija: Vrbovec

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la bepone » 29 svi 2015, 23:02

ojla dario super, a ima i dosta za ispraviti ali cekaj sad je skoro momacka pretel se zeni, pa se cujemo!! :lol:
bepone
 
Postovi: 704
Pridružen/a: 06 svi 2011, 08:51

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la Tazz » 09 lip 2015, 22:40

zahvale profesoru bepi na pomoci i velikom strpljenju :hail:

evo nove verzije :D

Samo pojačalo imalo bi izlaznu snagu od 1.41W po kanalu. Sve cijevi rade u klasi A bez povratne veze, a faktor iskoristivosti samog pojačala je 2.68% pri maksimalnoj snazi.

slika

Ulazni stupanj:
Ulazna osjetljivost pojačala iznosi 0 dBV što iznosi 1VRMS odnosno signali do amplitude 1.41V.
Osjetljivost od 0dBV odabrana je iz razloga što je to uobičajena razina koja se pojavljuje na izlazu današnjih uređaja kao što su CD i DVD reproduktori, televizori, računala i drugi.
Ulazni dio pojačala sastoji se od 100kΩ logaritamskog potenciometra za regulaciju ulaznog signala.

Nakon njega nalazi se otpornik R1 koji u kombinaciji sa kondenzatorom C1 čini nisko propusni filtar koji ima ulogu potiskivanja smetnji iz radiofrekventnog područja.
Granica zapiranja lako se podesi promjenom vrijednosti kondenzatora C1.
Otpornik R1 također služi za ograničavanje struje rešetke u slučaju da napon na rešetci postane pozitivan kako ne bi došlo do oštećivanja rešetke triode.

slika

Prvi stupanj:

slika

Prvi stupanj pojačala koristi polovicu vakumske cijevi 6N6P. Ta cijev je odabrana zbog svoje velike linearnosti i lagane dobavljivosti uz nisku cijenu.
Radne točke cijevi određene su grafičkom metodom te je za prvu triodu odabrana radna točka

Q1 161V 14.7mA

Radni pravac određen je dvjema točkama od čega je prva napon napajanja 230V, a druga točka je iznos struje kada bi zamislili da napon cijevi padne na 0 odnosno da je samo anodni otpor spojen između napona i mase što bi iznosilo 49mA. Iz toga podatka lako izračunamo iznos radnog otpora Ra=230/0.049=4694Ω što nije standardna vrijednost otpora stoga se uzima najbliža standardna vrijednost koja iznosi 4.7kΩ.
Struja koja teče kroz otpor jednaka je mirnoj struji cijevi čime će disipacija na otporu biti jednaka PRa=Ik^2*Ra=1.02W. Za faktor sigurnosti u ovom slučaju uzet će se 2 i time se dobiva snaga od 2.04W stoga se za radni otpor uzima standardni otpornik snage veći od dobivene što je 3W.

Kako bi trioda mogla raditi kao pojačivaćki element napon na rešetci treba biti negativan što se može vidjeti i iz grafa karakteristike cijevi gdje je napon rešetke prikazan krivuljama od 0V do -10V.
To možemo ostvariti tako da se na rešetku dovede negativan prednapon ili da se sve ostalo podigne za taj iznos napona u odnosu na rešetku što se postiže otpornikom R3.
U radnoj točci napon na rešetci iznosi -6.5V a mirna struja iznosi 14.7mA što Ohmovim zakonom daje iznos otpora R3=Ug/Ik=442Ω. Pošto to nije standardni iznos otpornika za katodni otpor se uzima najbliža standardna vrijednost i ona iznosi 470Ω. Disipacija snage na otporniku iznosi 0.102W čime je očito da će standardni otpornik od 1/4W biti i više nego dovoljan.

Kondenzator C2 ima ulogu kratkospajanja izmjeničnog signala na masu čime se u dinamičkim uvjetima zaobilazi otpor R3. Iznos kondenzatora C2 određuje se tako da impedancija kondenzatora ne prelazi desetinu vrijednosti otpornika kojega kratkospaja. Impedancija kondenzatora računa se formulom Xc=1/(2*π*f*C) iz čega se dobije da minimalna potrebna veličina kondenzatora iznosi C=10/(2*π*f*R). Pošto se radi o dizajnu audio pojačala za donju graničnu frekvenciju uzima se 20Hz, a za otpor se uzima vrijednost otpornika koji se kratkospaja. C2=10/(2*π*20*120)=663μF. Najbliži kondenzator većega kapaciteta iznosi 680μF te će on zadovoljavati dani uvjet.
Pošto razina signala preko kondenzatora C2 nikada ne prelazi 4V elektrolitski kondenzator 680μF/25V bit će i više nego dovoljan
Iz grafa se još može odrediti i približna vrijednost udjela drugog harmonika.

Ako je radna točka postavljena na 161V i ako se na kontrolnu rešetku dovede signal maksimalne amplitude 1.41V maksimalna promjena signala na anodi iznositi će Vp=14.04V odnosno Vn=14.72V. Iz toga se dobije udio drugog harmonika pomoču formule H2=(Vp-Vn)/(2*(Vp+Vn))*100=1.18%

Uloga kondenzatora C3 je da odvoji razine istosmjernih napona između stupnjeva pojačala. Kondenzator C3 sa serijom otpornika R4 i R5 čini visokopropusni filtar koji značajno utječe na odziv niskih frekvencija. Pošto kroz kontrolne rešetke gotovo da ne teče struja možemo zanemariti otpornik R6 i sve što je poslije njega. Otpor R2 kao i sve što je na njega priključeno u seriji je sa serijom otpornika R4 i R5 gledano sa kondenzatora C3. Pošto je serija otpornika R4 i R5 dva reda veličine veća od nadomjesnog otpora rezonantna frekvencija može se računati samo kao kombinacija serije otpornika R4 i R5 te kondenzatora C3. Za frez uzimama se frekvencija od 16Hz i stoga je C3=1/(2*π*(R4+R5)*frez)=82nF. Prvi veći kondenzator standardne veličine iznosa je 100nF te njega odabiremo.

Serija otpornika R4 i R5 stvara ohmsko dijelilo koje ima ulogu prilagodbe izlaznog signala iz prvog stupnja na odgovarajuću razinu za drugi stupanj. Izlazni signal iz prvoga stupnja iznosi 14.71V, a maksimalna razina signala koja se smoje pojaviti na upravljačkoj rešetci drugog stupnja iznosi 6V. Iznos napona na izlazu iz ohmskog dijelila iznosi Uiz=R5/(R4+R5)*Uul=5.68V što je manje od 6V i time dovoljno smanjuje amplitudu ulaznog signala u drugi stupanj.

Otpornik R6 služi za ograničavanje struje rešetke u slučaju da napon na rešetci postane pozitivan kako ne bi došlo do oštećivanja rešetke triode.

Drugi stupanj:

slika

Drugi stupanj pojačala koristi drugu polovicu vakumske cijevi 6N6P.
Radne točke cijevi određene su grafičkom metodom te je za drugu triodu odabrana radna točka

Q2 159V 17.3mA

Radni pravac određen je dvjema točkama od čega je prva napon napajanja 255V, a druga točka je iznos struje kada bi zamislili da napon cijevi padne na 0 odnosno da je samo anodni otpor spojen između napona i mase što bi iznosilo 46mA. Iz toga podatka lako izračunamo iznos radnog otpora Ra=255/0.046=5543Ω. Najbliži standardni otpornik iznosi 5.6kΩ te se njega uzima za radni otpor.
Struja koja teče kroz otpor jednaka je mirnoj struji cijevi čime će disipacija na otporu biti jednaka PRa=Ik^2*Ra=1.68W. Za faktor sigurnosti u ovom slučaju uzet će se 2 i time se dobiva snaga od 3.35W stoga se za radni otpor uzima standardni otpornik snage veći od dobivene što je 5W.
Na radnome pravcu za radnu točku odabran je negativni prednapon rešetke u iznosu od -6V.
6N6P ima maksimalnu dozvoljenu disipaciju na anodi od 4.8W po triodi odnosno 8W za cijelu cijev.
Pošto je radna točka odabrana na naponu od 159V i struji od 17.3mA disipacija anode iznos 2.75W što je daleko ispod dozvoljene granice te će osigurati dugotrajan i pouzdan rad cijevi.

Kako bi trioda mogla raditi kao pojačivaćki element napon na rešetci treba biti negativan što se može vidjeti i iz grafa karakteristike cijevi gdje je napon rešetke nacrtan krivuljama od 0V do -10V.
To možemo ostvariti tako da se na rešetku dovede negativan prednapon ili da se sve ostalo podigne za taj iznos napona u odnosu na rešetku što se postiže otpornikom R8.
U radnoj točci napon na rešetci iznosi -6V a mirna struja iznosi 17.3mA što Ohmovim zakonom daje iznos otpora R3=Ug/Ik=347Ω. Pošto to nije standardni iznos otpornika za katodni otpor se uzima najbliža standardna vrijednost i ona iznosi 360Ω. Disipacija snage na otporniku iznosi 0.11W čime je očito da će standardni otpornik od 1/4W biti dovoljan.
Kondenzator C4 ima ulogu kratkospajanja izmjeničnog signala na masu čime se u dinamičkim uvjetima zaobilazi otpor R7. Iznos kondenzatora C4 određuje se tako da impedancija kondenzatora ne prelazi desetinu vrijednosti otpornika kojega kratkospaja. Impedancija kondenzatora računa se formulom Xc=1/(2*π*f*C) iz čega se dobije da minimalna potrebna veličina kondenzatora iznosi C=5/(π*f*R). Pošto se radi o dizajnu audio pojačala za donju graničnu frekvenciju uzima se 20Hz, a za otpor se uzima vrijednost otpornika koji se kratkospaja. C4=5/(π*20*360)=221μF. Najbliži kondenzator većega kapaciteta iznosi 330μF te će on zadovoljavati dani uvjet.
Pošto razina signala preko kondenzatora C4 nikada ne prelazi 6V elektrolitski kondenzator 330μF/25V bit će i više nego dovoljan

Iz grafa se još može odrediti i približna vrijednost udjela drugog harmonika.
Ako je radna točka postavljena na 159V i ako se na kontrolnu rešetku dovede signal maksimalne amplitude 5.9V maksimalna promjena signala na anodi iznositi će Vp=70V odnosno Vn=60V. Iz toga se dobije udio drugog harmonika pomoču formule H2=(Vp-Vn)/(2*(Vp+Vn))*100=3.85%

Uloga kondenzatora C5 je da odvoji razine istosmjernih napona između stupnjeva pojačala. Kondenzator C5 sa otpornikom R9 čini visokopropusni filtar koji značajno utječe na odziv niskih frekvencija. Pošto kroz kontrolne rešetke gotovo da ne teče struja možemo zanemariti otpornik R10 i sve što je poslije njega. Otpor R7 kao i sve što je na njega priključeno u seriji je sa otpornikom R9 gledano sa kondenzatora C5. Pošto je otpornik R9 dva reda veličine veći od nadomjesnog otpora rezonantna frekvencija može se računati samo kao kombinacija otpora R9 i kondenzatora C5. Ponovo se za frez uzimama 20Hz i stoga je C5=1/(2*π*R9*frez)=80nF. Prvi veći kondenzator standardne veličine iznosa je 100nF te njega odabiremo. Pošto je to drugi filtar u nizu nastaje filtar drugoga reda kojemu karakteristika ne pada sa 3dB/oktavi već 6dB/oktavi stoga je rezonantnu frekvenciju drugog filtra potrebno postaviti niže od rezonantne frekvencije prvog filtra. Ako se za vrijednost kondenzatora C5 uzme vrijednost od 1μF rezonantna frekvencija spustiti će se 10 puta što je i više nego dovoljno da ne ometa zadanu donju graničnu frekvenciju od 20Hz.

Otpornik R10 služi za ograničavanje struje rešetke u slučaju da napon na rešetci postane pozitivan kako ne bi došlo do oštećivanja rešetke triode.

Treći stupanj:

slika

Treći stupanj pojačala koristi vakumsku cijevi 6S19P. Ta cijev je odabrana zato što ima vrlo veliku linearnost uz koju može pružiti dovoljne razine snage u ovom slučaju oko 1.4W. Drugi razlog je niska cijena same cijevi.
Odabrana je radna točka

Q3 190V 55mA

Elektronske cijevi elementi su koji rade sa relativno velikim iznosima napona, a malenim iznosima struja. Iz tog razloga nisu pogodne za pogon zvučnika koji su vrlo malenog otpora. Kako bi se maleni otpor zvučnika prilagodio na veliki izlazni otpor lampe koristi se izlazni transformator. Izlazni transformator reaktivna je komponenta koja ima maleni omski otpor što uzrokuje da se gotovo nepromijenjeni napon napajanja pojavi na anodi lampe. Za radni napon izlazne lampe odabran je napon od 190V. Radna točka bez obzira na impedanciju transformatora nalaziti će se negdje na zelenoj okomitoj liniji prikazanoj na slici 12. Nagib radnog pravca određuje se tako da se anodni napon podijeli sa željenim radnim otporom odnosno impedancijom primara transformatora što u ovom slučaju iznosi 4.3kΩ čime se dobiva struja od 44.2mA. Nagib radnog pravca prikazan je svijetlo plavom linijom na slici 12. Potom se dobiveni pravac prenese na željenu radnu točku koja ovdje iznosi 190V 55mA i produži tako da sječe obje osi. Dobiveni tamno plavi pravac na slici 12 približno pokazuje kako će se radna točka kretati. Stvarno kretanje radne točke opisuje se elipsom zato što radni otpor nije otpro nego impedancija prouzročena induktivitetom primara transformatora.

6S19P ima maksimalnu dozvoljenu disipaciju na anodi od 11W.
Pošto je radna točka odabrana na naponu od 190V i struji od 55mA disipacija anode iznos 10.45W što je još uvijek unutar granice za ovu cijev.

Kako bi se radna točka postavila na željenu struju od 55mA potrebno je upravljačku rešetku postaviti na -70V.
To se postiže tako da se između katode i mase postavi otpornik koji će na sebi razviti pad napona od 70V i time podići katodu za taj iznos napona naspram upravljačke rešetke.
U radnoj točci napon na rešetci iznosi -70V a mirna struja iznosi 55mA što Ohmovim zakonom daje iznos otpora R3=Ug/Ik=1273Ω. Najbliži standardni otpornik iznosi 1.3kΩ te se njega uzima za radni otpor. Disipacija snage na otporniku iznosi 3.93W uz faktor sigurnosti od 2 potreban je otpornik snage 10W kako bi se osigurao pouzdan rad.
Zbog podizanja napona katode u odnosu na upravljačku rešetku naponu anode od 190V potrebno je dodati napon na otporniku R11 čime se dobiva podrebna razina napona od 260V koji se priključuje na jedan izvod primara transformatora dok se drugi izvod priključuje na anodu izlazne lampe.
Kondenzator C6 ima ulogu kratkospajanja izmjeničnog signala na masu čime se u dinamičkim uvjetima zaobilazi otpor R11. Iznos kondenzatora C6 određuje se tako da impedancija kondenzatora ne prelazi desetinu vrijednosti otpornika kojega kratkospaja. Impedancija kondenzatora računa se formulom Xc=1/(2*π*f*C) iz čega se dobije da minimalna potrebna veličina kondenzatora iznosi C=10/(2*π*f*R11). Pošto se radi o dizajnu audio pojačala za donju graničnu frekvenciju uzima se 20Hz, a za otpor se uzima vrijednost otpornika koji se kratkospaja. C6=5/(π*20*1300)=61μF. Najbliži kondenzator većega kapaciteta iznosi 68μF te će on zadovoljavati dani uvjet.

Iz grafa se još može odrediti i približna vrijednost udjela drugog harmonika.
Ako je radna točka postavljena na 190V i ako se na kontrolnu rešetku dovede signal maksimalne amplitude 64V maksimalna promjena signala na anodi iznositi će Vp=134V odnosno Vn=111V. Iz toga se dobije udio drugog harmonika pomoću formule H2=(Vp-Vn)/(2*(Vp+Vn))*100=4.69%
Maksimalna izlazna snaga pojačala iznosi oko 1.4W po kanalu.

Kod višestupanjskih pojačala dolazi do međusobnog poništavanja THD-a između stupnjeva što rezultira manjim ukupnim THD-om u konačnici.

Izlazni transformator

Izlazni transformator služi za prilagodbu visoke impedancije izlazne triode niskoj impedanciji zvučnika. Impedancija primara uznosi 4.3kΩ, a sekundar ima priključke za 4Ω i 8Ω zvučnik. Otpor koji se vidi na primaru transformatora jednaka je otporu priključenom na sekundar transformatora pomnoženom kvadratom prijenosnog omjera
Rp=Rs*n^2. Kako je potrebni otpor primara 4.3kΩ, a otpor sekundara 4Ω odnosno 8Ω potrebni prijenosni omjeri iznose 32.7872 odnosno 23.1840.
Kako bi transformator mogao prenositi frekvencije od 20Hz na više potreban je veliki induktivitet primara koji se računa pomoću formule L=Z/(2*π*f). Kako je impedancija primara 4.3kΩ, donja granična frekvencija 20Hz potrebni induktivitet primara iznosi 34.22H.

Napajanje:

Za napajanje se koristi 150 VA transformator sa naponom primara 230 V i dva sekundara
1) 220V 0.55A
2) 6.3V 5A

Ispravljanje izmjeničnog napona vrši se diodnim mostom sastavljenim od četiri 1N4007 diode.
Na diodni most priključen je otpornik R1=5.8Ω koji služi za ograničavanje struje koja ulazi u kondenzator C1. Struja koja prolazi otpornikom R1 u stacionarnom stanju se kreće oko 375mA a vršnog je iznosa 982mA stoga je potreban otpornik snage 2W. Kondenzator C1 je prvi filtracijski kondenzator te se kod njega događaju najveće promjene napona. Njegova veličina određuje se pomoću pravila koje kaže da je za 1A struje koja izlazi iz ispravljača potrebno 1000μF kapaciteta. Pošto će pojačalo u stacionarnom stanju povlačiti 377mA kondenzator bi trebao biti kapaciteta 470μF no kondenzator kapaciteta 100μF biti će zadovoljavajuće veličine bez prevelikog povećanja bruma. Druga prednost manjeg kapaciteta je u tome što će se smanjiti iznosi strujnih impulsa uz povećanje trajanja impulsa čime će se smanjiti smetnje. Nakon kondenzatora C1 dolazi LC filtar sastavljen od zavojnice L1 nazivnoga induktiviteta 10H i nazivne struje 250mA te kondenzatora C2 kapaciteta 100μF. Struja koja teče kroz zavojnicu u stacionarnom stanju iznosi 171mA. Rezonantna frekvencija LC filtra računa se formulom frez=1/(2*π*sqrt(L*C)) što u ovom slučaju iznosi 5Hz. Kod odabira rezonantne frekvencije u ispravljaču važno je da rezonantna frekvencija prvog filtra bude niža od donje granične frekvencije pojačala kako bi se izbjegle niskofrekventne oscilacije i brujanje. Kondenzatori C1 i C2 sa zavojnicom L1 čine takozvani π filtar. Nakon LC filtra dolazi RC filtar sastavljen od otpora R2 otpornika 47Ω i kondenzatora C3 kapaciteta 100μF. Rezonantna frekvencija RC kruga računa se formulom frez=1/(2*π*R*C) što u ovome slučaju iznosi 33.86Hz. Struja koja prolazi otpornikom R2 u stacionarnom stanju iznosi 171mA a vršnog je iznosa 186mA stoga je potreban otpornik snage 2W,a iz sigurnosnih razloga uzima se otpornik snage 5W. Nakon RC filtra dolazi idući RC filtar sastavljen od otpora R3 otpornika 56Ω i kondenzatora C4 kapaciteta 100μF. Rezonantna frekvencija RC kruga računa se formulom frez=1/(2*π*R*C) što u ovome slučaju iznosi 28.42Hz. Struja koja prolazi otpornikom R3 u stacionarnom stanju iznosi 179mA a vršnog je iznosa 203mA stoga je potreban otpornik snage 2W,a iz sigurnosnih razloga uzima se otpornik snage 5W. Promjenom vrijednosti otpora R2 i R3 može se precizno namjestiti razina napona u slučaju odstupanja. Iz ove točke napajanje se vodi do izlaznih transformatora koji su potom priključen na anode izlaznih cijevi. Napon u ovoj točci iznosi 260V. Na tu točku dalje je spojen sljedeći RC filtar sastavljen od otpornika R4 otpora 100Ω i kondenzatora C5 kapaciteta 100μF. Rezonantna frekvencija filtra iznosi 15.92Hz. Otpornik R4 još ima ulogu spuštanja napona na 255V kako bi osigurao odgovarajuću razinu napona za drugi stupanj pojačala. Struja koja prolazi otpornikom R4 u stacionarnom stanju iznosi 61mA a vršnog je iznosa 61mA stoga je potreban otpornik snage 2W. Sa ove točke napon se vodi na radne otpore drugog stupnja pojačala. Iz ove točke napon se dalje vodi na zadnji RC filtar koji je sastavljen od otpornika R5 otpora 820Ω i kondenzatora C6 kapaciteta 100μF. Rezonantna frekvencija filtra iznosi 1.94Hz. Otpornik R5 dodatno spušta razinu napona na 230V koja je potrebna za prvi stupanj pojačala. Struja koja prolazi otpornikom R5 u stacionarnom stanju iznosi 29mA a vršno opterećenje gotovo je jednako stacionarnom stoga je potreban otpornik snage 2W. Iz ove točke napon se vodi na radne otpore prvog stupnja pojačala. Na samome kraju između točke na kojoj je napon 230V i mase spaja se serija otpornika R7 otpora 56kΩ i otpornika R8 otpora 100kΩ.
Kod elektronskih cijevi postoji najveća dopuštena razlika potencijala katode i grijača. Pošto za 6N6P ta razina iznosi 100V, a za 6S19P 250V potrebno je postaviti referentnu točku grijanja u odnosu na masu ispravljača. Struja koja protječe serijom otpornika stvoriti će na otporniku R8 pad napona od 147V koji se potom priključuje između dva otpornika od 100Ω priključenih paralelno grijačima radi smanjenja bruma. Kako bi se izbjeglo pomicanje referentne točke Između nje i mase postavlja se kondenzator koji kratkospaja izmjenične smetnje. Kondenzator C7 na frekvencijo od 10Hz ima impedanciju u iznosu od 1592Ω. Svi kondenzatori korišteni u napajanju nazivnog su napona 400V.

slika

Napon bruma na izlaznome stupnju u stacionarnom stanju iznosi 1.5mV, na drugome stupnju 229μV, a na prvome stupnju 5μV.
Kada dolazi do nagloga potezanja maksimalnih struja dolazi do pada napona na svakom od stupnjeva i to na izlaznom za 4V, na drugome stupnju za 3.6V i na prvome stupnju za 1.1V. Dane vrijednosti odnose se na najgori slučaj u kojemu se vrijednost mirnih struja iz stacionarne prebaci u maksimalnu i to trenutno što se u stvarnosti nikada neće dogoditi stoga će i padovi napona uslijed opterećenja biti manji.
Sve simulacije vršene su u programu PSU Designer II.

slika
slika

Grijanje lampi vrši se pomoću drugog sekundara i svi grijači spajaju se paralelno. Zbog podizanja potencijala grijača iznad potencijala mase prividno se smanjuje amplituda napona grijanja i to na pola što se postiže pomoću otpornika R9 i R10. Napon grijanja postiže pola maksimalne amplitude na svakom od otpora ali u protufazi što u konačnici rezultira sa 6.3V efikasno. Pošto su otpornici R9 i R10 u paraleli sa grijačima njihovu potrošnju od 32mA potrebno je pribrojiti ukupnoj potrebnoj struji za grijanje. Kako kroz svaki otpornik ima disipaciju od 0.1W otpornici od 1/4W biti će dovoljni.

slika

Kod lampaških pojačala preporučljivo je imati Standby prekidač ili odgodu visokog napona kako nebi došlo do oštećivanja katode zbog prevelike privlačne sile anode koja bi otimala elektrone, a katoda ih nije u mogućnosti ispuštati prije nego se zagrije. Otpornik od 47kΩ osigurati će da napon na anodi izlazne cijevi ne prijeđe 5V. Otpornik će također smanjiti iskrenje prilikom uklapanja sklopke. Sklopka i otpornik postavljaju se između jednog priključka sekundara i diodnog mosta.

slika
Tranzistor nema dušu
Avatar
Tazz
 
Postovi: 32
Pridružen/a: 13 vel 2012, 16:14
Lokacija: Vrbovec

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la dvorenikSlo » 11 lip 2015, 11:27

Predlagam tri stikala
1-glavna moč
2-ogrevanje
3-visoke napetosti
dvorenikSlo
 
Postovi: 1
Pridružen/a: 05 lip 2015, 03:41

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la Tazz » 12 lip 2015, 02:54

Moze i ta opcija
Ovo je jednostavnija verzija al sam razmisljal i o razdvajanju napajanja

Budem napravil odvojeno napajanje pa ga stavim :D
Tranzistor nema dušu
Avatar
Tazz
 
Postovi: 32
Pridružen/a: 13 vel 2012, 16:14
Lokacija: Vrbovec

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la bepone » 22 lip 2015, 09:29

super dario, malo tko sa 20 godina konstruira svoja pojacala!!! svaka ti dala :hail:
bepone
 
Postovi: 704
Pridružen/a: 06 svi 2011, 08:51

Re: Uvod u cijevna pojačala

PostPostao/la Tazz » 08 ruj 2015, 01:37

Pozdrav svima

Ovo je primjer napajanja sa aktivnim elementima.
Napajanje za izlazni stupanj je isto kao i napajanje za prva dva stupnja samo su drukčiji naponi sekundara i izlazni naponi
makar bi sekundari mogli biti isti pošto je napon izlaznog stupnja 260V a napon drugog stupnja 255V.

Regulator bi trebao držati izlazni napon na zadanoj razini sa naponom bruma 3mV.

Motivacija za ovakvim načinom regulacije dolazi iz činjenice da cijeli sklop sačinjen sa dva odvojena regulatora košta manje nego
sama zavojnica koja je zamišljena u prvoj verziji napajanja.

Prednost pasivnih elemenata je u tome što jednom kad se ugrade nema vise brige s njima osim sa kondenzatorima ali taj problem se javlja i kod
ovakvog načina regulacije napona.

slika

slika

slika

Zener dioda služi kao referenca napona s kojim se uspoređuje izlazni napon iz regulatora u operacijskom pojačalu koje upravlja MOSFET-om IRF840 koji
dalje upravlja BJT-om 2N3055 koji stabilizira izlazni napon
Dobiveni napon dalje se filtrira pomoću dva RC filtra.
Izlazni signal za usporedbu sa referencom uzima se nakon prvog RC člana kako bi se smanjile oscilacije kruga regulacije.
Tranzistor nema dušu
Avatar
Tazz
 
Postovi: 32
Pridružen/a: 13 vel 2012, 16:14
Lokacija: Vrbovec


Natrag na Cijevna tehnika

Na mreži

Trenutno korisnika/ca: / i 4 gostiju.

cron