Wzmacniacz lampowy stereo

Main Page -> Forum Index -> DIY Structures -> DIY Acoustics -> Wzmacniacz lampowy stereo

Author

Message

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

11 Aug 2010 17:36

Wzmacniacz lampowy stereo

Po kilkunastu latach interesowania się elektroniką przyszedł czas na budowę wzmacniacza lampowego. Postanowiłem, że będzie to możliwie prosta i tania konstrukcja. Ponieważ moja wiedza na temat lamp była dość ogólna na samym początku postanowiłem uzupełnić braki i przeczytałem kilka artykułów na temat wzmacniaczy lampowych. Ponieważ miałem kilka lamp PCL86 i ECL86 początkowo chciałem na nich zrobić wzmacniacz, ale ostatecznie zdecydowałem, że użyję radzieckich 6P14P, czyli ciut mocniejszych odpowiedników dobrze znanych EL84. Nie mają one jednak zintegrowanej triody jak ECL86, więc konieczne było dorzucenie jeszcze jednej lampy z dwoma triodami. Ponieważ miałem akurat lampy ECC85 wybór padł na nie.

W następnej kolejności trzeba było wybrać transformatory. Kupując obecnie produkowane transformatory zaprzeczyłbym założeniom poczynionym na początku dotyczącym możliwie jak najniższych kosztów wykonania wzmacniacza. Dlatego też jako transformatorów głośnikowych użyłem dobrze znanych telewizyjnych TG5-53, mających chyba jedne z najlepszych parametrów ze wszystkich łatwo dostępnych pochodzących ze starego sprzętu lampowego.

Szybkie obliczenia na zapotrzebowanie mocy wykazały, że wzmacniacz będzie pobierał około 40W. Spośród dostępnych używanych transformatorów najlepszym kandydatem wydał mi się transformator z radia Tatry. Ten transformator nie ma oznaczeń, również nigdzie nie mogłem znaleźć danych technicznych, ale na podstawie przekroju rdzenia sądzić można, że jego maksymalna moc to około 50VA, natomiast dokonując dokładniejszego oszacowania poboru prądu przez lampy w odbiornikach Karioka czy Bolero, gdzie również był stosowany można wywnioskować, że był on obciążony łączną mocą około 40W, czyli na styk ile będzie potrzeba. Transformator ten posiada również ekran między uzwojeniem pierwotnym i wtórnymi, który połączony z masą wzmacniacza skutecznie eliminuje zakłócenia z sieci energetycznej.

Schemat wzmacniacza

Jak widać jest to typowa konfiguracja pentod pracujących w klasie A, z wartościami elementów dobranymi na podstawie zaleceń katalogowych, tak więc nie będę opisywał poszczególnych elementów na schemacie. Przełącznikiem oznaczonym jako STDBY włączamy z opóźnieniem napięcie anodowe lamp. Zrobiłem w tym miejscu pewną modyfikację i dodatkowo przełącznik ten zwiera opornik R16, dzięki któremu po włączeniu zasilania wzmacniacza ograniczamy udar prądowy zimnych grzejników lamp. Dodatkowo w obwód żarzenia wtrącony został rezystor R15 o niewielkiej wartości, który wprowadza korektę napięcia żarzenia, ponieważ jak wiemy transformatory te były projektowane na napięcie sieci równe 220V, a nie 230V.

Cały wzmacniacz objęty jest ujemną pętlą sprzężenia zwrotnego, która co prawda redukuje czułość wzmacniacza (szacunkowo do około 0,5V rms), ale w zauważalny sposób poprawia stabilność jego pracy. Ponieważ transformator TG5-53 ma specjalne oddzielne uzwojenie do sprzężenia zwrotnego zostało ono wykorzystane.

Dodatkowo dobudowane zostało gniazdo do podłączenia słuchawek. Sposób jest dość prymitywny, ponieważ przy przełączeniu na słuchawki prawie cała moc rozprasza się w rezystorach R10 pracujących w roli sztucznego obciążenia, ale dzięki temu możemy podłączyć w zasadzie słuchawki o dowolnej impedancji, nie ma ryzyka uszkodzenia, gdyby przypadkiem słuchawki odłączyły się, gdy wzmacniacz jest włączony i znika kłopot z niedopasowaniem impedancji. Dodane zostały również rezystory R11, które pełnią rolę zabezpieczenia, gdy odłączymy przypadkiem głośniki, gdy wzmacniacz jest włączony, czego mimo wszystko nie polecam robić.

Płytka drukowana

Cały wzmacniacz został wykonany na płytce drukowanej. Oczywiście jest wielu zwolenników przestrzennego montażu elementów we wzmacniaczach lampowych, ale z zalet zastosowania płytki drukowanej można wymienić powtarzalność sposobu połączeń, szczególnie jeśli chodzi o obwód masy co jest ważnym czynnikiem, gdy wzmacniacz budują mniej doświadczone osoby oraz przejrzystość połączeń. Podczas projektowania płytki kładłem duży nacisk na prowadzenie obwodów masy i zasilania oraz zachowywania odległości pomiędzy ścieżkami o różnych potencjałach.

Poza główną płytką wzmacniacza zaprojektowane zostały dwie mniejsze. Na jednej z nich znajduje się gniazdo słuchawek, a na drugiej potencjometr regulacji głośności i dodatkowe potencjometry do wprowadzenia dodatkowego tłumienia jeśli chcemy zmniejszyć czułość wzmacniacza. Elementy wchodzące w skład każdej z płytek zostały zakreślone liniami przerywanymi na schemacie. Schemat zawiera dokładne wartości wszystkich elementów użytych we wzmacniaczu, co nie oznacza, że tylko takie wartości są jedyne i słuszne. Zastosowanie różnych rezystorów wynikało z możliwości ich zakupu, chociaż płytka wzmacniacza została tak zaprojektowana, aby można było zamontować oporniki o mocy co najmniej 0,5W. Na schemacie zostały dodatkowo oznaczone orientacyjne wartości napięć w poszczególnych punktach obwodu.

Montaż

Montaż i umiejscowienie poszczególnych elementów zostały przedstawione na fotografiach na końcu artykułu. Zastosowałem dostępną w handlu metalową obudowę o oznaczeniu T92. Płytki zostały na sam koniec pokryte lakierem w spray'u PLASTIK 70. Dużo uwagi trzeba poświęcić odpowiedniemu rozplanowaniu położenia poszczególnych elementów tak, aby obudowa nam się później zamknęła.

W trakcie pracy wzmacniacza cała obudowa jak i transformatory stają się mocno ciepłe (pomijam już temperaturę samych lamp), więc zdecydowanie nie polecam stosowania obudów plastikowych. Rozmiary obudowy nie są duże, więc konieczne było dość bliskie umieszczenie transformatorów głośnikowych w stosunku do transformatora sieciowego, co niestety powoduje indukowanie przydźwięku słyszalnego w głośnikach. Jednak po podłączeniu sprzężenia zwrotnego jest on dość mocno tłumiony i w efekcie prawie niesłyszalny.

Możliwości zmian

Oczywiście można eksperymentować z wartościami elementów, jak również zastosować inne transformatory. Jako lampy wyjściowe można bez dokonywania zmian z powodzeniem użyć EL84 i wszystkich dostępnych wersji 6P14P. Ponieważ jednak ECC85 ma podłączony ekran na wyprowadzeniu nr 9, w jej miejsce można zastosować dowolną z wersji 6N2P, ale trzeba wówczas dobrać wartości elementów R2, R3, R4 i R9. Można również zastosować popularną lampę ECC83, ale poza doborem wspomnianych czterech rezystorów trzeba również zmienić sposób podłączenia do niej napięcia żarzenia. W załączniku znajduje się projekt Protela99 wszystkich trzech płytek drukowanych razem z warstwą opisu.

Uwagi końcowe

Na temat samego dźwięku się nie wypowiem, ponieważ nie uważam się za audiofila. Wzmacniacz używam już od kilku tygodni i zapewniam, że 2 x 5W mocy ciągłej na głośniki spokojnie wystarczy nam do nagłośnienia nawet sporego pokoju oczywiście pod warunkiem, że nie jesteśmy fanami głębokiego basu. Wzmacniacz z rozkręconym potencjometrem głośności na maksimum i niepodłączonym sygnałem audio praktycznie nie szumi, słyszalny jest wówczas tylko naprawdę niewielki przydźwięk. Pozostało jeszcze dobudowanie osłony na transformatory głośnikowe.

Uwaga! We wzmacniaczu występują niebezpieczne wysokie napięcia. Zawsze pracuj z rozwagą i wyobraźnią, a jeśli trzeba poproś kogoś bardziej doświadczonego o pomoc.

wzm_lamp_pcb.zip

Description:

n/a

Download

Filename:

wzm_lamp_pcb.zip

Contents:

Filesize:

86.91 KB

Punkty:

1 = 0.00 for transfer + 1 for the user (set manually)

benek161
Poziom 18

Joined: 30 Jan 2008
Posts: 473
Location: Mińsk Maz

#2 12 Aug 2010 18:50

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Po ile kupowałeś trafa wyjsciowe? (wg mnie ludzie przeginają z ceną ich...)

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

12 Aug 2010 19:27

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Akurat jeden TG5-53 miałem, za drugi dałem 35zł. Sieciowy 30zł. Ceny owszem mogłyby być niższe, ale ciężko jest dużo taniej znaleźć. Czasem chyba lepiej zapłacić i mieć od ręki niż czekać nie wiadomo ile na okazję.

aftys6
Poziom 16

Joined: 31 Jan 2009
Posts: 282
Location: Lubartów

#4 12 Aug 2010 20:32

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Witam
Ciekawy sposób monatzu dwustronnego.
Ale zauważe jeden feler takiego rozwiązania.
Pod płytką umieściłeś rezystory, które dość mocno się grzeją, jak wiadomo powietrze nie ujdzie do góry bo blokuje go płaszczyzna płytki.
Czy rozwiązałeś jakoś ten problem?
Taka sytuacja może być dośc szkodliwa dla innych elementów będących w sasiedztwie.
Mam tu na myśli głownie elektrolity.

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

12 Aug 2010 21:34

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Wbrew pozorom te rezystory się aż tak bardzo nie nagrzewają. Dałem rezystory o dużo większej mocy niż faktycznie potrzeba, żeby nie osiągały aż tak wysokiej temperatury, poza tym odstają od płytki na wyprofilowanych nóżkach.

painlust
Poziom 23

Joined: 15 Jun 2006
Posts: 3136
Location: Łowicz

#6 13 Aug 2010 18:03

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Skad ci przyszło do głowy, że 6P14P są mocniejsze od EL84?

Google

Google Adsense

# 13 Aug 2010 18:03

Konsul
Poziom 19

Joined: 02 Dec 2002
Posts: 740
Location: Warszawa

#7 13 Aug 2010 19:20

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Mają większą maksymalną moc admisyjną i chyba większą żywotność, więc stwierdzenie mocniejsza raczej nie jest wielkim przegięciem.

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

13 Aug 2010 19:30

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Pisząc "ciut mocniejsze" dokładnie to miałem na myśli. Z kart katalogowych: dla EL84: Pa max = 12W, dla 6P14P: Pa max = 14W. Trwałość 6P14P jest specyfikowana na minimum 3 tys. godzin pracy, a EL84 około tysiąca.

painlust
Poziom 23

Joined: 15 Jun 2006
Posts: 3136
Location: Łowicz

#9 13 Aug 2010 19:35

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

mocniejsze to one są tylko fizycznie czyli wytrzymują wyższe napięcia i mają większą trwałość. Jednak przy tych samych napieciach otrzymujemy na 6P14P niższe prądy co dla tych samych punktów pracy czyni je słabszymi.

Konsul
Poziom 19

Joined: 02 Dec 2002
Posts: 740
Location: Warszawa

#10 13 Aug 2010 19:45

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Punkt pracy moim zdaniem jest określony przez konkretny prąd anodowy i napięcie anodowe, więc powyższe stwierdzenie chyba nie ma sensu. Oczywiście przy tych samych napięciach prąd będzie mniejszy, ale to zazwyczaj łatwo można zmienić ustawiając odpowiednio bias.

Google

Google Adsense

# 13 Aug 2010 19:45

painlust
Poziom 23

Joined: 15 Jun 2006
Posts: 3136
Location: Łowicz

#11 13 Aug 2010 19:54

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Wiesz, na mierniku lamp ustawiasz Ua; Ug1; Ug2 i odczytujesz Ia. Jeśli Ia przy takich samych punktach pracy jest niższe w lampie A niż w lampie B to lampa A jest słabsza. I nic tego nie zmieni.

przemo-lukas
Poziom 24

Joined: 17 Jan 2006
Posts: 4701
Location: Ostrów Mazowiecka

#12 14 Aug 2010 08:26

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Ech ludzie są wzrokowcami, i ja najpierw obejrzałem fotografie, a następnie zabrałem się za opis. I właśnie, wzmacniacz bardzo ładnie się prezentuje, zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz. Jednak właśnie największą moja obawę wzbudziła bliskość toru audio i elementów zasilających (transformator i przewody). Pomimo tego, ze poradziłeś sobie z tym problemem, może mimo wszystko, warto było by budować/kupować większe obudowy, aby móc inaczej rozmieszczać elementy?

Kilka/kilkanaście wat w zupełności wystarczy, aby delektować się dźwiękiem w domowym zaciszu.

P.s.
Zestawy głośnikowe również sam budowałeś?

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

#13

14 Aug 2010 08:41

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Jest to moja pierwsza poważniejsza konstrukcja na lampach i nie bardzo wiedziałem jak duży wpływ będzie miała odległość poszczególnych elementów (transformatorów i przewodów) między sobą. Ciężko było również stwierdzić to jeszcze bez obudowy, bo wtedy wzmacniacz zachowywał się dość nieciekawie - było słychać silny przydźwięk ze względu na prowizoryczne podłączenia i brak ekranowania, nie było też podłączone sprzężenie zwrotne. Jednak po zamknięciu go w obudowie większość problemów zniknęła.

Obecnie mam do niego podłączone 40W kolumny od starej wieży i jak dla mnie sprawują się znakomicie.

przemo-lukas
Poziom 24

Joined: 17 Jan 2006
Posts: 4701
Location: Ostrów Mazowiecka

#14 14 Aug 2010 09:36

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Chroost wrote:

Jest to moja pierwsza poważniejsza konstrukcja na lampach ...

I wygląda na bardzo udaną.
Może w przyszłości pokusisz się i wykonasz jakiś zestaw głośnikowy? Może coś równie ambitnego?

cirrostrato
Poziom 22

Joined: 20 May 2008
Posts: 2043
Location: Warszawa

#15 14 Aug 2010 15:26

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Na schemacie (szeregowo z wejściem) jest P2L, do czego, czy do wyrównania wzmocnienia czy też jest jeszcze P2R i razem (P2L/R podwójny, każdy w połączeniu zmieniającym rezystancję odwrotne) regulują balans, trochę dziwne ale można i tak...

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

#16

14 Aug 2010 17:14

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

P2L i P2R dla drugiego kanału, którego nie widać na schemacie są przewidziane do zmniejszenia czułości wzmacniacza jeśli podłączymy go np. do jakiegoś przetwornika DAC, który na wyjściu daje 1V rms. Można nimi też skorygować nierównomierność wzmocnienia jednego kanału względem drugiego jeśli by zaszła taka potrzeba.

blue_17
Poziom 22

Joined: 14 Mar 2006
Posts: 1855
Location: Kornatka

#17 14 Aug 2010 20:37

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Witam a ja mam jedno pytanie dlaczego na wyjściu transformatora głośnikowego jest rezystor o wartości 120 ohm nie pytam na co bo to wiem tylko dlaczego akurat taka wartość.

Pozdrawiam

Google

Google Adsense

# 14 Aug 2010 20:37

Konsul
Poziom 19

Joined: 02 Dec 2002
Posts: 740
Location: Warszawa

#18 14 Aug 2010 20:46

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Wartość jest na tyle duża, że nie marnuje się na nim zbyt dużo mocy wzmacniacza oraz nie wpływa on znacznie na impedancję obciążenia. Jednocześnie jest na tyle mała, że przy braku obciążenia impulsy indukujące się w transformatorze mają szansę zostać na niej wygaszone. Oczywiście pewności nigdy nie ma i można zastosować jeszcze dodatkowe rozwiązania. W każdym razie nawet takie stosunkowo proste może być zbawienne przy chwili nieuwagi lub awarii kabla.

blue_17
Poziom 22

Joined: 14 Mar 2006
Posts: 1855
Location: Kornatka

#19 14 Aug 2010 20:52

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Są do tego jakieś "lepsze rozwiązania" bo akurat gram sobie na prototypie lampiaka ale ja mam około 15W a trafo 50W nie chciałbym spalić trafa głośnikowego bo dałem około 300 pln za dwa.

Konsul
Poziom 19

Joined: 02 Dec 2002
Posts: 740
Location: Warszawa

#20 14 Aug 2010 21:23

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

Można zastosować np. warystor na odpowiednie napięcie. Dobrym rozwiązaniem jest również rezystor o wartości równej nominalnemu obciążeniu wzmacniacza, z tym że rozłączany po dołączeniu kabla. Przed uszkodzeniem kabla nie uchroni, ale zabezpiecza w pełni w przypadku, gdy zapomni się podłączyć kabel od strony wzmacniacza.

lukasz__2525
Poziom 2

Joined: 12 Feb 2010
Posts: 4
Location: piaseczno/grójec

#21 11 Nov 2011 17:41

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

czy można zastosować tg6-16-666?

Chroost
Poziom 13

Joined: 18 Jan 2003
Posts: 124

#22

13 Nov 2011 10:35

Re: Wzmacniacz lampowy stereo

TG6-16-666 był stosowany we wzmacniaczu Fonica W-480f, współpracował tam z lampą ECL86 i prawdopodobnie był przystosowany do obciążenia 16Ω ( http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1041979.html ). Niestety brak jest dokładnych jego parametrów, więc trudno odpowiedzieć czy się nada i czy będzie lepszy niż TG5-53.