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TVZ em um tubo UMZCH. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência de tubo

 Comentários do artigo

O artigo fornece uma breve análise e determina os parâmetros realisticamente alcançáveis ​​​​de um amplificador triodo valvulado de extremidade única com um transformador de saída TVZ unificado de um receptor de televisão. É considerado um método para alterar um transformador para melhorar seus parâmetros. Um circuito amplificador prático e resultados de testes são apresentados. A abordagem proposta pelo autor pode ser aplicada no desenvolvimento de UMZCHs valvulados mais potentes.

O artigo é destinado a rádios amadores de qualificação média, as recomendações limitam-se a informações que possibilitem a qualquer pessoa duplicar o amplificador.

Falar sobre o milagre do som valvulado causa um desejo natural de ouvir esse milagre. E o primeiro problema que vai enfrentar quem quer repetir qualquer amplificador valvulado é o transformador de saída. Pode ser resolvido de três maneiras. Você mesmo pode fazer, é possível, mas nada fácil. Você pode comprar um bom transformador de saída, é simples, mas não é nada barato. E você pode tentar usar algo acessível e barato.

O estudo do mercado de rádio mostrou que os transformadores de saída (TVZ) mais acessíveis das TVs antigas. A escolha é ampla e o preço - de 0 3 a 0,6 dólares, dependendo do humor do vendedor. Na maioria das vezes, há TVZ-1-9, eles foram comprados para experimentos. Também comprei outros tipos de transformadores para comparação. Como descobri mais tarde, os transformadores TVZ-1-1 e TV-2A-Sh, da idade mais respeitável, têm os melhores parâmetros, mas havia mais TVZ-1 9 à venda, foi com eles que resolvi experimentar avançar.

A tarefa foi definida da seguinte forma: tentar melhorar os parâmetros do transformador refazendo-o (sem rebobinar) e, em seguida, projetar o estágio de saída de forma a compensar ao máximo suas deficiências remanescentes. Obviamente, a potência de saída de tal amplificador será relativamente pequena, mas o principal não foi obter alta potência, mas sim buscar soluções fundamentais.

Um pouco de teoria

Para descobrir aonde ir, vamos lembrar quais parâmetros do transformador afetam o quê. Se nos voltarmos para os clássicos (por exemplo, [1]), então, sem entrar em detalhes, podemos dizer que seis parâmetros são decisivos: a indutância do enrolamento primário, a amplitude da indução magnética, a indutância de fuga, a auto- capacitância, resistência do enrolamento e relação de transformação.

Foram medidos os parâmetros dos transformadores existentes, e foi o que aconteceu:

  • indutância do enrolamento primário L1 - 6,5 H:
  • indutância de fuga (referida ao enrolamento primário) Ls 56 mH;
  • capacitância (reduzida ao enrolamento primário) C - 0.3 μF;
  • resistência ativa do enrolamento primário r1 - 269 Ohm;
  • resistência ativa do enrolamento secundário r2 - 0,32 Ohm;
  • taxa de transformação n - 37.

Aqui estão os dados médios, infelizmente, apenas as inscrições nas bobinas acabaram sendo as mesmas para os transformadores. O material do circuito magnético permaneceu desconhecido, mas depois de fazer as curvas de magnetização, inclino-me a pensar que se trata de aço E44 (alta liga, projetado para trabalhar em campos de média alta frequência). Em princípio, o que é - isto é, mas para os cálculos era necessário ter um ponto de partida.

Vamos estimar quais parâmetros podem ser esperados ao usar esses transformadores. Na maioria das vezes, eles eram usados ​​​​em amplificadores simples com válvulas de saída 6F5P, 6FZP, 6P1P, 6P14P em uma conexão triodo. Nesse caso, a resistência de saída das lâmpadas está na faixa de 1,3 ... 2 kOhm. Para cálculos, tomaremos o valor médio - 1,7 kOhm. Na fig. 1 mostra um circuito equivalente simplificado de um transformador conectado a uma lâmpada, que é representado como um oscilador G1 com uma impedância de saída R, (todos referidos ao lado primário do transformador).

TVZ na lâmpada UMZCH

Opções de Sinal Grande

Vamos ver como vão as coisas com a indução no circuito magnético. Como a indução é inversamente proporcional à frequência, é a região das baixas frequências onde atinge os seus valores máximos que é mais interessante. Na verdade, a indução permitida determinará a potência máxima que o transformador pode transmitir na região de baixa frequência com distorção aceitável. A amplitude de indução no circuito magnético é determinada pela conhecida fórmula

onde E1 é a tensão aplicada ao enrolamento primário, V; f - frequência do sinal, Hz; S é a área da seção transversal ativa do circuito magnético. cm2; W1 - número de voltas.

É conveniente expressar imediatamente essa dependência em termos de potência na carga. A tensão E1 aplicada ao enrolamento primário é igual à soma das tensões na carga R2' e na resistência do enrolamento r2'. A indutância de fuga Ls2' em baixas frequências pode ser desprezada. Deve-se notar que a corrente quiescente da lâmpada I0 flui através do enrolamento primário, criando um campo magnetizante, que, por sua vez, determina o valor inicial da indução B0. De acordo com meus cálculos, é aproximadamente igual a 0,3T. Após a transformação, a fórmula assume a forma

Para cálculos manuais, essa fórmula é muito complicada, mas para cálculos de computador, a complexidade não importa. As dependências da indução na potência de saída calculada para três valores de frequência são mostradas na fig. 2.

TVZ na lâmpada UMZCH

Se levarmos em conta que o material do núcleo magnético começa a saturar com uma indução de cerca de 1,15 T (isso foi descoberto ao fazer a curva principal de magnetização) e assumir uma indução máxima igual a aproximadamente 0,7 T, os gráficos mostram qual potência de saída pode ser obtida na região de baixa frequência : a uma frequência de 30 Hz - apenas cerca de 0,25, a 50 Hz - cerca de 0,8 W e a 100 Hz a indução não é mais um fator limitante. Ultrapassar esses valores não só aumenta muito o nível de harmônicos introduzidos pelo transformador, como também aumenta o nível de harmônicos gerados pela lâmpada devido a uma diminuição da impedância de entrada do transformador. As medições em uma cascata real (em uma lâmpada 6F5P) mostraram que, com uma potência de saída de 1 W, uma diminuição na frequência do sinal de 1 kHz para 50 Hz leva a um aumento no nível de harmônicos em mais de um fator de dois.

Opções de Pequenos Sinais

Vamos avaliar o efeito do transformador nas propriedades de frequência do amplificador quando ele é operado em baixa potência, quando não há problemas com a indução (por exemplo, o amplificador é projetado para telefones). Nesse caso, é mais conveniente fazer uma avaliação usando parâmetros do transformador como a indutância do enrolamento primário e a indutância de fuga.

Da fig. 1 pode ser visto que na região de baixa frequência a lâmpada é carregada em dois circuitos paralelos (desprezamos as indutâncias de fuga). A primeira é a indutância de magnetização L1, por onde circula a corrente de magnetização IL1, a segunda é o circuito de carga, constituído pelos resistores R2' e R2' conectados em série, por onde circula a corrente I2. À medida que a frequência do sinal diminui, a reatância L1 cai, respectivamente, IL1 aumenta e I2 diminui. Além de reduzir o coeficiente de transferência da cascata, no caso geral, mais uma coisa desagradável é observada - a impedância de entrada do transformador cai, o que leva a uma diminuição da resistência da carga anódica da lâmpada e, conseqüentemente, a um aumento no coeficiente harmônico. Para avaliar a influência da indutância do enrolamento primário, usamos a conhecida fórmula simplificada [1]:

onde ML é o fator de distorção de frequência; R0 - resistência equivalente do gerador, determinada a partir da expressão

Na fig. A Figura 3 mostra os resultados do cálculo da distorção de frequência da cascata na região de baixa frequência com o transformador de saída TVZ-1-9 para três valores da impedância de saída da lâmpada.

TVZ na lâmpada UMZCH

Pode ser visto nos gráficos que com uma impedância de saída da lâmpada de 1700 ohms (curva intermediária), uma queda de 3 dB na resposta de frequência ocorre em uma frequência de cerca de 40 Hz. Reduzir a resistência de saída da lâmpada leva a uma diminuição na distorção de frequência (curva superior).

Mas não vamos tirar conclusões precipitadas e ver o que acontece nas altas frequências.

1 segue que as indutâncias de fuga são conectadas em série com a carga (L1 pode ser ignorado, pois na região de alta frequência a corrente IL1 é insignificante), com o aumento da frequência sua reatância aumenta e isso leva a uma diminuição na saída poder. O coeficiente de distorção de frequência é determinado pela fórmula

onde Mn é o coeficiente de distorção de frequência; Z - indutância de fuga, reduzida ao enrolamento primário (valor medido).

Na fig. A Figura 4 mostra os resultados do cálculo da distorção de frequência de uma cascata com o mesmo transformador na região de alta frequência para três valores da impedância de saída da lâmpada.

TVZ na lâmpada UMZCH

Pode-se ver que a situação mudou para o oposto - com a diminuição da resistência de saída da lâmpada, a distorção de frequência aumenta. Este fato é facilmente explicado: quanto mais a lâmpada se assemelha a uma fonte de corrente, menos resistências parasitas (incluindo indutância de fuga) conectadas em série com a carga afetam a corrente de saída I1 (I2 = I1 na região de alta frequência). Isso é bem verdade no modo de sinal pequeno.

Do exposto, podemos concluir que para um transformador de saída com parâmetros não muito bons, existe alguma impedância de saída ideal da fonte de sinal, o que permite obter a maior largura de banda possível. Esta resistência é bastante fácil de calcular resolvendo um problema de otimização em qualquer pacote matemático. (Se o transformador tiver uma grande indutância do enrolamento primário e pequenos parâmetros parasitas, esta tarefa perde sua relevância).

Este estudo extremamente superficial do estágio de saída com transformadores TVZ respondeu a duas questões: o que esperar de um transformador padrão e o que buscar. Na verdade, o que buscar ficou claro desde o início - os parâmetros parasitas e a amplitude de indução deveriam ser reduzidos e a indutância do enrolamento primário deveria ser aumentada. Mas eu queria traduzir as definições qualitativas (bastante emocionais) de "redução" e "aumento" em forma quantitativa. Infelizmente, parâmetros do transformador como indutância de vazamento, relação de transformação e autocapacitância são determinados pelo projeto e tecnologia de fabricação da bobina , e sem retroceder o último, não podemos alterá-lo.

Mas nem tudo está perdido! Ao alterar o design do transformador, podemos influenciar a indutância do enrolamento primário e a amplitude da indução, e isso não é nada pequeno.

Alteração do transformador

A única coisa que pode ser feita neste caso é mudar o método de montagem do circuito magnético. Na fábrica, é feito com uma folga (geralmente não há junta dielétrica, a folga é formada devido ao encaixe frouxo do pacotes de placas em forma de W e de fechamento) Vamos eliminar o gap montando as placas do circuito magnético em sobreposição e vamos ver o que acontece.

Para começar, o transformador deve ser liberado do clipe de metal, após desdobrar suas abas de montagem. Além disso, tendo removido o núcleo magnético da bobina, separe cuidadosamente as placas umas das outras e monte-as novamente, colocando-as umas sobre as outras. Faça isso com cuidado (para reduzir a folga) e certifique-se de usar todas as placas. É possível que não haja placas de fuga suficientes, por isso é desejável ter um segundo transformador com o mesmo circuito magnético.

Após a montagem, coloque o circuito magnético com o lado largo sobre uma superfície plana (um pedaço de compensado, getinax, textolite) e com leves golpes do macete nas pontas salientes das placas, certifique-se de que fiquem niveladas com o restante. Repita esta operação virando o núcleo magnético para o lado oposto. A visão do transformador convertido neste estágio é mostrada na Fig. 5. É aconselhável inserir novamente o transformador pronto no suporte. A maneira mais fácil de fazer isso é usando um grande torno de bancada, mas especialmente não seja zeloso. Grandes tensões mecânicas degradam as propriedades magnéticas do aço.

TVZ na lâmpada UMZCH

Os parâmetros do transformador convertido foram os seguintes: a indutância do enrolamento primário é de 12,3 H, a indutância de fuga é de 57 mH, a capacitância é de 0,3 μF. Comparando-os com os dados no início do artigo, vemos que os parâmetros do transformador melhoraram significativamente - a indutância do enrolamento primário quase dobrou e os parâmetros parasitas não mudaram. Você pode observar corretamente que agora não há folga no circuito magnético, portanto, não há efeito linearizador dele e o transformador não pode ser usado em uma cascata tradicional com magnetização constante. Concordo, mas observe que após a alteração, a amplitude da indução magnética no circuito magnético diminuiu 0,3 T na mesma potência de saída. Como resultado, o coeficiente de harmônicos introduzidos pelo transformador diminuiu. É bastante óbvio que o aumento da indutância do enrolamento primário torna possível expandir a banda de frequência reproduzível na região de baixa frequência.

Como o transformador convertido não pode trabalhar com polarização, um tipo diferente de estágio de saída deve ser usado para excitá-lo.

Estágio de saída

A maneira mais óbvia é usar o chamado estágio de saída choke [2] e separar o transformador do circuito anódico da lâmpada com um capacitor (Fig. 6).

TVZ na lâmpada UMZCH

Isso resolve o problema principal - elimina a magnetização do transformador de saída, mas requer o uso de um indutor no circuito anódico. Os requisitos para ele em termos de indutância do enrolamento, amplitude de indução e parâmetros parasitas não são menos rigorosos do que para o transformador de saída (gostaria de alertar imediatamente os leitores que é inaceitável usar bobinas de filtro em tal cascata). Portanto, esta opção é inaceitável para nós.

O mais adequado neste caso é o estágio de saída com fonte de corrente no circuito anódico [3] (Fig. 7), que apresenta uma série de vantagens em relação à bobina. A alta impedância de saída da fonte de corrente permite obter o ganho máximo da lâmpada, a cascata possui uma banda de frequência reproduzível mais ampla, exige menos qualidade da fonte de alimentação e o design como um todo tem dimensões menores.

TVZ na lâmpada UMZCH

Vamos nos deter mais detalhadamente na banda de frequência reproduzível e na qualidade da fonte de alimentação. Se no estágio do indutor tomarmos a indutância do indutor igual ao infinito e os parâmetros parasitas forem iguais a zero, os estágios terão o mesmo ganho e largura de banda. Mas é impossível implementar tal cascata com um indutor real, já que sua indutância finita limitará a banda de frequência por baixo e os parâmetros parasitas - por cima. Mas é bem possível implementar uma fonte de corrente com parâmetros próximos do ideal. Uma grande vantagem de uma cascata com fonte de corrente é a ausência de requisitos rígidos para os elementos da fonte de energia, pois o componente variável da corrente de carga não flui por ela, fecha no circuito formado pela lâmpada, o isolamento capacitor e o enrolamento primário do transformador. Isso permite que você use qualquer capacitor na fonte e não se preocupe particularmente em reduzir a amplitude das ondulações.

Também existem desvantagens. O mais desagradável é que a tensão de alimentação da cascata com uma fonte de corrente deve ser muito maior (pelo menos uma vez e meia em relação ao indutor) A eficiência da cascata é, portanto, menor e o circuito é muito mais complicado.

A fonte de corrente pode ser feita usando uma lâmpada ou transistores. Eu me inclinei para a versão com transistor pelos seguintes motivos: neste caso, uma maior estabilidade de corrente é alcançável, a tensão operacional mínima é muito mais baixa (uma tensão anódica muito alta já é necessária) e nenhum enrolamento de filamento adicional é necessário para a fonte de corrente lâmpada.

Atenção especial deve ser dada ao capacitor de isolação C1. Sua qualidade afeta o sinal de saída, pois a corrente de saída da lâmpada flui através dele. É inaceitável usar capacitores de óxido aqui, apenas papel e tereftalato de polietileno podem ser usados ​​​​(por exemplo, K73-17 com uma tensão nominal de pelo menos 400 V; a capacidade necessária é obtida conectando o número necessário de capacitores em paralelo) .

Circuito amplificador

O diagrama do circuito do amplificador é mostrado na fig. 8, os modos de lâmpada para corrente contínua também são indicados lá. A escolha dos componentes ativos foi determinada principalmente pela possibilidade de sua aquisição por uma ampla gama de radioamadores.

TVZ na lâmpada UMZCH
(clique para ampliar)

O amplificador é de dois estágios: o primeiro é feito na parte do triodo da lâmpada VL1, o segundo (saída) - na parte do pentodo. Em ambos os estágios, fontes de corrente são usadas no circuito anódico. Discutimos as vantagens de tal solução de circuito no estágio de saída acima, o uso de uma fonte de corrente no estágio de pré-amplificação também é bastante justificado.

Em primeiro lugar, permite obter o máximo ganho da lâmpada. Em segundo lugar, sua operação em corrente fixa permite reduzir o coeficiente harmônico da cascata em duas a duas vezes e meia. Uma boa resposta de frequência é assegurada pela escolha de uma corrente quiescente suficientemente grande da lâmpada. A cascata usa polarização automática, que é formada no resistor R4, e um OOS local raso também é introduzido através dela. Se desejado, o amplificador pode ser coberto por um OOS comum fornecendo uma parte do sinal da saída do amplificador através do resistor R8 para o circuito triodo cátodo.

O estágio de saída usa uma polarização fixa, ajustável pelo resistor trimmer R12. O principal objetivo do resistor R13 é fornecer uma medição conveniente da corrente quiescente do estágio de saída.

O varistor RU1 com tensão de qualificação 180V (SIOV-S05K180) é usado para proteger os componentes do estágio de saída contra sobretensões. Seus pequenos parâmetros parasitas quase não têm efeito no sinal de saída.

O uso de fontes de corrente cascode complexas é devido à grande faixa de tensão alternada nos ânodos da lâmpada [4] (especialmente no estágio de saída). O uso de fontes simples em um único transistor (isso também se aplica à opção de transistor de efeito de campo com resistor no circuito de fonte), recomendado por alguns autores, não fornece estabilização de corrente aceitável em uma ampla faixa de frequência. No estágio de saída, mesmo o uso de uma fonte cascode não resolve todos os problemas: em frequências acima de 25 ... 30 kHz, a queda de ganho torna-se perceptível devido à influência das capacitâncias do transistor VT4. É possível expandir ligeiramente a banda de frequência da cascata substituindo um par de transistores VT4, VT5 por um transistor pn-p de alta frequência e alta tensão de potência adequada (por exemplo, 2SB1011). No entanto, esses transistores são menos acessíveis .

Vou tocar em mais uma questão relacionada ao uso de fontes atuais e sua influência na qualidade do som. Uma fonte de corrente ideal, é claro, não terá nenhum efeito, mas as reais podem. Antes de recomendar a opção de fonte de corrente em consideração, estudei-a com detalhes suficientes e não encontrei uma deterioração significativa no espectro do sinal de saída na frequência de áudio faixa. O analisador de espectro HP-3585 da Hewlett-Packard com uma faixa dinâmica de 120 dB e um voltímetro seletivo D2008 da Siemens com um valor ainda mais impressionante desse parâmetro - 140 dB foram usados ​​para pesquisa. Claro, existem diferenças em relação ao estágio resistivo, mas apenas no nível de -80 ... -90 dB. Em muitos casos, isso já está abaixo do nível de ruído do palco. O que você realmente precisa prestar atenção é o nível de ruído da cascata com a fonte de corrente. O uso de elementos ativos no circuito anódico leva a um certo aumento do ruído (isso também se aplica a fontes feitas em lâmpadas), mas para cascatas operando com sinais de entrada de centenas de milivolts, isso não tem importância fundamental. de amplificadores altamente sensíveis, isso deve ser levado em consideração.

Não sou um defensor da luta "pela pureza da série de lâmpadas" pela própria luta e pela negação das vantagens reais dos dispositivos híbridos. O resultado dessa abordagem, na minha opinião, será atropelar as decisões dos anos 50 do século passado e raciocinar sobre a composição necessária da solda utilizada. O mais importante no nosso caso é que o sinal seja amplificado pelas lâmpadas (a componente alternada praticamente não passa pela fonte de corrente).

Sobre alguns detalhes do amplificador

Não vou listar tipos específicos de elementos que não estão indicados no diagrama, mas quero chamar a atenção para alguns deles.

Nos circuitos catódicos da lâmpada, é aconselhável utilizar resistores (R4 e R13) com um desvio de resistência permitido do valor nominal não superior a ±1% (C2-1. C2-29V, etc.), e como aparadores (R5, R12, R14) - multivoltas (SPZ-37, SPZ-39, SP5-2, SP5-3, SP5-14 são adequados). O capacitor de separação (C4) é feito de metal (MBGCh, MBGO, MBGT) com tensão nominal de pelo menos 400 V. Mas, como observado, também é permitido o uso de tereftalato de polietileno (K73-17) com a mesma tensão. A capacitância necessária é obtida pela conexão paralela do número apropriado de capacitores.

Em vez do varistor SIOV-S05K180, podem ser usados ​​pára-raios de gás ou supressores de telecomunicações com baixa capacitância para uma tensão adequada.

O transistor VT4 deve ser instalado em um dissipador de calor capaz de dissipar potência de 5...6 W (a área de superfície de resfriamento necessária é de 120...150 cm2).

Configurando o amplificador

Com o uso de peças em boas condições e instalação adequada, não há problemas de ajuste. Para configurar um amplificador, é necessário pelo menos um avômetro, é muito desejável ter um gerador de sinal de 3 horas e um osciloscópio. Antes de ligar o amplificador, coloque os resistores trimmer R5 e R14 na posição superior (conforme o diagrama) e R12 na posição inferior. Isso não é um erro, a lâmpada VL1.2 deve estar totalmente aberta. A entrada do amplificador deve estar em curto-circuito. Primeiro, defina a corrente quiescente do primeiro estágio (com resistor R5), depois a saída (R14). A tensão desejada no ânodo VL1.2 é alcançada por último (com o resistor R12).

A tensão de polarização exata VL1.2 é selecionada aplicando um sinal do gerador à entrada do amplificador (a saída, é claro, deve ser carregada com uma carga equivalente). É necessário atingir a oscilação máxima da tensão do sinal no ânodo do tubo de saída com distorção mínima. Deve-se notar que a limitação da meia onda superior da tensão de saída ocorre de forma bastante acentuada, o que está associado à saída da fonte de corrente do modo de estabilização. Ao usar uma fonte de corrente de lâmpada, esse efeito é menos perceptível.

Existe uma possibilidade interessante no estágio de saída. O capacitor de isolamento C4 e a indutância do enrolamento primário do transformador de saída formam um circuito oscilatório em série de baixa qualidade. Com a capacitância C4 indicada no diagrama, sua frequência de ressonância é aproximadamente igual a 10 Hz e não afeta significativamente o sinal de saída. Ao reduzir a capacitância do capacitor, é possível deslocar a frequência de ressonância do circuito para frequências mais altas, o que levará a um aumento (expansão) na resposta de frequência na região de baixa frequência. Mas isso é puramente teórico, os processos reais que ocorrem neste circuito são muito mais complicados e o resultado nem sempre é inequívoco. Não me comprometo a dar recomendações sobre esse assunto (deve ser avaliado de ouvido) e deixo a condução de tal experimento a critério dos leitores.

Resultados do teste

O amplificador descrito foi montado em uma breadboard. A energia foi fornecida por um retificador não estabilizado com um filtro LC. Abaixo estão os parâmetros medidos do amplificador e os espectros do sinal de saída ao operar em vários modos (o feedback geral não foi usado). Resistência de carga - 4 ohms, tensão de alimentação - 370 V.

  • Potência nominal de saída, W.....1.2
  • Tensão nominal de entrada a uma frequência de 1 kHz, V ..... 0,25
  • Ganho na frequência de 1 kHz: o primeiro estágio ..... 60
  • segunda cascata.....6
  • Impedância de saída reduzida Ohm.....1839
  • Coeficiente harmônico na frequência de 1 kHz, não mais, com potência de saída W 1,2 ... 4,4
  • 0,1 ..... 1,0
  • Largura de banda no nível - 1 dB, kHz, na potência de saída. Ter: 1,2.....0.03...18
  • 0,2....0,02...22
  • Fator de amortecimento a uma frequência de 1 kHz com uma potência de saída de 1,2 W ..... 2,99
  • Taxa de variação da tensão de saída V/µs na potência de saída 0,2 V.....1,2

A resposta de frequência do amplificador em dois valores de potência de saída é mostrada na Fig. 9. O espectro do sinal de saída com frequência de 1 kHz e potência de saída de 1,2 W é mostrado na Fig. 10, frequência 30 Hz (com a mesma potência de saída) na Fig. 11 é o mesmo, mas com potência de saída de 0,1 W - na Fig. 12 e 13 respectivamente.

TVZ na lâmpada UMZCH

A resposta do amplificador a um sinal de pulso com frequência de 1 kHz a uma potência de saída de 1 2 V é ilustrada na Fig. 14.

Comparado a um amplificador com um estágio de saída tradicional e um transformador não modificado, os parâmetros melhoraram claramente. Se na região de frequências médias e altas as mudanças são pequenas (na frequência de 1 kHz, o coeficiente harmônico diminuiu cerca de 12%), então na região de baixas frequências o ganho é significativo. Houve uma notável expansão da banda para a região de frequência mais baixa com um nível significativamente menor de harmônicos (quase o dobro na frequência de 50 Hz a uma potência de 1,2 W) Com uma potência de saída de 0,1 W, o coeficiente harmônico em uma frequência de 30 Hz não excede 1,2% No espectro, o sinal de saída em todos os modos é dominado pelo segundo harmônico, o número de harmônicos superiores é limitado e, além disso, seu nível é muito baixo.

A taxa de aumento da tensão de saída do amplificador é pequena, mas pouco pode ser feito aqui; grandes valores dos parâmetros parasitas do transformador de saída limitam significativamente as possibilidades de correção. A lei do "caftan de Trishka" entra em jogo; um tentativa de aumentar a taxa de aumento leva à deterioração de outros parâmetros do amplificador.

Conclusão

O amplificador resultante certamente não é um "Ongaku", mas também não é uma lata de $ 20. Ele tem um som claro e melodioso. Obviamente, uma pequena potência de saída impõe certas restrições ao seu uso: para pontuar uma sala de tamanho médio, essa potência claramente não é suficiente, mas como amplificador de telefone não será nada ruim. Eu compararia este amplificador com uma garrafa de perfume experimental. Você poderá avaliar as características do som "tubo" e decidir o quanto gosta dele, e não confiar na opinião de outras pessoas.

O amplificador pode ser melhorado. Uma direção muito promissora é o uso de lâmpadas mais "lineares". Os resultados da simulação mostraram que o uso de triodos de média potência no estágio de saída permite reduzir o coeficiente harmônico na potência máxima em mais uma vez e meia a duas vezes. Mas isso leva inevitavelmente a um aumento do número de lâmpadas (que também são escassas) e à complexidade do circuito.

A luz também não convergiu como uma cunha nos transformadores TVZ. Radioamadores experientes, com base na abordagem descrita, usando transformadores de maior qualidade, podem criar seus próprios projetos com parâmetros muito melhores.As capacidades potenciais do estágio de saída com uma fonte de corrente são bastante grandes.

Concluindo, quero observar que o uso de transformadores do tipo TVZ é um grande compromisso entre qualidade e custo. Um amplificador valvulado de alta qualidade deve usar um bom transformador de saída.

Literatura

  1. Tsykin G.S. Transformadores de baixa frequência. - M Svyazizdat 1955.
  2. Voishvillo G.V. Amplificadores de baixa frequência - M .: Svyazizdat 1939
  3. Lozhnikov A.P., amplificadores Sonin E.K. Cascode - M Energy 1964
  4. Horowitz P. Hill W. A arte dos circuitos. - M.: Mir, 1983.

Autor: E.Karpov, Odessa, Ucrânia

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Desde o início da década de 1980, a maioria dos eletrônicos contava com o uso da tecnologia CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) ou CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor). Seus méritos são bem conhecidos, mas o potencial está se esgotando à medida que os padrões de tecnologia diminuem, inevitavelmente levantando a questão de mudar para outra tecnologia que possa reduzir ainda mais o consumo de energia, aumentar a produtividade e aumentar a integração.

Diferentemente dos dispositivos CMOS, cujo funcionamento está relacionado aos fluxos de elétrons, o princípio de funcionamento dos dispositivos MESO é baseado no efeito de transdução spin-órbita, que reflete a relação entre o momento angular de um elétron e seu momento linear, e a comutação magnetoelétrica. O dispositivo usa um novo material quântico.

Diz-se que o MESO tem o potencial de reduzir a tensão por um fator de 5 e a energia de comutação por um fator de 10 a 30 em comparação com os circuitos lógicos CMOS atuais. De acordo com outra estimativa, os chips lógicos e de memória usando a tecnologia MESO superarão os equivalentes modernos feitos com a tecnologia CMOS em 10 a 100 vezes em eficiência energética e 5 vezes em termos de integração.

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