Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Журнал Радио

2004: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2002: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1998: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1971: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1947: 
1, 2, 3, 4, 5
1946: 
1, 2, 3, 4-5, 6-7, 8-9

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Журнал Радио 2 номер 2003 год.

ЗВУКОТЕХНИКА

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ЛАМПОВЫХ УЗЧ

Г. ГЕНДИН, г. Москва 

Продолжение. Начало см. в "Радио", 2003, ╧1

В отличие от транзисторного усилителя, в ламповой конструкции, как правило, есть необходимость в выходном трансформаторе, согласующем низкое активное сопротивление нагрузки со сравнительно высоким внутренним сопротивлением лампы. Выходной трансформатор также отделяет полезную переменную составляющую сигнала от ненужной постоянной составляющей.

Практика создания большого числа ламповых УЗЧ и анализ их работы показали, что именно трансформаторы являются основным источником нелинейных и частотных искажений и, по существу, ограничивают как полосу пропускания усилителя, так и минимально достижимое значение КНИ. И многое существенно зависит от их конструкции.

Многие современные УЗЧ выполняются с двухтактными оконечными каскадами и работают в очень широком диапазоне частот — 20 Гц...20 кГц. Отношение граничных частот составляет 1:1000, что создает принципиально различные, а порой и противоречивые, взаимоисключающие условия работы трансформатора и, следовательно, предъявляемые к нему требования.

В чем суть этих противоречий? Для некоторой средней частоты рабочего диапазона (скажем, 1 кГц) индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора много выше ее активного сопротивления, определяемого исключительно длиной и диаметром обмоточного провода.

Например, для типичного трансформатора промышленного лампового радиоприемника индуктивность первичной обмотки находится в пределах 10...15 Гн, а активное сопротивление — примерно 500...800 Ом. На частоте 1 кГц индуктивное сопротивление такой обмотки (XL) составляет 62 кОм, поэтому активным сопротивлением обмотки, включенным последовательно с ее индуктивным сопротивлением, можно просто пренебречь — потери на нем составляют около 1 %.

Однако на крайней нижней частоте рабочего диапазона (а она даже в самых лучших и дорогих моделях ламповых радиоприемников оказывалась в пределах 60...80 Гц) индуктивное сопротивление обмотки составляло всего 3,5 кОм, поэтому на активной составляющей полного сопротивления обмотки теряется уже 20 % полезного сигнала.

Если же мы захотим сегодня использовать такой трансформатор в современном усилителе, где нижняя граница рабочего диапазона составляет как минимум 20 Гц, то на этой частоте потери сигнала достигнут уже 70 %, т. е. сигнал с частотой 20 Гц воспроизвести вообще не удастся.

Так что же надо делать, чтобы решить эту проблему? Ответ очевиден: необходимо увеличивать индуктивность первичной обмотки и уменьшать ее активное сопротивление. Увеличения индуктивности можно достигнуть увеличением числа витков обмотки и снижением потерь в магнитопроводе трансформатора. Но с увеличением числа витков растет и активное сопротивление обмотки. Снизить сопротивление обмотки при увеличении числа ее витков можно только одним путем — увеличением сечения (диаметра) обмоточного провода, но для размещения обмотки на каркасе потребуется больше места, что повлечет за собой увеличение габаритов трансформатора.

Какие же реальные значения индуктивности первичной обмотки и ее активного сопротивления (r) можно считать приемлемыми для современного УМЗЧ с нижней границей полосы пропускания 20 Гц? Если задаться максимальным допустимым значением потери сигнала на нижней частоте диапазона в 10 %, то расчеты дают значение индуктивности L - 40 Гн. Реактивное и активное сопротивления:

Xl = 2πfL = 6,28-20-40 = 5 кОм;
r = 0,5 кОм (при условии r = 0,1 Xl).

Конструктивный расчет такого трансформатора (для двухтактного каскада первичная обмотка состоит из двух секций) дает значения в интервале 1500— 2500 витков провода ПЭЛ или ПЭВ 0,44—0,51 мм для первичной обмотки и 50—150 витков провода диаметром 0,8—1,2 мм — для вторичной. Чтобы эти обмотки разместились на каркасе, размеры его "окна" должны быть около 20x50 мм, что приводит к необходимости применять трансформатор с сечением магнитопровода не менее 10 см2 для усилителя с выходной мощностью 10... 15 Вт. Для усилителей с выходной мощностью в 40 Вт сечение соответственно увеличивается до 15... 18 см2.

Чтобы эти цифры у радиолюбителя связались с реальными представлениями о трансформаторах, напомним, что такой пакет железа (сечением 30x63 мм) имел трансформатор питания телевизора "Рубин-102" мощностью в 150 Вт! Такова сегодня цена за реальную нижнюю границу полосы пропускания усилителя в 20 Гц.

Теперь поговорим о цене различия в параметрах двух половинок первичной обмотки выходного трансформатора двухтактного УМЗЧ, намотанных традиционным, неизменно применявшимся в промышленном производстве способом. На каркас вначале наматывали одну половину первичной обмотки, затем следовал один или несколько слоев изоляции, а после нее наматывали вторую половину обмотки. При этом длина первого витка (у основания каркаса) была значительно меньше длины последнего витка второй половины обмотки, и их сопротивление оказывается различным. К этому следует добавить, что и индуктивности обеих половинок обмотки окажутся неодинаковыми, поскольку в формулу индуктивности многослойной цилиндрической катушки входят диаметры нижнего и верхнего витков, а они для двух половинок обмотки окажутся разными.

Не загружая читателя громоздкими вычислениями, отметим, что при общем сопротивлении 500 Ом нижняя половинка обмотки имеет сопротивление 200, а верхняя — 300 Ом. Примерно такая же разница получается и для других паразитных параметров этих половинок (индуктивность рассеяния, межвитковая емкость обмоток).

Даже приближенный расчет приводит нас к интересному результату. Если в оконечном каскаде применены два триода с анодным током 100 мА каждый при напряжении источника 120 В (например, лампы 6С19П), то в результате падения напряжения на постоянном активном сопротивлении обмоток разница в напряжении на анодах двух ламп составляет около 10 %. На низких же частотах, когда индуктивное сопротивление обмоток начинает шунтировать нагрузку, разница в индуктивности половинок обмотки приводит к асимметрии и увеличению нелинейности мощного каскада. Аналогичные нарушения симметрии возникают и в области высоких звуковых частот.

Таким образом, при "классической" технологии намотки трансформатора и равенстве числа витков двух половинок первичной обмотки сопротивления и индуктивности будут различаться, что, конечно же, исключает возможность получения нелинейных искажений менее 1 %.

В результате следует вывод: требования, предъявляемые к конструкции трансформаторов, отнюдь не являются чрезмерными, и при изготовлении трансформаторов нужно точно выполнять указания и рекомендации.

Теперь перейдем к практической стороне дела и начнем с выбора магнитопровода для выходных трансформаторов. С учетом ранее упомянутых особенностей трансформаторов двухтактных УМЗЧ и для удобства намотки лучше использовать ленточные разрезные магнитопроводы стержневого типа (ПЛ, см. фото). На каждом из двух стержней размещают два одинаковых каркаса с двумя одинаковыми обмотками (одноименными выводами в одну сторону), практически с одинаковыми электрическими параметрами.

Намотка каждой из двух катушек в этом случае не требует никаких специальных технологических приемов и осуществляется на обычном намоточном станке с укладчиком, позволяющим получить плотную рядовую послойную намотку "виток к витку". Наматывать катушки "внавал" совершенно недопустимо.

Поверх половинки первичной обмотки на каждой из двух катушек наматывается таким же образом половина витков вторичной обмотки, а после сборки трансформатора обе половины как первичной, так и вторичной обмоток соединяют последовательно. Такой трансформатор отличается симметрией частей его обмоток и имеет незначительные внешние поля рассеяния. Надо заметить, что концы секций первичной обмотки следует подключать к источнику питания, а начала — к анодам ламп. Паразитные связи в трансформаторе при этом минимальны.

Впрочем, вполне возможно изготовить хороший выходной трансформатор и на броневом магнитопроводе, набранном из отдельных Ш-образных пластин, однако его изготовление окажется более трудоемким и потребует выполнения дополнительных операций. Первая трудность на этом пути связана с самим магнитопроводом. Для трансформаторов звуковых частот пригодны пластины толщиной не более 0,35 мм.

Собрав пакет необходимой толщины, следует прибавить к нему еще не менее 10 % дополнительных "резервных" пластин (и перемычек тоже) про запас. Все пластины и перемычки, проверенные на отсутствие заусенцев и зазубрин, необходимо с двух сторон покрыть из пульверизатора тонким слоем нитрокраски или жидкого цапон-лака, после чего тщательно высушить.

Для трансформатора с броневым магнитопроводом необходим секционированный каркас. Скорее всего, из готовых промышленных изделий ни один не подойдет, особенно если он неразборный. Но прежде чем приступить к самостоятельному изготовлению каркаса, нужно остановиться на одном из трех вариантов намотки, показанных на рис. 1. Вариант "а" предполагает каркас, разделенный точно пополам дополнительной внутренней щечкой на всю высоту окна. В этом случае в каждой секции наматывается по одной половинке первичной обмотки, поверх которой после нескольких слоев изоляции (кабельной бумагой или лакотканью) в каждой секции укладывается ровно половина витков вторичной обмотки. Секции первичной и вторичной обмоток соединяются между собой последовательно.

В варианте "б" средняя щечка делается меньшей высоты — вровень с половинками первичной обмотки. После их намотки укладывают 2—3 слоя изоляции (кабельной бумаги) во всю ширину каркаса и сверху, также во всю ширину каркаса, наматывают без разрыва всю вторичную обмотку.

И наконец, вариант "в" предусматривает разделение каркаса на три секции. В двух крайних секциях наматывают половинки первичной обмотки, а в средней — всю вторичную обмотку. Электрически все три варианта равноценны, поэтому конструктор может остановить свой выбор на любом из них. Для сохранения свойств, достигаемых в двухкатушечных конструкциях трансформаторов, секции первичной обмотки следует наматывать в разных направлениях, тогда концы секций, как и в двухкатушечном варианте, можно соединить с источником питания, а начала — с анодами ламп.

Пластины магнитопровода собирают встык, без зазора, поскольку в двухтактных схемах подмагничивание постоянным током отсутствует. Полностью собранный трансформатор желательно подвергнуть влагозащитной обработке, можно даже в домашних условиях. В железной банке или любой другой подобной посуде, внутри которой может поместиться целиком или хотя бы наполовину выходной трансформатор, нужно растопить и хорошо прогреть свечной воск, парафин, стеарин или промышленный церезин. Трансформатор опускают в расплав и выдерживают в нем, подогревая 2...3 мин. Если в банке уместилась только часть трансформатора, следует перевернуть его и снова "проварить" 2...3 мин. Пропитанный трансформатор надо извлечь и дать стечь лишнему воску.

После остывания до комнатной температуры застывшие потеки, если они мешают креплению трансформатора, можно осторожно удалить деревянной или пластмассовой лопаточкой (но не стальным ножом!). Готовый трансформатор желательно поместить в металлический кожух—экран, чтобы исключить воздействие его электрических и магнитных полей на лампы, открытую печатную плату, регуляторы и соединительные провода; это предотвратит неконтролируемые паразитные обратные связи.

Секционирование обмотки полезно и при изготовлении выходного трансформатора однотактного усилителя (мощного или предварительного каскада).

При конструировании трансформаторов следует руководствоваться следующим:

  1. Магнитопроводы из высококачественной трансформаторной стали уменьшают искажения и потери во всей полосе частот, уменьшают габариты и паразитные параметры обмоток (индуктивности рассеяния и емкости между обмотками).
  2. Секционирование вторичной обмотки позволяет подобрать наиболее оптимальное сопротивление нагрузки последовательно-параллельным соединением частей обмотки.
  3. Обмотки трансформатора допустимо наматывать только виток к витку, плотно укладывая от щечки до щечки каркаса.
  4. После каждого слоя обмотки нужна изоляционная прокладка из тонкой (папиросной или конденсаторной) бумаги, чтобы витки следующего ряда не проваливались около щечек каркаса в нижние слои.
  5. Применение обмоточных проводов большего, чем указано в описании, диаметра неоправдано. Использование провода соседнего типономинала с меньшим диаметром заметно не влияет на параметры усилителя, но обеспечивает размещение всех обмоток в окне каркаса.

В качестве примера приведем конструктивные и электрические данные выходного трансформатора для усилителей, использующих в двухтактном оконечном каскаде по ультралинейной схеме лампы Е1_-34(6П27С). Этот же трансформатор вполне можно применять вместе с лампами EL-84 (6П14П). Однако следует сразу предупредить, что точное повторение приводимых данных с точностью до одного витка и использование рекомендованных диаметров намоточного провода не всегда может оказаться оправданным, а в отдельных случаях привести к тому, что все обмотки не уместятся в окне каркаса.

Причина проста: используемые разными радиолюбителями пакеты магнитопроводов могут иногда сильно различаться по качеству трансформаторной стали, что приводит к разной величине индуктивности при абсолютно одинаковом числе витков катушек и, следовательно, к неоптимальному режиму оконечных ламп по отдаваемой неискаженной мощности.

Что касается заполнения окна обмотками, то здесь различие может оказаться еще больше, так как оно зависит от применяемых обмоточных проводов (ПЭТВ-2, ПЭЛ, ПЭВ-1, ПЭВ-2 и т. д.), имеющих при одном и том же диаметре по меди (например, 0,2 мм) разный наружный диаметр — 0,215...0,235 мм. Отклонение возможно и из-за числа слоев и толщины изоляции между слоями и обмотками — применимы папиросная, конденсаторная, кабельная бумага, лакоткань, мелованая бумага, ватман. Заполнение ухудшается при уменьшении плотности намотки и силы натяжения провода, а также полноты заполнения каждого слоя намотки витками.

А теперь о конструкции выходного трансформатора для усилителя мощности с лампами 6П27С.

Магнитопровод — Ш-образный броневой УШ-32 (сталь 1513, 1514, толщина пластин 0,35 мм), толщина пакета — 40 мм, сечение — 12,8 см2, размер окна (без учета толщины его стенок) — 32x80 мм. Полезное сечение, используемое для размещения обмоток, — не менее 21 см2, рабочая ширина одного слоя намотки — не менее 76 мм.

Выбор конструкции каркаса (см. рис. 1) и способа намотки определяется самим радиолюбителем. Каждая половина первичной обмотки содержит по 1200 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,44 мм. Отвод для подключения экранирующей сетки от 500-го витка. Однако для любителей-экспериментаторов рекомендуем сделать три отвода: от 500-го, 600-го и 700-го витков с тем, чтобы иметь возможность подобрать в процессе регулировки усилителя оптимальный рвжим работы оконечного каскада — максимальной выходной мощности при заданном уровне нелинейности (спектра гармоник).

В этом трансформаторе при плотной рядовой намотке и использовании каркаса с двумя секциями (одна перегородка посредине) в одном слое первичной обмотки умещается примерно 75 витков, а вся обмотка потребует 16 рядов и с учетом толщины и числа слоев изоляции займет чуть меньше половины сечения окна. В оставшейся части окна размещают вторичную обмотку (по одной половине в каждой секции). Первичную и вторичную обмотки разделяют 2—3 слоя толстой кабельной бумаги, которую вполне можно заменить полосками чертежного ватмана или мелованной бумаги.

Бумажные полоски для межслойной изоляции нужно вырезать на 4 мм шире внутреннего размера окна каркаса, и по обеим сторонам ленты ножницами сделать надрезы глубиной по 2...3 мм через каждые 3...5 мм, как зто показано на рис. 2. При намотке такой ленты ее края загибаются, что полностью и надежно предотвращает западание крайних витков в нижележащие слои, позволяя использовать для намотки полную ширину окна.

Вторичная обмотка содержит 120 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 1 мм и разбита на 8 частей (секций). В каждой половинке окна наматывают 4 секции по 15 витков (всего по 60 витков).

Таким образом, всего из катушки может выходить много выводов. Чтобы не запутаться в них, до начала намотки в щечках каркаса в определенных местах нужно просверлить отверстия для выводов проводов. Каждое из них следует пронумеровать, и в процессе намотки помечать на листе бумаги соответствие выводов и отводов обмоток номерам отверстий на каркасе. После окончания намотки всего трансформатора нужно нарисовать на бумажном листочке размерами 30x70 мм схему трансформатора и проставить на ней номера соответствующих выводов. Этот паспорт нужно приклеить на видимую выступающую часть каркаса, защитив его сверху полоской прозрачной липкой ленты типа "скотч" соответствующей ширины. Впоследствии эта информация может оказаться полезной.

(Окончание следует)

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 2 номер 2003 год







Ваш комментарий к статье
Журнал Радио 2 номер 2003 год. :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>