sobota 24. září 2011

Jednočinný zesilovač se dvěmi EL34 paralelně

Byl jsem požádán o postavení kytarového komba s elektronkovým zvukem. Dostal jsem poměrně hodně času, tak jsem se dal do stavby prototypu s tím, že se to pak doladí. Nakonec čas uplynul tak rychle, že bylo jasné, že z prototypu bude konečná konstrukce. Ale i přesto bylo potřeba odzkoušet spoustu věcí a dotáhnout elektrickou i mechanickou část konstrukce od jednotlivých součástek až po finální výrobek.
Jednoznačně jsem se rozhodl pro jednočinnou A třídu s velkým výstupním transformátorem v ultralineárním zapojení a s katodovými rezistory. S podobným zapojením jsem už měl poměrně dost zkušeností, tak jsem se rovnou pustil do návrhu výstupního trafa na obrovském jádru EI40x70.

Vinutí tří sekcí primáru o pěti vrstvách a mezi tím dvě vrstvy sekundáru v serii zabralo nakonec jen jeden celý den. Na velké jádro se pohodlně vejde hodně mědi, tak jsem zvolil vinutí primáru drátem 0,4mm, který se snadno klade závit vedle závitu. Primár rozdělený na tři díly má celkem 1700z., sekundár 64z. drátem 1,3mm.

Pak jsem vyrobil desku koncového zesilovače a začal zkoušet. Zesilovač osazený novými E34L od JJ dával bez zkreslení cca 12,5W do 8R.
Bude to chtít hodně citlivý reproduktor, abychom nahnali ten výkon, říkal jsem si.

Nakonec jsem koupil 32W širokopásmový s citlivostí 96dB. Byl jsem docela zvědav, jestli je ta citlivost reálná. O tom mě spolehlivě přesvědčil hlasitý brum hned po prvním zapnutí s novým reproduktorem. Bylo třeba zdvojnásobit odpor prvního vyhlazovacího článku zdroje, aby brum ztichl na únosnou míru.
A citlivost je skutečně reálná, se sluchátky na uších jsem z toho v pokoji podle měřáku vymáčkl stabilně 107dB/m bez slyšitelného zkreslení.

Ale později se stejně ukázalo, že požadavky na hlasitost jsou u kytarového komba poněkud jinde, než poslech burácející hudby byť se sluchátky na uších. Příště to bude chtít výkonnější reproduktor, ne proto, že by ho zesilovač snad přetěžoval, to není fyzikálně možné, ale ačkoli není slyšet žádné zkreslení a výše zmiňovaný zesilovač má zjevně stále rezervy, tak reproduktor hraje jako za hranicemi svých možností. To je zřejmě způsobeno větším výstupním odporem zesilovače, tedy nedostatečným tlumením vlastních oscilací membrány ze strany elektrické, tak pravděpodobně i po straně mechanické. Zvolil jsem konstrukci z 12mm tlustého dřeva a mám pocit, že jeho tuhost není dostatečná.

schema koncového zesilovače a navazujícího předzesilovače a ekvalizéru
Klasicky paralelně zapojené koncové elektronky jsou buzeny sledovačem osazeným elektronkou ECC83/12AX7. Zde je teoretický kámen úrazu, napájecí napětí je poměrně vysoké a při připojení žhavení na zem dochází při vybuzení zesilovače k překročení povoleného izolačního napětí Ukf=200V mezi žhavícím vláknem a katodou, ve které je umístěno. Z dvojitých triod jsou ECC82/83 a jejich zahraniční ekvivalenty 12AU7/12AX7 jedny z mála elektronek, co mají povoleno takto vysoké, byť stále nedostatečné Ukf. Lépe jsou na tom snad jen tzv. budící triody např. ECC99 od JJ.

Problém Ukf řeší dělič napětí blokovaný elektrolytickým kondenzátorem.

Ekvalizér je klasický typ, co se používal v elektronkových zesilovačích celá léta, kvůli požadavku dvou kanálů je zde ještě zesilovací stupeň s pentodou EF86. Výstup obou předzesilovačů je sloučen na odporech 330K. Jejich hodnota závisí na hodnotách potenciometrů hlasitosti a ty zase na výstupním odporu ekvalizéru. Kvůli tomu nemůže být katoda následujícího stupně (budiče koncovek) blokována kapacitou vůči zemi. Při blokování docházelo ke slyšitelnému potlačení vyšších kmitočtů. vlivem kapacity systému elektronky a velkému výstupnímu odporu zdroje (1M potenciometry a 330K odpory).

Ekvalizér je možno přepínačem odpojit a přemostit. Dále je osazen spínač Bright na zvýraznění středů a výšek. Připojení malé blokovací kapacity k první katodě ECC83 způsobí závislost zesílení stupně na frekvenci.

pár fotek:

 Vinutí výstupního transformátoru, začátek:

Konec prostřední sekce primáru:

Vinutí výstupního trafa: konec poslední vrstvy, hotovo...

Osazená deska ekvalizéru:

Ekvalizér ze strany spojů:

Montování na šasi:


Konstrukce z tenkých dřevěných desek lepených epoxidem:

Nalakováno, reproduktor najednou vypadá neúměrně malý...

Umístění šasi:

Zapojení mělo zatím jednu vadu, při přebuzení odešla budící elektronka koncového stupně, předpokládal jsem průraz katody na vlákno, ale z neznámého důvodu byla horní polovina v pořádku, izolace držela Ukf=400VDC!! protože spodní trioda se ač nažhavená chová, jako kdyby nebyla zapojena, nevede žádný proud.

Po čase bylo jasné, že je potřeba osadit větší reproduktor:

Detail PES tlumící výplně
11.2.2012: Vyřešeno Ukf budící triody a provedeny další drobné změny v zapojení, výše aktuální schema. Nakonec osazen 12'' reproduktor. Přijde mi to jako rozjíždět tramvaj baterkama ze záložních zdrojů, ale hraje to, protože má ještě větší citlivost.