Amplificator cu lampi-TUBURI (LAMPI) ELECTRONICE

Inainte de a descrie scheme concrete de amplificatoare audio realizate cu tuburi este prezentata o introducere in functionarea tuburilor (lampilor) electronic….pentru ca cei care nu au avut ocazia de a lucra cu asemenea componente sa inteleaga mai usor si cat mai corect intregul montaj. Nu este exclus ca prin aceasta sa se reinprospateze date….sau lecturand sa fie rememorate evenimente placute (primele montaje realizate…etc.)

Vrem ca prin acest articol (articole) sa raspundem unor „intrebari” legate de amplificatoarele pe tuburi...spre exemplu:

• calitatea sunetului perceput dupa amplificare….
• cum este auzit semnalul trecut printr-un amplificator cu tuburi electronice fata de unul cu semiconductoare;
• fiabilitatea;
• robustetea;
• pretul de cost; etc.

Prezentatarea este facuta pe parcursul mai multor numere.

TUBURI (LAMPI) ELECTRONICE

Cu ani in urma (aproximativ 100) componentele active din aparatele electronice erau „tuburi”. sau..„lampi”. Cum se poate vedea in Fig.1 tubul electronic este un corp din sticla vidat (comparabil cu un bec..) ce are in interior un filament si electrozi.

Fig 1

Imaginea unor tuburilor electronice din primele generatii se poate vedea in figura de jos (Fig.2).

Fig 2

Descoperirea triodei (denumita in acele vremuri „Audion”) si obtinerea patentului, 1906, apartine americanului Lee De Forest (1873-1961) Fig.3 (patent Fig.4)

Fig 3


Fig 4

Tipuri de tuburi electronice:

• diode
• triode
• pentode
• heptode
• etc.

Dupa descoperirea tranzistorului bipolar (1947) si penetrarea acestuia pe piata, tubul a inceput sa fie inlocuite in aproape toate aplicatiile. (ca referinta..primul radiou tranzistorizat a aparut in anul 1954.)

Motivele au fost dimensiunea, consumul de energie si robustetea. Se mai utilizeaza tuburi unde sunt cerute puteri mari de radiofrecventa ( KW si zeci de KW).
Racirea coponentelor semiconductoare este inca o problema la puteri ridicate.

Aspectul unor tuburi de putere se poate vedea in figura de jos (Fig.5, Fig.6).

Fig 5

Fig 6

Principiul de functionare al unei triode este usor de inteles.

Scurt.. :
In tub miscara electronilor (generati prin incalzirea filamentului) are loc in vid de la catod spre anod si este controlata de tensiunea aplicata pe grila, aceasta fiind pozitionata intre anod si catod (Fig.7).

Adica.. :
Catodul (C) care este acoperit cu oxizi fiind incalzit de filament genereaza electroni. Acesti electroni sunt colectati de un electrod metalic ce inconjoara catodul, si este denumit anod (A). Spatiul dintre catod si anod contine grila (G) care este sub forma de spira metalica.

Fig 7

Filmul prezentat arata modul cum este manufacturat un tub electronic, masuratorile pentru test si diverse montaje unde isi gaseste aplicatia.

Pentru a fi cat mai convingatori… am extras din cartile vremurilor… prezentarea functionarii tuburilor electronice facuta de personalitati in domeniu. In urmatorul numar a revistei va fi prezentat din cartea lui Tudor Tanasescu, fondator al facultatii de electrotehnica a Institutului Politehnic Bucuresti si membru corespondent al academiei R.P.R. Cartea poarta titlul:" MANUAL DE TUBURI SI CIRCUITE ELECTRONICE (VOL.II)"

Read More......

Amplificatoare pe lampi-tuburi

Amplificare

Una din principalele functiuni ale tuburilor electronice este amplificare. Se aplica pe grila o tensiune variabila si se regaseste in circuitul de placa o tensiune sau o putere mai mare, variabila dupa aceiasi lege ca tensiunea aplicata pe grila;puterea de la iesire nu se obtine direct din puterea de la intrare ,ci prin modularea sursei de alimentare anodica.

Daca pe grila se aplica un Δ u_g, la bornele sarcinii anodice se gaseste un

Δu_a este general mai mare decat Δu_g si deci este vorba de o amplificare.

Daca regiunea unde are loc variatia, corespunde unei operatiuni liniare a caracteristicilor statice, atunci amplificarea estefidela,lipsita de distorsiuni, variatia Δu_a fiind aceeasi forma cu Δu_g.

Tubul functioneaza atunci untr-un etaj de amplificare. Rezultatul amplificarii poate fi din nou amplificat intr-un al doilea etaj, daca se face un cuplaj potrivit de la iesirea primului etaj, la intrarea celui de al doilea.Unul din cele mai simple cuplaje este cel prin transformator. Exista insa si alte scheme de cuplaje intre etaje.

Sarcina anodica pentru primul etaj este reactanta primarului (intr-o prima aproximatie).La bornele ei rezulta variatia u_a care se transmite in secundar si deci la grila tubului urmator. Se construiesc astfel amplificatori cu mai multe etaje , realizandu-se amplificari considerabile.

Exista insa o limita in amplificare care se realizeaza in acesti amplificatori. Cu cat amplificarea este mai mare, cu atat exista o tendinta de instabilitate in fnctionarea amplificatorului; la amplificari din ce in ce mai mari incep sa apara distorsiuni crescande, ecouri (unda la iesire persista inca oarecare timp dupa disparitia undei aplicate la intrare) si, in sfirsit, uneori din cauza unei reactiuni pozitive necontrolate amplificatorul ajunge sa produca in permanenta o unda de iesire, cu toate ca la intrare nu se mai aplica nimic. Se spune in acest ultim caz ca aplificatorul oscileaza. El produce atunci o unda de o anumita frecventa, pe care amplificatorul prin constructia lui are tendinta de a o favoriza. (Energia alternativa, care apare, rezulta din debitul sursei anodice de curent continu, cas si in cazul simplei amplificari)

De aceea, amplificarea, rezultata in multiple etaje succesive, este limitata ca valoare, prin faptul ca poate apare o functionare anormala a montajului prin tendinta de oscilare a amplificatorului.

De fapt amplificarea este limitata si din cauza zgomotului de agitatie termica din circuitul de intrare a primului etaj de amplificare, care poate deveni comparabil cu semnalul de intrare; intr-adevar, este inutil a realiza amplificari mai mari pentru f.e.m. mici la intrare, daca acestea nu sint superioare zgomotului din circuitele de intrare.

Etajele de amplificare de tensiune urmaresc o amplificare cit mai mare. Aceasta se realizeaza punind sa lucreze tubul intr-o functionare denumita clasa A.Regimul de functionare in clasa A este atunci , cind forma tensiunii la iesire este practic aceeasi cu cea de la intrare. In aceste cazuri grila nu trebuie sa devina pozitiva, iar curentul anodic nu trebuie sa se scoboare in timpul minimelor prea jos, spre a nu intra in portiunea curbilinie a caracteristicilor.La o anumita tensiune de placa se alege astfel tensiunea de negativare a grilei Eg, incit punctul mediu de functionare sa cada in mijlocul regiunii in care caracteristicile statice sint rectilinii.

Majoritatea amplificatoarelor de inalta frecventa din aparatele de receptie lucreaza in clasa A; de asemenea etajele intermediare de joasa frecventa.

Etajele de amplificare de putere urmaresc sa scoata o putere utila la iesire, cit mai mare,cu o putere de alimentare anodica cit mai redusa si cu tuburi cit mai mici. Etajul respectiv este pus atunci sa functioneze in clasa B sau C.

Functionarea in clasa B se realizeaza alegind o negativare Eg mai mare decit in cazul precedent si anume aproximativ valoarea care anuleaza curentul de placa:

E_g=DE_a

In repaus , curentul anodic este practic zero, iar la aplicarea unui semnal , de exemplu sinusoidal , el pulseaza in jumatati de sinusoide , ca la un redresor

In audiofrecventa, unde daca aplicam la intrare o tensiune sinusoidala trebuie sa obtinem la iesire tot o tensiune sinusoidala, amplificarea clasa B nu se poate utiliza decit cuplind cite doua tuburi in contratimp sau contrafaza ( push-pull) unul dind semiundele pozitive, iar celalalt pe cele negative. In radiofrecventa deformarea curentului anodic n-are importanta, deoarece cu ajutorul unui filtru, realizat simplu printr-un circuit acordat, se poate scoate in evidenta fundamentala sinusoidala , din curentul anodic sinusoidal.

Functionarea clasa C se realizeaza aplicind tubului o negativare mai mare decit cea corespunzatoare clasei B, deci E_g > DE_a.

Curentul anodic apare in intervale scurte de timp, mai mici ca π⁄ω. Se noteaza cu 2θ unghiul de deschidere al impulsului de curent anodic (0<π⁄2 /2).

Acest fel de functionare se utilizeaza numai in radiofrecventa, utilizindu-se in circuitul anodic un filtru selectiv , care sa scoata in evidenta fundamentala. Randamentul este mai bun in cazul functionarii in clasa B si in special in clasa C; aceasta se datoreste faptului ca se micsoreaza puterea absorbita in circuitul anodic de catre tub, prin reducerea curentului mediu anodic.

Sursa: http://revista.infoelectronica.ro
Read More......

Filtre pentru incinte acustice (boxe)

Filtre pentru incinte acustice (boxe)

Atunci cand se doreste realizarea unor incinte acustice de calitate se recomanda folosirea unor filtre de separare a frecventelor de redare, astfel ca difuzoarele sa functioneze in regim optim acolo unde pot oferi un raspuns optim, eliminandu-se portiunile de redare nedorite, acolo unde difuzorul nu ofera calitate, ci "deseuri" sonore. Schema filtrului se poate vedea jos:

Condensatoarele folosite sunt preferabil de tip bloc, cu foita parafinata ca izolator, sau in lipsa, cu rezultate destul de bune, capacitoare electrolitice, legate cate doua in serie, ca in figura de mai jos, care le permite functionarea in curent alternativ de audiofrecventa.

Se vor prefera capacitoare la o tensiune de cel putin 12V, preferabil la 25 sau 35V, de asemenea capacitoare electrolitice cu tensiune de functionare mult mai mare, recuperate de la aparatura cu tuburi. In toate aceste cazuri, se va izola corpul condensatoarelor, pentru a nu atinge alte portiuni din montajul filtrelor audio.

Valoarea capacitoarelor depinde de impedanta difuzoarelor folosite. Astfel, daca difuzorul pentru basi are o impedanta de 4 ohmi, C1 si C2 se recomanda a avea 40...60 microfarazi; iar C3 in jurul a 10 microfarazi. Pentru un difuzor cu basi cu impedanta de 8 ohmi, valorile pentru C1 si C2 scad la 20...25 microfarazi; iar C3 poate avea 4...6 microfarazi. In sfarsit, pentru un difuzor cu impedanta de 12...16 ohmi, primele doua capacitoare au valoarea redusa doar la 8...12 microfarazi, iar capacitorul pentru difuzorul de inalte, de 2...3 microfarazi.

Asa cum se stie, trebuie folosite, de exemplu, doua condensatoare electrolitice de 20 microfarazi inseriate, pentru obtinerea unui condensator nepolarizabil de 10 microfarazi. In toate aceste cazuri, bobinele de soc L1 si L2, confectionate pe carcase de carton gros - prespan - au aceleasi dimensiuni si acelasi numar de spire. Bobinele se executa fara miez metalic, cu conductor emailat de 1mm diametru si fiecare bobina numara 250 spire, bobinate spira langa spira. Bobinele si capacitoarele se plaseaza pe o rigleta izolatoare, in interiorul casetei difuzoarelor. Marirea numarului de difuzoare nu este recomandabila in constructiile de amator, intrucat poate duce la aparitia unor defazaje suparatoare, la stricarea calitatii auditiei.

Ca si la alte realizari de incinte cu mai multe difuzoare, este important sa se inchida spatele difuzoarelor pentru registrul mediu si acut in casete de lemn sau plastic, cat se poate de etanse, cu un strat de vata amortizoare afanata in interior, pentru ca membranele lor sa nu fie afectate de vibratiile de mare amplitudine date de difuzoarele de basi. Fara aceasta precautie, auditia poate fi de foarte proasta calitate, oricat ar fi de bune difuzoarele utilizate in constructie.

Sa nu se uite fazarea difuzoarelor, fara de care calitatea dorita nu poate fi obtinuta.

Nota: Acest material a aparut in cartea: "Caleidoscop de electronica" de George D. Oprescu

Read More......

Unii ard wooferu

Read More......

Niste prosti ard un woofer

Read More......

Cum arata un woofer Pioneer

Read More......

Test woofer cu bass care nu se aude...sub diapazon

Read More......