wzmacniacz3.qxd

lamp potencja³ anody i siatki ekranuj¹cej

wynosi odpowiednio 150 V i 60 V.

Dla lamp V4 i V5 przy napiêciu zasilaj¹cym

o wartoci 500 V i napiêciu polaryzacji siat-

ki steruj¹cej 45 V pr¹d anodowy wynosi

80 mA dla pary. Aby uzyskaæ wymaga-

n¹ wartoæ napiêcia polaryzacji, wartoæ

wspólnego rezystora R19 powinna wynosiæ

ok. 600

Ω

. Poniewa¿ w sk³ad tej rezystan-

cji wchodzi równie¿ rezystancja uzwojenia

pierwotnego transformatora sprzêgaj¹ce-

go T1, wartoæ rezystora R19 nale¿y dobraæ

dowiadczalnie.

Przedstawiony na rys. 20 wzmacniacz do-

starcza moc wyjciow¹ o wartoci 175 W tyl-

ko w przypadku wysterowania sygna³em

muzycznym lub sygna³em mowy, w przy-

padku wysterowania ci¹g³ym sygna³em si-

nusoidalnym nast¹pi przekroczenie mocy

admisyjnej lamp stopnia koñcowego. W ta-

kich zastosowaniach impedancja obci¹¿enia

ZL(a-a) musi byæ zwiêkszona co najmniej

o 20%.

Znamionowe napiêcie wejciowe dla ca³e-

go wzmacniacza wynosi ok. 1V.

Zasilacz wzmacniacza musi dostarczyæ

dwóch napiêæ zasilaj¹cych o wartoci 1000 V

do zasilania stopnia koñcowego oraz 500 V

do zasilania pozosta³ych stopni.

Sytuacjê komplikuje fakt zastosowania

w uk³adzie prostownika diod lampowych,

co wymaga zapewnienia a¿ trzech sepa-

ELEKTROAK

USTYKA

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 8/2003

WZMACNIACZE LAMPOWE

DU¯EJ MOCY

(3)

Wzmacniacze o mocy wyjciowej

powy¿ej 100 W

Na rys. 20 przedstawiono schemat wzmac-

niacza o mocy wyjciowej 175 W. Korzyst-

n¹ cech¹ uk³adu jest brak polaryzacji siatek

steruj¹cych lamp mocy, dziêki czemu uk³ad

jest samozabezpieczaj¹cy siê.

Stopieñ wejciowy, z pojedyncz¹ triod¹ V1

typu DH77 (odpowiednik europejski EBC90),

pracuje w uk³adzie odwracacza fazy. Za-

stosowano uk³ad ze sprzê¿eniem katodo-

wym identycznym z przedstawionym na

rys. 18. Rezystory o jednakowych warto-

ciach umieszczone w obwodzie anodo-

wym i katodowym powoduj¹ uzyskanie

Rys. 20. Schemat wzmacniacza z lampami DA42 o mocy wyjciowej 175 W

4 6 8 10 12 14 16 18 20

ZL (a-a) [k

Ω

]

200

150

100

180

160

140

120

100

Uwe

rms

(s-s) [V]

Pwy

Ia (na lampê)

Uwe (s-s)

Pa (na lampê)

Rys. 21. Parametry wzmacniacza z rys. 20 w funkcji wartoci impedancji obci¹¿enia anaoda-anoda

Pa [W] Ia [mA] Pwy [W]

dwóch przebiegów o jednakowych amplitu-

dach przesuniêtych w fazie o 180 stopni.

Odwracacz fazy jest sprzê¿ony z kolejnym

stopniem zaprojektowanym w uk³adzie

wzmacniacza ró¿nicowego. Stopieñ ten,

o dwóch pentodach mocy V2 i V3 typu

N709 (odpowiednik europejski EL84), wyste-

rowuje uk³ad przeciwsobny, w którym pracu-

j¹ dwa wtórniki katodowe z lampami V4

i V5 typu KT66 (brak odpowiedników). Sto-

pieñ ten przez transformator sprzêgaj¹cy

T1 steruje bezporednio wyjciowym triodo-

wym stopniem mocy z lampami V6 i V7 ty-

pu DA42 (brak odpowiedników) pracuj¹cy

z pr¹dem siatki steruj¹cej.

Pr¹d anodowy lampy V1 przyjêto o wartoci

2 mA, a ³¹czny pr¹d anodowy i siatki ekra-

nuj¹cej lampy V2 i V3 wynosi 6 mA. Dla tych

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 8/2003

Rys. 22. Schemat wzmacniacza

z lampami V1505 o mocy wyjciowej

od 600 do 1100 W

0 5 10 15 20

ZL (a-a) [k

Ω

]

0 100+100 200+200 300+300 400+400 50

0+500

Ia [mA]

0 200 400 600 800

1000

Pa (na lampê) [W] Pwy [W]

Pwy (AB2)

Pwy (AB1)

Ia (AB2)

Ia (AB1)

Pwy (AB2)

Ia (AB2)

Linie ci¹gle: Uz st. ster. = 475 V

Linie przerywane: Uz st. ster. = 575 V

Uk³ad przeciwsobny

Ua = 2,5 kV

= 50 mA na lampê

Us = _ 150 V

Rys. 23. Parametry wzmacniacza z rys. 22 w funkcji wartoci impedancji

obci¹¿enia anaoda-anoda przy pracy w klasie AB1 i AB2

rowanych napiêæ ¿arzenia. Dodatkowo, chwilowe obci¹¿enie

zasilacza stopnia mocy mo¿e niekorzystnie oddzia³ywaæ na

drugie napiêcie. Dlatego do filtracji napiêæ zasilania zastoso-

wano filtry LC o stosunkowo du¿ych wartociach kondensa-

torów elektrolitycznych. Aby uzyskaæ odpowiedni¹ wytrzy-

ma³oæ napiêciow¹, zastosowano kondensatory po³¹czone

szeregowo z równolegle do³¹czonymi rezystorami wyrów-

nawczymi.

Zastosowane w uk³adzie z rys. 20 rezystory maj¹ tolerancjê

5% i moc 0,5 W z wyj¹tkiem nastêpuj¹cych:

R14, R24

R30 1W; R31 2W; R12, R13 5W; R22, R23

10 W.

Warunki pracy stopnia wyjciowego

1000 V

Ia (0)

2 x 25 mA

Ia (max sygn.)

2 x 140 mA

Pa (0)

2 x 25 W

Pa (max sygn.)

2 x 50 W

0 V

Is (max sygn.)

2 x 25 mA

ZL(a-a)

10 k

Ω

Zale¿noci parametrów wzmacniacza od wartoci impedan-

cji obci¹¿enia stopnia koñcowego przedstawiono na rys. 21.

Wzmacniacze o mocy

wyjciowej od 600 do 1100 W

Schemat stopnia koñcowego pracuj¹cego w klasie AB2 oraz

uk³ady stopni steruj¹cych przedstawiono na rys. 22.

Na wejciu wzmacniacza znajduje siê uk³ad ró¿nicowy z lam-

pami V1 i V2 (N709), które pracuj¹ w po³¹czeniu triodowym.

Stopieñ ten jest sprzê¿ony z nastêpnym stopniem przez trans-

formator mostkowy T1. Kolejny stopieñ, który steruje wyjcio-

Warunki pracy stopnia wyjciowego przy

mocy zredukowanej do 600 W

2000 V

Ia (0)

2 x 60 mA

Ia (max sygn.)

2 x 230 mA

Pa (0)

2 x 120 W

Pa (max sygn.)

2 x 170 W

_125 V

Is (max sygn.)

40 mA

ZL(a-a)

10 k

Ω

Uwe (rms) w odniesieniu do

pierwszego stopnia

2 x 4V

Transformatory

T1 miêdzystopniowy 1:2

T2 sprzêgaj¹cy, symetryczny:

uzwojenie pierwotne

2 x 2000 zw.,

= 0,38 mm

uzwojenie wtórne

2 x 2000 zw.,

= 0,32 mm

T5 3 x 4 V/ 3,3 A

T6 14 V/13 A; 2 x 220 V/85 mA; 5V/3 A; 6,3 V/ wg

wymagañ

Warunki pracy stopnia wyjciowego:

900 W 1100 W

2500 V

Ia (0)

2 x 50 mA

Ia (max sygn.)

2 x 275 mA

2 x 300 mA

Pa (0)

2 x 130 W

Pa (max sygn.)

2 x 275 W

_ 155V

_ 155 V

Is (max sygn.)

30 mA

60 mA

ZL(a-a)

10 k

Ω

10 k

Ω

Uwe(pk) (s-s)

2 x 230 V

2 x 28 V

Uwe (rms) w odn.

do pierwszego

stopnia

2 x 5 V

2 x 6 V

Charakterystyki wzmacniacza przedstawio-

no na rys. 23 i rys. 24.

Maciej Feszczuk

dowym o wartoci

+ 575 V. Pobór pr¹du

przez ka¿d¹ z lamp wy-

niesie 55 mA. Wyma-

gane napiêcie polary-

zacji w tym przypadku

bêdzie mia³o wartoæ

_ 55 V przy ³¹cznej re-

zystancji w obwodzie

katody 1000

Ω

Dla mocy wyjciowej

ograniczonej do 600 W

napiêcie anodowe

stopnia koñcowego

mo¿e byæ zmniejszone

do 2 kV. Stopieñ steru-

j¹cy pracuje przy napiê-

ciu zasilania 475

V i pr¹dzie 130 mA.

W przypadku pracy wzmacniacza w klasie

AB1 (bez pr¹du siatki) moc wyjciowa ule-

gnie zmniejszeniu do 450 W.

W zasilaczu zastosowano oddzielne trans-

formatory do wytwarzania napiêæ wysokich

oraz napiêæ ¿arzenia. W zasilaczu wysoko-

napiêciowym stopnia koñcowego zastoso-

wano uk³ad mostkowy (cztery diody typu

U19) z podwójnym filtrem indukcyjnym. Do

wytwarzania pozosta³ych sta³ych napiêæ

zastosowano typowe prostowniki dwupo-

³ówkowe na duodiodach. Potencjometry

R17 i R18 s³u¿¹ do ustawienia wymaga-

nego pr¹du spoczynkowego lamp koñco-

wego stopnia.

Zastosowane w uk³adzie z rys. 22 rezysto-

ry maj¹ tolerancjê 5% i moc 0,5W

z wyj¹tkiem nastêpuj¹cych: R6, R17, R18

5 W; R19 10 W, R14, R15 50 W.

wymi lampami mocy jest zbudowany rów-

nie¿ w uk³adzie ró¿nicowym z lampami V3

i V4 (KT66), które pracuj¹ w konfiguracji

wtórników katodowych.

Przy zasilaniu stopnia steruj¹cego napiê-

ciem + 475 V przy pr¹dzie 130 mA, wzmac-

niacz mo¿e dostarczyæ 900 W mocy wyjcio-

wej. Napiêcie polaryzacji siatki pierwszej

wymagane dla lamp V3 i V4 wyniesie

40 V, co bêdzie wymaga³o ³¹cznej rezystan-

cji w obwodzie katody o wartoci 600

Ω

lampê. Czêæ tej rezystancji stanowi uzwoje-

nie pierwotne transformatora sprzêgaj¹ce-

go, reszta to wspólny rezystor R13.

Dla uzyskania mocy wyjciowej o wartoci

1100 W moc steruj¹ca dostarczana do lamp

stopnia wyjciowego V5 i V6 (V1505) musi

byæ w przybli¿eniu dwukrotnie wiêksza. Lam-

py V3 i V4 musz¹ dzia³aæ przy napiêciu ano-

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 8/2003

Rys. 24. Parametry wzmacniacza z rys. 22 w funkcji mocy wyjciowej

100+100 200+200 300+300

0 200 400 600 800 1000

Pwy [W]

Uwe

rms

[V] Ia [mA] Pa [W]

Uk³ad przeciwsobny

Ua = 2,5 kV

= 50 mA na lampê

ZL (a-a) = 10 k

Ω

AB1

AB2

Uwe

0 h [%] 5

0 Is [mA] 50

Firma Microchip wprowadzi³a niedawno na

rynek pierwsze wzmacniacze z programowa-

nym wzmocnieniem. Oprócz wzmacniacza

zawieraj¹ one multiplekser oraz uk³ad cyfrowe-

go sterowania wzmocnieniem. Programowa-

nie wzmocnienia oraz wybór kana³u wejcio-

wego realizuje siê za porednictwem szyny

SPI. Przeznaczona do zastosowañ analogo-

wych rodzina uk³adów scalonych MCP6S2X

pozwala na elastyczne konfigurowanie wzmoc-

nienia systemu oraz torów sygna³owych w trak-

cie pracy, a tak¿e na rozszerzenie liczby wejæ

analogowych mikrokontrolera wspó³pracuj¹ce-

go ze wzmacniaczem. Takie rozwi¹zanie, dziê-

ki zmniejszeniu potrzebnej liczby wyprowa-

dzeñ tj. wejæ i wyjæ, umo¿liwi³o obni¿enie

ceny mikrokontrolera. Ponadto wbudowanie

uk³adu programowania amplitudy (PGA) usu-

nê³o koniecznoæ zastosowania sprzê¿enia

zwrotnego oraz rezystorów wejciowych, co

dodatkowo zmniejszy³o koszty i wielkoæ po-

trzebnego miejsca na p³ytce drukowanej.

Wzmacniacze rodziny MCP6S2X s¹ dostêp-

ne w wersjach jedno-, dwu-, szecio- i omio-

kana³owych oraz z pasmem przenoszenia od

2 do 12 MHz. Przyporz¹dkowanie kilku ka-

na³ów wzmacniacza temu samemu torowi sy-

gna³owemu da³o mo¿liwoæ samokalibracji wy-

branego toru analogowego, zwiêkszaj¹c jedno-

czenie dok³adnoæ w odniesieniu do czasu i tem-

peratury. Szerokie pasmo przenoszenia wzmac-

niacza osi¹gniêto przy ma³ym pr¹dzie zasilania,

co z kolei spowodowa³o obni¿enie wymagañ ja-

kociowych zasilania. Wzmacniacze rodziny

MCP6S2X pracuj¹ poprawnie w szerokim za-

kresie napiêcia zasilania od 2,5 do 5,5 V i tempe-

ratury od _40 do +125oC. Ponadto charaktery-

zuj¹ siê ma³ymi szumami rzêdu 10 nV/Hz, nie-

wielkim napiêciem niezrównowa¿enia 150

znikom¹ wartoci¹ zniekszta³ceñ intermodula-

cyjnych równ¹ 0,0012%, czasem ustawiania

wartoci wzmocnienia nie przekraczaj¹cym

200 ns oraz wartoci¹ skoku regulacji wzmoc-

nienia: 1, 2, 4, 5, 8, 10, 16 i 32 V/V.

Wiêcej informacji na temat nowych wzmacnia-

czy firmy Microchip mo¿na uzyskaæ na stronie

internetowej producenta:

http://www.microchip.com lub u jej autoryzowa-

nego dystrybutora w firmie Gamma Sp. z o.o.

e-mail: info

gamma.pl, tel: (0-22) 862 75 00,

fax: (0-22) 862 75 01

(lh)

WZMACNIACZE Z PROGRAMOWANYM WZMOCNIENIEM