Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы - Сворень Рудольф Анатольевич. Страница 39

В заключение поясним одну особенность кенотронных выпрямителей. Для накала кенотронов обычно используют отдельную обмотку (IV) силового трансформатора, тщательно изолированную от других обмоток и от корпуса (рис. 48, 1, б, г). Необходимость тщательной изоляции связана с тем, что на катоде действует «плюс» довольно большого напряжения (200–300 в)_у и нельзя допустить, чтобы произошел пробой (короткое замыкание) катода через нить накала и накальную обмотку на корпус. В некоторых лампах (5Ц4С) катод соединен с нитью накала внутри баллона, и здесь заземлить нить накала это значит, заземлить (замкнуть накоротко) «плюсы» выпрямителя. В то же время есть лампы (6Ц5С, 6Ц4П) с хорошей изоляцией между катодом и подогревателем. При анодном напряжении до 400 в накал этих ламп можно питать от общей накальной обмотки, которая всегда заземлена (рис. 48, 1, в).

Рис. 48, 1

На рис. 48, 2 приведены схемы фильтров выпрямителя. Наилучшую фильтрацию выпрямленного напряжения дают фильтры с дросселем Др_ф (рис. 48, 2, в). Дроссель оказывает довольно большое сопротивление переменной составляющей выпрямленного тока и почти беспрепятственно пропускает постоянную составляющую. Если общий выпрямленный ток I_в не превышает 40–60 ма, то дроссель можно намотать проводом ПЭ-0,16 (0,2) и разместить на сердечнике сечением 3–5 см². При токе 80—120 ма сечение сердечника и диаметр провода целесообразно увеличить примерно в полтора раза.

Рис. 48, 2

Намотка во всех случаях ведется внавал, до полного заполнения каркаса. Сердечник собирается встык с использованием тонкой бумажной прокладки (рис. 49). Вместо дросселя любители иногда включают выходные трансформаторы, точнее, их первичную обмотку.

Рис. 49. По данным выходного каскада усилителя и громкоговорителя можно рассчитать выходной трансформатор, проверить пригодность готового и, в случае необходимости, подогнать его, изменив данные вторичной обмотки.

В усилителях, где одно из главных требований — высокое качество звучания, не стоит экономить на фильтре выпрямителя. Не забудьте, что заметный фон резко ухудшает важнейшую характеристику воспроизводимого звука — динамический диапазон громкости, не говоря уже о том, что непрерывное монотонное гудение просто-напросто действует на нервы. При конструировании и налаживании усилителей следует стремиться к тому, чтобы на слух трудно было установить, включен усилитель или нет (при введенном регуляторе громкости).

Только в этом случае можно будет сказать, что усилитель работает без фона. Снижению фона уделяют особое внимание в усилителях, хорошо воспроизводящих низшие частоты.

Источником фона могут быть также накальные цепи ламп. Нить накала выбрасывает электроны, часть которых попадает на катод и создает в его цепи переменный ток с частотой 50 гц.

В итоге переменное напряжение накала попадает в катодную цепь лампы и таким образом действует между сеткой и катодом. Одна из мер борьбы с этим источником фона — обязательное заземление одного провода накальной цепи (рис. 48, 3, а). Еще лучшие результаты может дать заземление средней точки накальной обмотки (рис. 48, 3, б). Если обмотка не имеет средней точки, то ее можно создать искусственно (рис. 48, 3, в', в") с помощью низкоомного потенциометра либо двух постоянных сопротивлений по 30–50 ом. Весьма эффективная мера — питание нити накала выпрямленным напряжением (рис. 48, 3, г', г"). Этот довольно дорогой метод снижения фона имеет смысл применять только для питания нити накала первого каскада усилителя с очень высокой чувствительностью (несколько милливольт). Напряжение накала ламп подгоняют с помощью сопротивления R_{ф. н}. Желательно для накального выпрямителя использовать отдельную обмотку с повышенным напряжением 10–20 в. Чтобы снизить напряжение накала до 6,3 в, нужно увеличить R_{ф. н}. При этом не забудьте подобрать конденсатор С_{ф. н} с рабочим напряжением в 15–30 в.

Кое-что может дать положительное смещение на нить накала первой лампы (рис. 48, 3, д). В этом случае на корпусе, а значит, и на управляющей сетке появляется значительный «минус» относительно нити накала и лампа оказывается запертой для накального переменного напряжения, которое «нахально лезет» на сетку.

Рис. 48, 3

В заключение еще раз напоминаем, что одна из главных причин фона — это наводки в сеточных цепях ламп первого каскада. Поэтому все эти цепи должны быть самым тщательным образом экранированы, а экраны соединены с корпусом усилителя (рис. 34).

После того как мы выяснили, чем и как нужно «кормить» усилитель, вернемся к рассмотрению практических схем радиограммофонов.

В схеме рис. 44 предполагается использование выходного трансформатора от радиолы «Рекорд-61». Он рассчитан на подключение двух громкоговорителей 1ГД-9 к лампе 6П14П. Но поскольку оптимальное сопротивление нагрузки для этой лампы примерно такое же, как и для 6П1П (рис. 80), мы применили трансформатор без переделки. Вообще же при выборе готового выходного трансформатора (табл. 16, рис. 48, 5) нужно учитывать три фактора. Во-первых, расчетная мощность трансформатора не должна быть меньше выходной мощности усилителя. Во-вторых, первичная обмотка должна иметь достаточную индуктивность. И, наконец, третье: необходим такой коэффициент трансформации, чтобы сопротивление нагрузки, пересчитанное в первичную обмотку, соответствовало оптимальному сопротивлению, рекомендованному для данной лампы.

Рис. 48, 5

Иногда нужно изменить коэффициент трансформации, и для этого проще всего увеличить или уменьшить число витков вторичной обмотки. При расчете данных новой обмотки достаточно знать (рис. 49) оптимальное сопротивление нагрузки R_{а. опт}, сопротивление звуковой катушки R_зв и данные трансформатора до переделки. На рис. 50 показана зависимость выходной мощности и К_н.и от сопротивления нагрузки, а значит, и от коэффициента трансформации n. Обычно изменение коэффициента трансформации n на несколько процентов не слишком сильно нарушает работу выходного каскада. В то же время изменение n более чем на 10–15 % может привести к заметному снижению мощности и к росту нелинейных искажений.

Рис. 50. Меняя сопротивление во вторичной обмотке выходного трансформатора (эквивалент громкоговорителя) и добиваясь максимальной мощности при минимальных искажениях, можно определить оптимальное сопротивление анодной нагрузки.

Сборка сердечника выходного трансформатора производится встык, причем с использованием тонкой (0,1–0,15 мм) бумажной прокладки (рис. 49). Эта мера нужна для того, чтобы не допустить магнитного насыщения стального сердечника.

Постоянный ток I_a0 выходной лампы, проходя по первичной обмотке выходного трансформатора, сильно намагничивает сердечник и может довести его до такого состояния, когда все элементарные магнитики повернутся вдоль магнитного поля. Это и есть магнитное насыщение — тот «потолок», выше которого магнитное поле подняться не может. Для переменной составляющей анодного тока насыщение сердечника — это самая настоящая катастрофа. Ведь переменная составляющая I_а~ должна навести ток во вторичной обмотке. Это может произойти только при изменении общего для обеих обмоток магнитного поля — такова сущность индукции (наведения) переменного тока из одной обмотки трансформатора в другую. Ну, а как может изменяться магнитное поле насыщенного сердечника? Оно может легко уменьшаться и почти не может увеличиваться — насыщение! Поэтому форма тока во вторичной обмотке окажется сильно искаженной — в те полупериоды, когда сердечник попадает в область насыщения, ток значительно меньше, чем мог бы быть.