Amplifier Audio Tube Vakum

Audio Hifi 6J9 vacuum tube headphone mini amplifier on ebay (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Amplifier Audio Tube Vakum

Bab 5 - Litar Semikonduktor Diskret


BAHAGIAN DAN BAHAN

  • Satu 12AX7 dual triode tube vakum
  • Dua transformer kuasa, 120VAC turun ke 12VAC (katalog Radio Shack # 273-1365, 273-1352, atau 273-1511).
  • Modul penerus jambatan (Radio Shack catalog # 276-1173)
  • Kapasitor elektrolitik, sekurang-kurangnya 47 μF, dengan voltan yang berfungsi sekurang-kurangnya 200 volt DC.
  • Gegelung pencucuhan automotif
  • Pembesar suara audio, 8 Ω impedans
  • Dua 100 kΩ perintang
  • Satu kapasitor 0.1 μF, 250 WVDC (Radio Shack catalog # 272-1053)
  • "Bekalan kuasa AC voltan rendah" seperti ditunjukkan dalam bab Eksperimen AC
  • Satu suis togol, SPST ("Single-Pole, Single-Throw")
  • Radio, pemain pita, papan kekunci muzik, atau sumber isyarat voltan audio

Di mana anda boleh mendapatkan tiub 12AX7, anda bertanya kepada "// www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-13/practical-considerations-capacitors/" target = "_ blank"> kapasitor dengan rating voltan yang berlebihan daripada voltan operasi yang dijangka, untuk mengatasi lonjakan voltan yang tidak dijangka atau sebarang peristiwa lain yang boleh dikenakan cukai kapasitor. Saya membeli pelbagai kapasitor elektrolitik Radio Shack (katalog # 272-802), dan ia mengandungi dua 47 μF, 250 kapasitor WVDC. Sekiranya anda tidak bernasib baik, anda boleh membina litar ini menggunakan lima kapasitor, masing-masing diberi nilai pada 50 WVDC, untuk menggantikan satu unit 250 WVDC:

Perlu diingat bahawa jumlah kapasitans untuk rangkaian lima kapasitor ini ialah 1/5, atau 20%, bagi setiap nilai kapasitor. Juga, untuk memastikan walaupun mengecas kapasitor dalam rangkaian, pastikan semua nilai kapasitor (dalam μF) dan semua nilai resistor adalah sama.

Sebuah gegelung pencucuhan automotif adalah pengubah voltan tinggi kegunaan khas yang digunakan dalam enjin kereta untuk menghasilkan puluhan ribu volt untuk "menyalakan" palam pencucuh. Dalam eksperimen ini, ia digunakan (sangat tidak konvensional, saya mungkin menambah!) Sebagai pengubah pencocokan-pencocokan antara tiub vakum dan pembesar suara 8 Ω. Pilihan khusus "gegelung" tidak kritikal, selagi ia berada dalam keadaan operasi yang baik. Berikut adalah gambar gegelung yang saya gunakan untuk percubaan ini:

Pembesar suara audio tidak perlu berlebihan. Saya telah menggunakan pembesar suara "pembesar suara" kecil, pembesar suara automotif (6 "x9"), dan juga pembesar suara stereo 3-cara (100 watt) yang besar untuk percubaan ini, dan semuanya berfungsi dengan baik. dalam keadaan apa-apa, kerana gegelung pencucuhan tidak memberikan pengasingan elektrik di antara 170 volt DC bekalan kuasa "plat" dan pembesar suara, dengan itu meningkatkan sambungan speaker ke voltan berkenaan dengan tanah. Oleh kerana jelas meletakkan wayar di kepala anda dengan voltan tinggi ke tanah akan sangat berbahaya, jangan gunakan fon kepala!

Anda akan memerlukan beberapa sumber ac frekuensi audio sebagai isyarat input kepada litar penguat ini. Saya cadangkan radio berkuasa bateri kecil atau papan kekunci muzik, dengan kabel yang sesuai dipasang ke bicu "fon kepala" atau "keluar audio" untuk menyampaikan isyarat kepada penguat anda.

RUJUKAN CROSS

Pelajaran Dalam Litar Elektrik, Jilid 3, bab 13: "Tiub Elektron"

Pelajaran Dalam Litar Elektrik, Jilid 3, bab 3: "Diod dan Rectifier"

Pelajaran Dalam Litar Elektrik, Jilid 2, bab 9: "Transformer"

OBJEKTIF PEMBELAJARAN

  • Menggunakan tiub vakum (triode) sebagai penguat audio
  • Menggunakan transformer dalam kedua-dua operasi langkah-langkah dan langkah-langkah
  • Bagaimana membina bekalan kuasa DC voltan tinggi
  • Menggunakan pengubah untuk memadankan impedans

GAMBARAJAH SKEMATIK

ILUSTRASI

ARAHAN

Selamat datang ke dunia elektronik tiub vakum! Walaupun tidak benar penerapan teknologi semikonduktor (pembesaran bekalan kuasa dikecualikan), litar ini digunakan sebagai pengenalan kepada teknologi tiub vakum, dan aplikasi yang menarik untuk transformer padanan impedans. Perlu diingatkan bahawa membina dan mengendalikan litar ini melibatkan kerja dengan voltan yang mematikan! Anda mesti mempamerkan penjagaan yang paling baik semasa bekerja dengan litar ini, kerana 170 volt DC mampu memusingkan anda !! Adalah disyorkan bahawa pemula mendapatkan bantuan yang berkelayakan (jurutera elektrik, juruteknik elektronik, atau jurutera yang berpengalaman) jika cuba membina penguat ini.

AMARAN: jangan sentuh sebarang wayar atau terminal sementara litar penguat diberi kuasa! Jika anda mesti bersentuhan dengan litar pada bila-bila masa, matikan suis bekalan kuasa "pinggan" dan tunggu kapasitor penapis untuk menunaikan di bawah 30 volt sebelum menyentuh mana-mana bahagian litar. Jika menguji voltan litar dengan kuasa, gunakan hanya satu tangan jika mungkin untuk mengelakkan kemungkinan kejutan elektrik lengan ke lengan.

Tiub vakum memerlukan voltan DC yang agak tinggi yang digunakan di antara plat dan terminal katod untuk berfungsi dengan cekap. Walaupun adalah mungkin untuk mengendalikan litar penguat yang diterangkan dalam eksperimen ini serendah 24 volt DC, output kuasa akan minuscule dan kualiti bunyi miskin. Triode 12AX7 dinilai pada "voltan plat" maksimum (voltan yang digunakan di antara plat dan terminal katod) sebanyak 330 volt, jadi bekalan kuasa kami 170 volt DC yang dinyatakan di sini adalah dalam had maksima. Saya telah mengendalikan penguat ini setinggi 235 volt DC dan mendapati bahawa kedua-dua kualiti bunyi dan intensiti bertambah sedikit, tetapi tidak cukup dalam anggaran saya untuk menjamin bahaya tambahan kepada pengeksperimen.

Bekalan kuasa sebenarnya mempunyai dua output kuasa yang berbeza: output "B +" DC untuk kuasa plat, dan kuasa "filamen", yang hanya 12 volt AC. Tiub memerlukan kuasa yang digunakan untuk filamen kecil (kadang-kadang dipanggil pemanas ) untuk berfungsi, kerana katod mesti cukup panas untuk memancarkan elektron termal, dan itu tidak berlaku pada suhu bilik! Menggunakan satu kuasa pengubah untuk menggerakkan kuasa 120 volt AC rumah tangga ke 12 volt AC memberikan voltan rendah untuk filamen, dan pengubah lain yang disambungkan dalam fesyen langkah naik membawa voltan sehingga 120 volt. Anda mungkin tertanya-tanya, "mengapa langkah voltan itu kembali kepada 120 volt dengan pengubah lain" // www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/55019.jpg ">

Satu faedah pemasangan tiub dalam kedudukan ini adalah kemudahan pengenalan pin kerana kebanyakan "gambarajah sambungan pin" untuk tiub diperlihatkan dari pandangan bawah:

Anda akan melihat pada skema penguat bahawa kedua-dua unsur triode di dalam sampul kaca 12AX7 sedang digunakan, selari: plat yang disambungkan kepada plat, grid yang disambungkan kepada grid, dan katod yang disambungkan kepada katod. Ini dilakukan untuk memaksimumkan output kuasa dari tiub, tetapi tidak perlu untuk menunjukkan operasi asas. Anda boleh menggunakan hanya satu daripada triod, untuk kesederhanaan, jika anda mahu.

Kapasitor 0.1 μF ditunjukkan pada "pasangan" skema sumber isyarat audio (radio, papan kekunci muzik, dan lain-lain) ke grid tiub (s), yang membolehkan AC lulus tetapi menyekat DC. Perintang 100 kΩ memastikan bahawa purata voltan DC antara grid dan katod adalah sifar, dan tidak boleh "terapung" ke tahap yang tinggi. Biasanya, litar bias digunakan untuk menyimpan grid sedikit negatif berkenaan dengan tanah, tetapi untuk tujuan ini, litar bias akan memperkenalkan lebih rumit daripada nilainya.

Apabila saya menguji litar penguat saya, saya menggunakan output penerima radio, dan kemudian output pemain cakera padat (CD), sebagai sumber isyarat audio. Menggunakan kabel sambungan penyambung "mono" -to- "phono" yang dipasang ke bicu fon kepala penerima / pemain CD, dan kabel pelompat klip buaya yang menyambungkan hujung "mono" kord ke terminal input penguat tiub, dapat dengan mudah menghantar isyarat audio amplitud amplitud yang berbeza-beza untuk menguji prestasinya dalam pelbagai jenis syarat:

Pengubah adalah penting pada output litar penguat untuk "memadankan" impedans tiub vakum dan pembesar suara. Oleh kerana tiub vakum adalah peranti voltan tinggi, rendah semasa, dan kebanyakan penceramah adalah voltan rendah, peranti semasa yang tinggi, ketidakcocokan di antara mereka akan menghasilkan output audio yang sangat rendah jika ia bersambung secara langsung. Untuk berjaya memadankan voltan tinggi, sumber arus rendah ke voltan rendah, beban arus tinggi, kita mesti menggunakan pengubah langkah ke bawah.

Sejak rintangan Thevenin litar tiub vakum berkisar di puluhan ribu ohm, dan pembesar suara hanya mempunyai kira-kira 8 ohm impedans, kita memerlukan pengubah dengan nisbah impedans kira-kira 10, 000: 1. Oleh kerana nisbah impedans pengubah ialah segi empat segi nisbah (atau nisbah voltan), kita mencari pengubah dengan nisbah bertukar kira-kira 100: 1. Sebuah gegelung pencucuhan automotif yang tipikal mempunyai kira-kira nisbah ini bertukar, dan ia juga dinilai untuk voltan yang sangat tinggi pada penggulungan voltan tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi ini.

Aspek buruk hanya menggunakan gegelung pencucuhan adalah bahawa ia tidak memberikan pengasingan elektrik antara lintasan primer dan sekunder, kerana peranti tersebut sebenarnya merupakan autotransformer, dengan setiap penggulungan berkongsi terminal biasa pada satu hujung. Ini bermakna bahawa wayar penceramah akan berada pada voltan DC tinggi berkenaan dengan litar. Selagi kita tahu ini, dan elakkan menyentuh wayar tersebut semasa operasi, tidak akan ada masalah. Sebaiknya, pengubah akan memberikan pengasingan lengkap dan juga pemadanan impedans, dan wayar pembesar suara akan menjadi selamat untuk disentuh semasa digunakan.

Ingat, buat semua sambungan dalam litar dengan kuasa dimatikan! Selepas memeriksa sambungan secara visual dan dengan ohmmeter untuk memastikan litar dibina mengikut gambarajah skematik, gunakan kuasa untuk filamen tiub dan tunggu kira-kira 30 saat untuk mencapai suhu operasi. Kedua-dua filamen itu harus mengeluarkan cahaya lembut, oren, dilihat dari kedua-dua pandangan atas dan bawah tiub.

Hidupkan kawalan kelantangan radio / pemain CD / sumber isyarat keyboard muzik kepada minimum, kemudian hidupkan suis bekalan plat. Voltmeter yang anda sambung antara terminal keluaran B + bekalan kuasa dan "ground" harus mendaftar voltan penuh (kira-kira 170 volt). Sekarang, tambahkan kawalan kelantangan pada sumber isyarat dan dengar pembicara. Sekiranya semuanya berjalan lancar, anda perlu mendengar suara yang betul dengan jelas melalui pembesar suara.

Penyelesaian masalah litar ini lebih baik dilakukan dengan pengesan audio sensitif yang diterangkan dalam bab DC dan AC bagi kelantangan Eksperimen ini. Sambungkan kapasitor 0.1 μF secara siri dengan setiap ujian ujian untuk menyekat DC dari pengesan, kemudian hubungkan satu ujian ke tanah, sambil menggunakan ujian ujian lain untuk memeriksa isyarat audio pada pelbagai titik dalam litar. Guna kapasitor dengan rating voltan tinggi, seperti yang digunakan pada input litar penguat:

Menggunakan dua kapasitor gandingan bukan hanya satu menambah tahap keselamatan tambahan, dalam membantu mengasingkan unit dari sebarang voltan DC yang tinggi. Walaupun tanpa kapasitor tambahan, bagaimanapun, pengubah dalaman pengesan harus menyediakan pengasingan elektrik yang mencukupi untuk keselamatan anda menggunakannya untuk menguji isyarat dalam litar voltan tinggi seperti ini, terutamanya jika anda membina pengesan anda menggunakan pengubah kuasa 120 volt ( bukannya "pengubah output audio" seperti yang dicadangkan. Gunakannya untuk menguji isyarat yang baik pada input, kemudian pada pin grid (s) tiub, kemudian pada plat tiub, dan sebagainya sehingga masalah itu ditemui. Dikuatkuasakan secara kapasitif, pengesan juga dapat menguji bekalan kuasa yang berlebihan "hum:" menyentuh ujung ujian percuma ke terminal B + bekalan dan mendengar bunyi 60 Hz yang kuat. Bunyi harus sangat lembut, tidak kuat. Sekiranya ia kuat, bekalan kuasa tidak ditapis cukup secukupnya dan mungkin memerlukan kapasitansi penapis tambahan.

Selepas menguji titik dalam litar penguat dengan voltan DC yang besar ke tanah, kapasitor gandingan pada pengesan boleh membina voltan yang besar. Untuk melepaskan voltan ini, sebentar, sentuh ujian ujian percuma ke atas ujian ujian yang berasaskan. Bunyi "pop" harus didengar di fon kepala sebagai pelepasan kapasitor gandingan.

Jika anda lebih suka menggunakan voltmeter untuk menguji kehadiran isyarat audio, anda boleh berbuat demikian, menetapkannya pada julat voltan AC sensitif. Petunjuk yang anda dapat dari voltmeter, bagaimanapun, tidak memberitahu apa-apa mengenai kualiti isyarat, hanya kehadirannya. Perlu diingatkan bahawa kebanyakan voltmeter AC akan mendaftarkan voltan sementara apabila pada awalnya disambungkan ke sumber voltan DC, jadi jangan terkejut melihat "lonjakan" (satu petunjuk voltan yang kuat) pada ketika itu dibuat dengan kuar meter ke litar, dengan cepat menurun kepada nilai isyarat AC sebenar.

Anda mungkin terkejut dengan kualiti dan kedalaman nada dari litar penguat kecil ini, terutamanya kerana output kuasa rendahnya: kurang daripada 1 watt kuasa audio. Sudah tentu, litar ini agak mentah dan mengorbankan kualiti untuk kesederhanaan dan ketersediaan bahagian, tetapi ia berfungsi untuk menunjukkan prinsip asas penguatan tiub vakum. Penggemar yang maju dan pelajar mungkin ingin bereksperimen dengan rangkaian biasing, maklum balas negatif, transformer output yang berbeza, voltan bekalan kuasa yang berbeza, dan juga tiub yang berbeza, untuk mendapatkan lebih banyak kuasa dan / atau kualiti bunyi yang lebih baik.

Berikut adalah gambar litar penguat yang sama, dibina oleh pasukan suami dan isteri Terry dan Cheryl Goetz, menggambarkan apa yang boleh dilakukan apabila penjagaan dan ketukangan diterapkan pada projek seperti ini.