Елиминирайте фона в ламповия усилвател. Премахване на бръмченето на променлив ток

При сглобяване или ремонт на усилвател аудио честота, както и друго аудио оборудване, често възникват проблеми с източника на смущения - AC бръмчене с честота 50 Hz. Това е много забележимо в високоговорителите или слушалките и пречи на слушането на музика.

Ако това се случи, проверете...

Правилно ли е свързан микрофона към предусилвателя (PU) - общият проводник на устройството трябва да бъде свързан към плетения екран на кабела. Трябва да има добро екраниране на входните вериги.
Правилно ли са свързани изходът на PU и входът на усилвателя на мощността (PA). Факт е, че понякога в едно устройство се използват два усилвателя (предварителен и PA), които имат различни полярности на общия проводник. В усилващата схема такова включване не е проблем; основното нещо за висококачествен усилвател е съвместимостта на входния импеданс и собственото ниво на шума на усилвателя. Въпреки това, неправилното (неправилно) свързване на усилвателите между тях и предусилвателя към източника на звук (например към микрофон) често е причина за бръмчене с честота 50 Hz.
Електрически инсталации печатна електронна платкаусилвателят трябва да бъде свързан така, че пътищата на захранването да се събират в една точка - на големи кондензатори (силови филтри).
Следите на захранването трябва да са дебели, а следите на шасито също трябва, ако е възможно, да покриват празните области на платката.

Начини за премахване на фона в бас усилвателите

За да се отстрани този проблем, има прост начин за включване на източници на звук към предусилвателя (може да бъде не само микрофон, но и друг източник с ниско ниво на сигнала до 10 mV). Да анализираме този методвъз основа на примера за свързване на микрофона.

Централният проводник в плетения микрофонен кабел е свързан към PU входа, като правило, към изолационен кондензатор, ограничителен резистор или делител на напрежение. Оплетката на проводника, идващ от микрофона (екрана), не е свързан директно към общия проводник, а последователно с RC веригата (паралелно свързан резистор 2kΩ (± 20%) и оксиден кондензатор с капацитет около 10 μF с същия толеранс за възможно отклонение от номинала) . Тук съпротивлението на резистора и кондензатора се изчислява за устройства със захранващо напрежение в диапазона 6-20 V.

Положителната плоча на оксидния кондензатор в този случай се включва в зависимост от полярността на източника на захранване, така че ако общият проводник е свързан към „минуса“ на източника на захранване, тогава оксидният кондензатор е свързан към общия проводник с отрицателна плоча и обратно.

В повечето случаи по този начин беше възможно да се реши проблемът с фон с честота 50 Hz в динамични глави, който възниква след смяна на стандартния микрофон с друг (със сходни електрически характеристики), както и в случая за замяна на микрофон с висок импеданс, оборудван със съгласуващ трансформатор и имащ съпротивление от 1600 ома, с микрофон с нисък импеданс със съпротивление на бобината от 200 ома или подобни по електрически характеристики.

СПОДЕЛИ С ПРИЯТЕЛИ

ПОПУЛЯРНО НОМЕР:

Craquelure(фр. craquelure) - името на специален декоративен ефект, който имитира състарената повърхност на продукта. Кракелюр - пукнатини в слоя боя или лак в картина, които се образуват върху маслени картини или керамични съдове. Декорирани "антични", с помощта на ефекта на craquelure, интериорни предмети и мебели могат да трансформират облика на стаята, в която се намират:

Има много причини за повреда на PDU. Падане – в тези случаи се образуват пукнатини по корпуса, избиват се винтове, чупи се задния капак на батериите, чупят се пистите по платката или електронните компоненти. Има и такива, които обичат да седят на конзолите, в тези случаи може да се счупи платката или кутията. Можете да ремонтирате всичко в зависимост от повредата, друг е въпросът дали е необходимо, ако можете да закупите ново дистанционно.
Възможно е, но има екзотични модели, за които не може да се намери дистанционно. Затова е по-добре да запретнете ръкави и да отделите един час от ценното си време за творчески импулс. И от една страна, да се гордеете със себе си за малък подвиг, може би някой друг ще го похвали, също е хубаво.

Един от основните проблеми, с които човек трябва да се справи при разработването и създаването на висококачествени тръбни ULF, е фонът на променливия ток. В този случай фонът на променливия ток се разбира като напрежението, съществуващо на изхода на усилвателя, в допълнение към полезния сигнал, който има честота, равна или кратна на честотата на мрежовото напрежение. Наличието на разглеждания AC фон във всяко устройство за възпроизвеждане на звук е много сериозен недостатък, тъй като такъв фон стеснява динамичния диапазон на усилвателя и рязко влошава субективното впечатление от възпроизвеждания сигнал, от които са основните: пулсации на захранването напрежения и индукция на променлив ток към различни вериги в усилвателя. Следователно фонът трябва да се елиминира съответно в две посоки, а именно чрез подобряване на филтрирането на захранващите напрежения и намаляване на ефекта на пикапите.Една от основните причини за появата на фон в ULF на лампата е пулсацията на ректифицираното напрежение захранване на веригите на анодите и решетките на екрана на лампата. В този случай ефектът на вълните е толкова по-малък, колкото по-високо е вътрешното съпротивление на лампата. Както знаете, вътрешното съпротивление на пентодите е по-голямо от това на триодите, следователно от тази гледна точка е по-добре да се използват пентоди в първите етапи на тръбния усилвател. Освен това е възможно да се постигне намаляване на фона, възникващ от пулсации на напрежението, чрез подобряване на веригата и подобряване на параметрите на токоизправителя.

Когато използвате дросел във филтър за захранване, този елемент до голяма степен определя нивото на бръмчене. Индуктивността на индуктора обикновено е от порядъка на 5-20 H и трябва да зависи малко от тока на натоварване. За да се подобри филтрирането, е полезно индукторът да се шунтира с кондензатор, чиято стойност на капацитета е избрана така, че да се образува верига, която е настроена на честотата на пулсации (100 Hz с пълновълново коригиране). електрическа схемаФилтър с този тип верига е показан на фиг. 1.

Фиг. 1. Принципна схема на филтър с верига

Причините за възникването на фон на променлив ток могат да се крият и във факта, че или екранните решетки на лампите се захранват от недостатъчно изгладено напрежение, или анодният ток претоварва ненужно елементите на изглаждащия филтър. Така например в крайните етапи на усилвателите анодните и екранните вериги на лампите често се захранват от напрежение със същата пулсация. Въпреки това, допустимата пулсация на екранното напрежение за повечето крайни пентоди и лъчеви тетроди е 20-30 пъти по-малка от пулсацията на анодното напрежение. Следователно веригите на екранната решетка трябва да се захранват през допълнителна изглаждаща верига.

За да се намали ефекта на изтичане между катода и нажежаемата жичка, понякога се препоръчва за първите етапи на усилвателя да се използва отделен токоизправител с филтър вместо автоматични преднапрежения, с помощта на които се постига постоянно преднапрежение приложен към решетката на лампата. Принципни диаграми на възможните варианти на такива токоизправители са показани на фиг. 2. Като източник на входно променливо напрежение може да се използва както намотката с нажежаема жичка (фиг. 2, a), така и специалната намотка (фиг. 2, b) на силовия трансформатор.

Фиг.2. Принципни схеми на токоизправители за генериране на постоянно напрежение

В процеса на проектиране, създаване и създаване на висококачествени нискочестотни тръбни усилватели основното внимание трябва да се обърне на идентифицирането и премахването на смущенията. Факт е, че в момента аматьорските ULF дизайни обикновено използват захранващи вериги, които практически не се различават от индустриалните дизайни, които са описани подробно в литературата и са тествани в експлоатация. Следователно, при изправни елементи и липса на грешки по време на монтажа на токоизправителя, ефектът от пулсациите на захранващото напрежение е значително намален, а причината за шумовия фон на изхода на усилвателя обикновено е AC смущение.

За да се определи каскадата, която е засегната от прихващане, достатъчно е последователно да затворите контролните решетки на всички лампи на усилвателя към кутията, като започнете с първата. Прекратяването или рязкото намаляване на фона, когато решетката на една от лампите е затворена, показва, че променлив ток се прилага към мрежата на тази конкретна лампа. Ако в усилвателя не се открие смущение, но се чува фон по време на възпроизвеждане, това показва, че фоновото напрежение се подава към усилвателя от устройство, свързано към неговия вход.

В сравнение с променливотоковите статични датчики, магнитните датчики обикновено имат по-малък ефект, освен когато източникът на сигнал е поле на силов трансформатор и целта е някакъв навиващ се усилвателен елемент.

Доста често създателите на любителско оборудване за възпроизвеждане на лампов звук трябва да се справят със смущения, причинени от наличието на общи вериги за AC и сигнал или използването на общи вериги за AC и DC захранващо напрежение. Така например не се препоръчва използването на екранирана оплетка като един от проводниците, водещи сигнала към входа на усилвателя. За маршрутизиране на сигнала е най-добре да използвате два екранирани проводника или двоен проводник в общ екран и да свържете общата оплетка към шасито на усилвателя. Ако това правило не се спазва, фонът може да има значителна стойност, тъй като напрежението, индуцирано върху оплетката, ще бъде приложено към входа заедно със сигнала.

По същата причина висококачествените лампови басови усилватели не трябва да използват обикновения отрицателен проводник или шаси като един от проводниците с нажежаема жичка. На фиг. 3. Дадени са примери за неправилен (а) и правилен (б) монтаж на първото стъпало на усилвателя, при което шасито служи като един от проводниците с нажежаема жичка.

Фиг.3. Неправилна (a) и правилна (6) инсталация на първия етап на усилвателя, използвайки шасито като един от проводниците с нажежаема жичка

Когато се използва в първия етап на усилвател, например пентод 6Zh1P, неправилното инсталиране на веригата с нажежаема жичка може да доведе до факта, че увеличаването на контактното съпротивление на контакта на шасито до 0,05 Ohm ще доведе до значителен фон на се появяват на изхода на усилвателя, еквивалентно на прилагане на напрежение от 3 mV към неговия вход.

Един от най-простите и в същото време най-ефективният метод за предотвратяване на смущения е използването на екрани. Трябва да се отбележи, че електрическите и магнитните екрани трябва да бъдат внимателно заземени, в противен случай използването им може да доведе до обратния резултат - да подобри, а не да отслаби фона. На първо място, между първичната и вторичната намотка на захранващия трансформатор се навива специална екранирана намотка. Освен това лампите на входния етап трябва да бъдат поставени върху лампови панели със специални екрани. Всички разклонени решетъчни и анодни вериги на първите етапи, например всякакви коригиращи филтри, трябва да бъдат внимателно проверени, като всички детайли на тази верига с платки се поставят в общ екран.

Препоръчително е да използвате екранирани проводници и коаксиални съединители за свързване на източник на сигнал към входа на усилвателя, тъй като конвенционалните щифтови гнезда и щепсели с доста големи неекранирани повърхности могат да причинят силно бръмчене.

Всички части, използвани във вериги, чувствителни към фон, трябва да бъдат възможно най-малки, за да се намалят смущенията. В същото време техните метални корпуси също трябва да бъдат заземени. Необходимо е също така надеждно заземяване на масивни метални конструктивни елементи, разположени в близост до входните етапи. Специално вниманиетрябва да се обърне внимание на заземяването на корпуси с променливо съпротивление, тъй като най-често те не са свързани към оста на потенциометъра.

Един метод, често използван за намаляване на бръмченето на AC, често се нарича компенсация. Същността му се състои в това, че контролна решеткаедин от етапите на усилвателя се захранва с променливо напрежение, равно по големина на фоновото напрежение, действащо върху тази мрежа. В резултат на това, ако фазите на напрежението на фона и допълнителния сигнал са точно противоположни, тогава общото напрежение ще бъде нула и фонът ще бъде компенсиран. Основният недостатък на този метод е, че с течение на времето, поради стареене, параметрите на лампите и други елементи могат да се променят, което ще доведе до нарушаване на компенсацията. Следователно използването на такива методи за елиминиране на фона във висококачествени усилватели е нежелателно.

Методът на компенсация може да се използва и за намаляване на AC пулсациите в захранващите устройства. Така например при голям ректифициран ток ядрото на индуктора на филтъра е значително магнетизирано, което го принуждава да увеличи напречното си сечение, за да поддържа същата индуктивност. Въпреки това, за да намалите пулсациите, можете да навиете компенсационна намотка около индуктора. Схематична диаграма на филтър с компенсационна намотка е показана на фиг. 4. За съжаление по този начин не може да се получи пълна компенсация, но нивото на фона е значително намалено.

Фиг.4. Принципна схема на филтър с компенсационна намотка

Трябва да се отбележи, че рязко повишаване на фоновото ниво с едновременно намаляване на изправеното напрежение възниква в случай на неизправност на токоизправителните елементи, например, когато течът на кондензаторите на електролитния филтър се увеличи, излъчването на кенотрон се губи , или нишката на някой от кенотронните диоди изгаря. Ето защо, преди да включите компенсационната намотка, трябва да се уверите, че всички елементи на токоизправителя са в добро състояние.

Един от вариантите за прилагане на метода на компенсация е да се подаде антифазен сигнал към катода на лампата на последния етап на предусилвателя. Схематична диаграма на такава каскада е показана на фиг. 5.

Фиг.5. Принципна схема на компенсационната верига с подаване на антифазен сигнал към катода на лампата

В този случай управляващият сигнал се отстранява от двигателя на потенциометъра за настройка R5, свързан между клемите на намотката на нишката на силовия трансформатор съгласно схемата с изкуствена средна точка. Този сигнал се подава през веригата R4C2 към катода на лампата на последния етап на предусилвателя. В процеса на работа с усилвателя, чрез регулиране на потенциометъра R5, можете да зададете минималното ниво на фона на ухо.

Един от вариантите за намаляване на компенсацията на AC бръмчене в крайния етап на нискочестотен лампов усилвател с трансформаторен изход е използването на допълнителна дроселна намотка на изглаждащия филтър на токоизправителя. Тази намотка е свързана последователно с звуковата намотка и вторичната намотка на изходния трансформатор. В резултат на това AC бръмченето се компенсира поради факта, че гласовата намотка на високоговорителя високоговорителна системасе подава променливо напрежение, чиято фаза е противоположна на фазата на фоновото напрежение, индуцирано във вторичната намотка на изходния трансформатор. Схематична диаграма на изходния етап с свързването на допълнителна намотка на индуктор е показана на фиг. 6.

Фиг.6. Схематична диаграма на изходния етап с свързване на допълнителна намотка на индуктора на изглаждащия филтър

Броят на завъртанията на допълнителната намотка на индуктора зависи от съпротивлението на звуковата намотка на високоговорителя и обикновено варира от 20 до 40 навивки от лакирана медна жица с диаметър 0,8-1,0 mm. Фазата на напрежението, отстранено от тази намотка, се избира емпирично чрез промяна на реда на свързване на проводниците.

Естествено, този метод на компенсация може да се използва само ако в захранващата верига се използва изглаждащ индуктор. Освен това с помощта на разглежданата схема се компенсира само този компонент на фона, който се възбужда в изходния етап. Поради това този метод за компенсиране на бръмча на променлив ток не се използва широко.

Аудиочестотните усилватели, създадени и ремонтирани от радиолюбители, често стават източник на главоболие поради възникващия впоследствие променлив ток с честота 50 Hz, който се чува в високоговорители или телефони (слушалки).

Ако това се случи, трябва да проверите дали микрофонът е правилно свързан към PU (предусилвател) - общият проводник на устройството трябва да бъде свързан към плетения екран на кабела - и също - дали изходът на PU и входът на усилвателя на мощност (PA) са свързани правилно. Факт е, че понякога в едно устройство се използват два усилвателя (предварителен и PA), които имат различни полярности на общия проводник. В усилващата схема такова включване не е проблем; основното нещо за висококачествен усилвател е съвместимостта на входния импеданс и собственото ниво на шума на усилвателя. Въпреки това, неправилното (неправилно) свързване на усилвателите между тях и предусилвателя към източника на звук (например към микрофон) често е причина за бръмчене с честота 50 Hz.

Практическо елиминиране на фона в усилвателите 34

За да локализирате този проблем, има прост начин за включване на източници на звук към предусилвателя (може да бъде не само микрофон, но и друг източник с ниско ниво на сигнала до 10 mV). Нека анализираме този метод въз основа на пример със свързване на микрофон.

Централният проводник в плитката на микрофонния кабел е свързан към входа на PU, като правило, към изолационен кондензатор, ограничителен резистор или делител на напрежение. Оплетката (екран) не е свързана директно към общия проводник, а последователно с RC веригата (паралелно свързан резистор със съпротивление 2 kOhm (± 20%) и оксиден кондензатор с капацитет YumkF със същия толеранс за възможно отклонение от номиналната стойност). Тук съпротивлението на резистора и кондензатора се изчислява за устройства със захранващо напрежение в диапазона 6-20 V.

Положителната плоча на оксидния кондензатор в този случай се включва според полярността на източника на захранване, така че ако общият проводник е свързан към „минуса“ на източника на захранване, тогава оксидният кондензатор е свързан към общия проводник с отрицателна плоча и обратно

Този метод елиминира шума в повечето усилватели с различни честотни захранвания, включително по-стари лампови усилватели, където филтрирането на изправеното напрежение оставя много да се желае. В повечето случаи по този начин беше възможно да се реши проблемът с фона с честота 50 Hz в динамичните глави, който възниква след смяна на стандартния микрофон с друг (с подобни електрически характеристики), както и в случай на замяна на микрофон с висок импеданс (например MD-47, оборудван със съгласуващ трансформатор и имащ съпротивление от 1600 ома) с микрофон с нисък импеданс от типа MD-201 със съпротивление на намотката 200 ома или подобен в електрическата характеристики.

01-10-2019

Така например не се препоръчва използването на екранирана оплетка като един от проводниците, водещи сигнала към входа на усилвателя. За маршрутизиране на сигнала е най-добре да използвате два екранирани проводника или двоен проводник в общ екран и да свържете общата оплетка към шасито на усилвателя. Ако това правило не се спазва, фонът може да има значителна стойност, тъй като напрежението, индуцирано върху оплетката, ще бъде приложено към входа заедно със сигнала.

По същата причина висококачествените лампови бас усилватели не трябва да използват обикновения отрицателен проводник или шаси като един от проводниците с нажежаема жичка.?

На фиг. 3.36 показва примери за неправилна (а) и правилна (б) инсталация на първия етап на усилвателя, в който шасито служи като един от проводниците с нажежаема жичка.

Един от най-простите и в същото време най-ефективният метод за предотвратяване на смущения е използването на екрани. Трябва да се отбележи, че електрическите и магнитните екрани трябва да бъдат внимателно заземени, в противен случай тяхното използване може да има обратен ефект на усилване, а не на отслабване на фона. На първо място, между първичната и вторичната намотка на захранващия трансформатор се навива специална екранирана намотка. Освен това лампите на входния етап трябва да бъдат поставени върху лампови панели със специални екрани. Всички разклонени решетъчни и анодни вериги на първите етапи, например всякакви коригиращи филтри, трябва да бъдат внимателно проверени, като всички детайли на тази верига с платки се поставят в общ екран.

За да свържете източник на сигнал към входа на усилвателя, се препоръчва да използвате екранирани проводници и

коаксиални конектори, тъй като конвенционалните щифтови гнезда и щепсели, с доста големи открити повърхности, могат да причинят силно бръмчене.

Всички части, използвани във вериги, чувствителни към фон, трябва да бъдат възможно най-малки, за да се намалят смущенията. В същото време техните метални корпуси също трябва да бъдат заземени. Необходимо е също така надеждно заземяване на масивни метални конструктивни елементи, разположени в близост до входните етапи. Особено внимание трябва да се обърне на заземяването на корпуси с променливо съпротивление, тъй като най-често те не са свързани към оста на потенциометъра.

Един метод, често използван за намаляване на бръмченето на AC, често се нарича компенсация. Същността му се състои в това, че към управляващата мрежа на един от етапите на усилвателя се подава променливо напрежение, равно по големина на фоновото напрежение, действащо върху тази мрежа. В резултат на това, ако фазите на напреженията на фона и допълнителния сигнал са точно противоположни, тогава общото напрежение ще бъде нула и фонът ще бъде компенсиран. Основният недостатък на този метод е, че с течение на времето, поради стареене, параметрите на лампите и други елементи могат да се променят, което ще доведе до нарушаване на компенсацията. Следователно използването на такива методи за елиминиране на фона във висококачествени усилватели е нежелателно.