Заметки по электронике, музыке и переводы.


Делаем комбик 12", часть 2

15 Nov 2015


Что теперь

В прошлой части я рассказал, как я делал дупло. Дупло уже рабочее, но тут мне ударила в голову известная жидкость.
Так что на этот раз поговорим об электронной начинке.

УМЗЧ

Первым делом надо определиться с выходной мощностью. Так как мой динамик 30 Вт, то и усилитель стоит делать не больше этого.
Наиболее распространённые микросхемы для “около” 30 Вт — TDA2030, TDA2050, LM1875. Вот на последнюю мой выбор и пал. В моём основном комбике, Marshall Valvestate 8020, она как раз и используется на выхлопе.
Схему можно брать прямо из даташита. Все остальные схемы, это обычно хождение вокруг да около. Например, проект на Elliott Sound, который я и взял за основу, не слишком-то и отличается.
(Общая схема будет в конце)

Предусилитель

Лампа. А почему и нет? Если взять даже 100 вольт, то можно использовать 6Н23П, которой много и не надо.
Вот и будет рассчитывать.
На аноде 100 вольт, анодный резистор 5.1 кОм.
Рисуем прямую через 100 вольт на оси X и через 100В/5,1кОм ~= 20 мА на оси Y.
Берём смещение -1 вольт, получаем ток в 8 мА.
Катодный резистор 1В/8мА = 125 Ом. Возьмём 120 Ом из стандартного ряда.

  • /img/cabinet/6n23p.gif
    Расчёт каскада
  • А между каскадами будет стандартный темброблок. Например, Marshall.
    (Общая схема будет в конце)

    Питание

    Трансформатор

    На данном этапе стоит задуматься, чем будем кормить сий аппарат. Для усилитель надо бы +-25 вольт под пару ампер, для лампы около 100 вольт и 6.3 В 300 мА.
    Будем мотать. Есть чудесная программа “Trans50Hz(3700)”, которая всё за вас рассчитает, только ей надо знать параметры вашего сердечника и обмоток.
    Я брал трансформатор TC-100-4. Расскажу про манипуляции с ним.

    Первым делом, его надо разобрать. повезло, что тут обойма стягивается винтами. Открутил их и выбил боковушки.
    А вот железо часто бывает так залито парафином, что фиг разъединишь. Можно, конечно, хорошо прогреть, дабы расплавить. Но можно хорошенько постучать по магнитопроводу (что не есть хорошо), и парафин треснет.
    ВАЖНО!!! Обязательно пометьте, как были соединены половинки магнитопровода, чтобы потом при сборке не получилось зазоров.
    Торцы магнитопровода можно зачистить наждачной, чтобы парафин/клей или что там было счистить.
    Теперь можно сматывать обмотки.
    Когда сматываете, считайте витки, потом по паспорту сравните, вычислите сколько витков на вольт получится. У вышло меня около 5.5. Но раз на раз не приходится.
    Самую верхнюю обмотку (10-11) сматывайте аккуратно и сохраните, потом ей намотаем накал.
    Обмотки 8-9 и 6-7 не нужны.
    А вот 4-5 надо смотать совсем немного. Витков 30-40.

    Теперь надо намотать обмотку для анодного. Тут я словил проблем.
    Как НАДО: мотать новую обмотку.
    Как сделал я: продолжил мотать от обмотки 4-5.
    В чём прикол? В том, что лампе не надо двуполярное питание. А у меня тут двуполярное на +-25 вольт, и с этой же средней точкой анодное +-50 вольт. Из за этого пришлось городить входной трансформатор.
    Но всё-равно бы полноценная обмотка не влезла бы. Так что домотал по 100 витков на обе половинки.
    И поверх – тем самым проводом от обмотки 10-11. Мотаем около 16 витков. Можете намотать больше, потом померить и смотать. Напряжение должно быть 6.3 вольта.

    Осталось собрать. Процесс противоположный разборки. Вставить правильно магнитопровод, просунуть боковины, стянуть. Последнее рекомендую делать предварительно стянув струбцинами.

    Стабилизатор

    Теперь, когда есть главный источник энергии, надо бы её “почистить”. А точнее, выпрямить и сгладить пульсации. Не думаю, что вам понравится, когда после включения услышите “УУУУУУУ!” доносящееся из динамика.
    Для УМЗЧ я решил заморочиться на параметрический стабилизатор. В принципе, я видел аппараты, которые не фонят и без такового. Но меня уже было не остановить.
    Рассчитаем!
    На входе у нас (у меня) 22.5 вольт переменки, тогда множим на корень из 2: это 31.82 вольта.


    В расчётах ограничимся на максимальный ток в 2 ампера. А на выходе будет 27 вольт.


    Теперь надо подобрать транзисторы, да помощнее. Например, комплементарная пара КТ818, КТ819. Я взял с буквой Г и Б. Потому что был.
    Так же понадобится коэффициентом усиления по току, h21.


    Вот к чему приводит выбор разных букв. Скажу сразу, напряжения абсолютно одинаковыми не получились, и по разному проседают под нагрузкой. Так что будте внимательны!
    Считаем ток базы:

    Думаю, не надо объяснять, что стабилизатор с его 5 мА стабилизации лопнет от такого тока. Поэтому надо ещё один транзистор ставить.
    И опять парочка КТ814 и КТ815 с буквой Г, например.




    Вот теперь можно посчитать и резистор около стабилитрона и его мощность.




    И мощность, рассеиваемую транзистором

    Вот и всё. Подробнее о расчёте стабилизатора в обучалке радиокота: тыц

    А для лампы будет C-R-C фильтр.

    Схема

    Вот и схема:

  • /img/cabinet/hybrid_ps.png
    Схема БП
  • Мелочь пузатая

    Выше я писал, что заработал знатный косяк с двуполярным питанием ламповой части. Что это за собой повлекло.
    Вход делается относительно земли. А сетка – относительно -50 вольт. И всё фонит. Дико.
    Пришлось мне входной трансформатор городить.

    Но сначала, общая схема:

  • /img/cabinet/hybrid.png
    Общая схема
  • Она длинная и может плохо отображаться, так что можно ещё ткнуть сюда: тыц.

    Радиаторы

    Для этого девайса потребуется три радиатора.
    На УМЗЧ LM1875 — греется она будет, так что мелочью от чипсета не обойдётесь.
    И два на транзисторы стабилизатора. Не знаю насколько они греются — не подлезть, ибо может 100 вольт с верхней платы долбануть. Но надо. Выше рассчитывали выделяемую мощность.
    Везде не забывайте изолирующие термопрокладки и шайбы. И термопасту.

    Входной трансформатор

    Входной трансформатор я делал из дросселя ДР 0.4-0.34. Смотал всё нафиг, и забубенил 3 обмотки по 80 витков тонким проводом от какого-то моторчика мощного.
    Самую первую и самую последнюю надо соединить последовательно. Это будет первичка. А та, что в середине — вторичка.
    Но такой трансформатор невозможно использовать на звукосниматель. Да и вообще фиг к чему присоединишь. Поэтому, небольшой пред не помешает.
    А операционного усилитель имеет очень низкое выходное сопротивление, что очень хорошо.
    Ну, сделал я усилитель к K=2, потом повторитель. И опять проблемы — бубнёж. Начал подбирать C3, который нужен для отделения постоянной составляющей на выходе ОУ, ибо тут виртуальная средняя точка.
    И тут до меня дошло. C3 вместе с обмоткой Тр1 образуют колебательный контур с хорошей добротностью.

  • /img/cabinet/contour.jpg
    Чёртов резонанс!
  • Чтобы этот пик размазать, надо снизить добротность. Достаточно включить в контур сопротивление. R7 для этого и служит. Можете поставить переменный резистор в 10 кОм, покрутить его и послушать.

    Отключение нагрузки

    Думаю, вы уже заметили, что в правой части схемы есть блок именуемый “отключение при внешнем усилителе, плавный пуск”.
    Что это за зверь такой? Я решил, что эта бандура всё же может быть использована как кабинет. Но для этого надо бы отключить динамик от УМЗЧ.
    Тут использованы контакты на размыкание (при всовывании штекера) в разъёме. Когда штекер всунут, это не даст реле запуститься, и динамик не подключится. Если штекера нет, то реле включится, как только C16 зарядится.
    Изначально я хотел ещё и питание УМЗЧ через это же реле организовать, но УМЗЧ заводился, была постоянка на выходе, так что пришлось отказаться от этой затеи.

    Отключение анодного

    Как известно, лампочку надо сначала прогреть пару минут, и только потом подавать высокое напряжение.
    Я это реализовал через реле. Переменка с трансформатора подаётся на БП ламповой части через реле, которое коммутируется простым тумблером. При этом, реле также коммутирует цвет светодиода.

    Ток реле

    Реле, которые я использовал расчитаны на 24 вольта, но питалово-то больше, так что они включены через R31 R34, которые снимают излишек.

    Шасси и дупло

    Ещё один важный пункт — шасси. Это металлический каркас, к которому будет всё крепиться.
    В продаже можно найти алюминиевые листы и уголки. Самый простой способ — напилить их и собрать коробку.
    А можно из одного листа согнуть. Так как мы лёгких путей не ищем, то был сделан короб без одной стенки, и отдельно выпилил эту стенку.
    Размеры: примерно 600х110х110 мм. Главное, чтобы всё влезло, а то динамик большой.
    Ровно по центру все органы управления с расстоянием между ними в 40 мм.
    Крепится всё это к крышке кабинета. Предварительно надо сделать отверстие 370х50 мм, чтобы всё попало.
    Для крепления плат я использовал стойки, чтобы ничего не касалось алюминия.
    При протягивании накала и анодного, провода я свил (рекомендуется), закатал в клейкий алюминиевый скотч (это не обязательно), и пропустил через алюминиевую трубку квадратного сечения (тоже не обязательно). Тем самым исключил возможность наводок на УМЗЧ. (на фото видно расположение).
    Входной каскад следует расположить как можно дальше от силового трансформатора.

    Итоги

    В целом, агрегат орёт громко, лампа чувствуется. Если Gain выкрутить на максимум, то может слегка подгружаться. Фона очень мало.

    Фото:

  • /img/cabinet/DSC00804.JPG
  • /img/cabinet/DSC00805.JPG
  • /img/cabinet/DSC00806.JPG
  • /img/cabinet/DSC00808.JPG
  • /img/cabinet/DSC00809.JPG
  • /img/cabinet/DSC00812.JPG
  • /img/cabinet/DSC00813.JPG
  • /img/cabinet/DSC00814.JPG
  • /img/cabinet/DSC00815.JPG
  • К примеру, весь альбом Shinkyuu был записан с этого аппарата.
    Так же у меня остались файлики для Proteus 7.10: тыц