Moja konštrukcia Elektrónkový AB zosilňovač (Mierne upravený Mullard 5-20W)

Adam Varga

Nový člen
Registrovaný člen
Člen od
19 Jan 2020
Príspevkov
26
Reakčné skóre
45
Bodov
13
Umiestnenie
Slovensko, Nitra, Nové Zámky
Som držiteľom vyhlášky (§)
Amatér bez elektrotechnického vzdelania
Pred začatím môjho monológu musím upozorniť na bezpečnosť pri práci s nebezpečnými napätiami. ELEKTRÓNKOVÉ ZOSILŇOVAČE A VŠETKY ELEKTRÓNKOVÉ ZARIADENIA MAJÚ VYSOKÉ NAPäTIA ŽIVOTU NEBEZPEČNÉ VŠADE PO CELOM ZARIADENÍ. Dbajte na svoju bezpečnosť a bezpečnosť vášho okolia.

Už dlhšiu dobu som sa pripravoval na toto vlákno. Je to totiž enormné množstvo vypisovania tak snáď si to aspoň niekto prečíta :) .

Takže kde by som začal. Pred 3 rokmi som bol neskutočne inšpirovaný youtube kanálmi ako :

Mr Carlson's Lab (link: )
D-lab Electronics (link: )
ElPaso Tube Amps (link: )
Uncle Dough (link: )

Nájdete na nich mnoho videí čo zahŕňajú mnoho skúseností a vybavení či už elektrónkové alebo polovodičové. Obzvlášť Mr Carlson má neskutočne náučný kanál.

Takže pred troma rokmi som sa dal na ciel postaviť elektrónkový zosilňovač a to nie hocijaký! Mojim cieľom bolo dosiahnuť aspoň 20-30W na výstupe v triede AB. Je to rozhodne menej jednoduché zariadenie ako keby sa jednalo o zosilňovač s 300B alebo 2A3 (ale aj tie zosilňovače majú svoje "čaro"!). Pôvodne som kúpil nejakú tú 12AX7 elektrónku z internetu a začal som sa s ňou hrať. Na breadboarde som skúšal všelijaké zapojenia, predzosilňovače, buffre (nasledovače), drivery, regulátory proste všetko čo by mne pomohlo rozšíriť moje vedomosti a skúsenosti okolo elektróniek, ako sa správajú atď..

Dlho som hľadal nejakú schému podľa ktorej by som sa mohol orientovať. Jednu som prakticky okopíroval Williampson zosilňovač ktorý som aj postavil a mal dodať 50W. Niekde som ale mal chybu a tak výsledky neboli dostačujúce. Postupne som hľadal iné zosilňovače s iným spôsobom obrátením fáze zvuku a spätnej väzby. Zaparkoval som s Mullard 5-20W
( ). Na stránke R-Type je všetko o ňom parádne do detailu popísané.

Takže už máme nápad aj schému od ktorej sa dá odraziť.

Predtým ako som začal navrhovať dosky pre zosilňovač som sa trocha začal chytať za hlavu. Cieľom bolo postaviť takýto zosilňovač za relatívne malú investíciu. To znamenalo všetko čo sa dalo zohnať za najlacnejšie je najlacnejšie. Tým myslím elektrónky. Všetko Ebay Shuguang (Až na EF86 ktorú nevyrábajú ale dostal som sa k pár tesláckím s žltým popisom).

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Najdrahšie komponenty zosilňovača budú rozhodne transformátory. A to najhorší bude výstupný T1. Je samozrejme možnosť doma si navinúť trafo na tento účel. Zistiť parametre indukčnosti pre vinutie na 20W 3dB bod 20Hz a potom zistiť koľko závitov treba aby sme dosiahli indukčnosť na jadre trafa a potom vypočítať pomer závitov vinutí trafa aby sme dosiahli transformovanie z impedancie elektróniek 6,6kΩ na impedanciu reproduktorov (4 8 16 ohm alebo 100V výstup ide tiež vypočítať keby niekto chcel). Toto je relatívne komplikovaný postup a cenovo moc sa na tom nevyhrá a určite nedosiahneme kvalitu kupovaného trafa. V budúcnosti v ďalšom projekte sa ale naučíme ako navíjať transformátory pre špeciálne impedancie účely. (spoiler : bude to elektrónkový mikrofón :) )

Na výstupné trafo máme mnoho možností. EDCOR ponúka širokú škálu nových transformátorov tradičného EI dizajnu. Dajú sa kúpiť priamo z ich stránky ale poštovné je relatívne drahé. Výroba je lokalizovaná v USA. Ako som spomínal na EL34 push pull je najvhodnejšia impedancia primárneho vinutia v rozsahu 7k až 6k. Presne by sa požadovalo trafo 6,6k. Pre tento zosilňovač a všetky zosilňovače osadené s EL34(B alebo L) alebo 6L6 6L6GC KT66 6CA7 KT77 sú vhodné tieto transformátory:

FIlter je nastavený na trafá pre tie elektrónky. Transformátory s rozsahom 25-50W sú ideálne ale nič vám nebráni v tom aby ste si to predražili ťažším železom :) .

Ja som jeden deň prehľadával TME a zistil som že poľský výrobka TOROIDY vyrába audio výstupné transformátory !!TOROIDNÉ!!. Toroidné transformátory prinášajú mnoho výhod aj nevýhôd. Podľa všetkého používajú drahý materiál na jadrá vzhľadom na neskutočne široký frekvenčný rozsah 8Hz-54kHz. To nám hovorí že používajú jadro s veľmi vysokou permeabilitou a to im umožňuje navinúť vinutia so super vysokou indukčnosťou. Vysoká permeabilita skracuje potrebnú dĺžku drôtu vinutia a to nám udáva max vysokú frekvenciu. Dovolím si povedať že sú rozhodne lepšie ako klasické EI trafá, ale ich nevýhoda je že v podstate prenášajú audio 1:1. Nič nemenia a nedostávame žiadnu zmenu charakteru zvuku. Mne to ale nevadí keďže ja som pôvodne mal úmysel postaviť super HIFI zosík :) . Trafo TTG-EL34-PP môžete kúpiť na TME ale aj u výrobcu (kde je to podstatne drahšie.)
Výrobca :

TME:

Po tomto je problém s napájaním nemal som úmysle minúť ešte raz toľko na viac železa. Navrhol som a vyrobil spínaný zdroj ktorý generuje HV z 12V. Tento zdroj budem opisovať v niektorej z častí ale táto to nebude.
Ak by ste chceli trafo tak zas len EDCOR ponúka možnosti ako aj TOROIDY. Je potrebné vinutie 6.3V 4A a 410VDC 120mA pre jeden kanál. Odporúčam vziať trafo 230V-400V, 6.3V a po usmernení 400V a použitím tlmivky ako na schéme dostanete 420-430V na volno čo je akurát. Všetko sa dá nájsť na TME a u výrobcoch TOROIDY a EDCOR

Postup práce výroby a návrhu
Je viacero spôsobov ako tieto zosilňovače zostaviť. Tradičným vrabčím hniezdom (čo je ťažšie zostrojiť tak aby bolo pekné) alebo PCB. Ja som zvolil metódu PCB.

Takže návrh. Viacmenej som prešiel troma pokusmi. Jeden bol modulárny kde predzosilňovač a výkonový stupeň bol na dvoch PCB. Nakoniec som sa zastavil nad jednou doskou kde všetko bolo nasáčkované na jeden bod. Okrem toho pôvodne som použil televíznu elektrónku EF 80 ako predzosilňovač keďže pôvodne som nemal financie na EF86 a EF80 som mal už poruke a fungovalo to prekvapivo super :) . Mala len jeden problém a to jej mikrofónne vlastnosti boli katastrofálne keďže je to HF pentóda.

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Čo sa dalo som sa snažil navrhnúť na retro štýl :) . Súčiastky a svorky sú zo spodu kým pätice elektróniek zhora. Vďaka tomu tak pri uchytení na nejaký ten plech alebo drevo pomocou skrutiek nenarazím na kondenzátory. Treba dbať na to že tu som použil EF80 a montážne otvory pre skrutky vôbec nie sú symetrické. Bolo to z dôvodu jednoduchosti návrhu.

Tento zosilňovač slúžil na otestovanie zapojenia a úprav. Dosku som vyrobil doma.

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Vpravo je doska HV zdroja (ktorý už neexistuje - bol zrušený a vyrobený lepší)

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Pokusný zosík už osadený a funkčný :)

Ak chcete vidieť médiá, musíte sa zaregistrovať

Počiatočné skúšky zdroja a zosilňovača (ostal už len zosík). Ventilátory už nie sú potrebné vôbec, hluk mimo zvuku je žiadny.

Dosť dlho som sa hral so súčiastkami a to skôr s výkonovou oblasťou. Zapojenie má takzvané katódové predpätie. To znamená že ako elektrónka ťahá prúd tak na rezistore stúpa prúd ktorý potom vytvorí nejaký úbytok napätia a katóda elektrónky bude o povedzme 30V vyššie ako zem a keď uzemníme mriežku elektrónka sa sama nareguluje na daný prúd. V našom prípade 470R vytvorí úbytok zhruba 32V. To je všetko fajn ale keby sme pustili audio signál do elektrónky tak by sme zistili že podla záťaže by nám napätie na katódach lietalo a nedosiahli by sme dostatočné zosilnenie alebo plný potenciálny výkon elektróniek. Preto je kondenzátor paralelne zapojený s rezistorom aby striedavý signál bol zosilnený čo najviac. Pôvodne 50uF v žltej schéme nieje problém ale mne chýbal výkon v nízkych frekvenciách, tak som sa hral s hodnotami a 470uF bolo max bez nejakého problému čo som tam vedel napojiť. Toto len zlepšilo dolnú hranicu reprodukcie frekvencie a podstatne dosť.

Okrem toho je možné sa hrať ešte aj so spätnou väzbou. Ja som ale použil hodnoty z tabuľky a znie to super :)

Originálne projekt mal skončiť tu. Vzhľadom na to že mi nedostačovali výkony (a to hlavne zdroja) tak som pokračoval s vývojom zosilňovača. Teda ani nie zosilňovača ale zdroja.

Neskôr som navrhol dosku v ktorej je osadená EF86 a ešte pár maličkostí som doladil. Dosku som nakoniec nevyrábal doma ale profesionálne u číňana na JLC PCB.

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


(červené sú zdroje HV)

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


skoro úplne osadená doska :)

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Prvé oživenie

Dlho som nemal čas venovať sa zosíku tak som ho používal tak ako je na poslednej fotke asi 4 mesiace. Neskôr som začal riešiť vzhľadovú časť. Odmeral som priemer pätíc a v eagle som nastavil súradnice od 0 a potom som otvoril autocad kde som vrchný plech nakreslil.

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Miestna firma "Orgeco" mi potom tieto plechy vyrezala z ich odpadov na lasery...

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


pokusné osadenie modulu :)

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Skrutky sú všetky zahĺbené 90 stupňov. Hrúbka plechu 2.5mm.
Výber farby podla osobného vkusu :)

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


A už len dokončenie druhého modulu aby som mal stereo a druhého zdroja. (Oba kanály majú diskrétny zdroj)

Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Musíte sa zaregistrovať, aby ste mohli vidieť obrázky


Zosilňovač je ako tak hotový. Musím ešte dokúpiť svorky na výstup, problémy z vstupom poriešiť atď... Až budem mám kúpené veci tak okolo plechu bude rám z dreva (ešte som sa nerozhodol z akého) do ktorého sa zaskrutkujú dva plechy, jeden ten vrchný so zosilňovačmi a spodný na ktorom budú uchytené tansformátory. Transformátory budú umiestnené vo vnútry. Niekomu možno vadí to obrovské množstvo miesta za elektrónkami, podla mňa je to šikovné. Ako hrá zosilňovač ten vrchý plech sa zohreje na príjemných 70C v okolí elektróniek. Môžem to použiť ako malý ohrievák pizze :D. Okrem toho ak by niekto chcel je možné na vrch vyvŕtať montážne diery na už spomínané EDCOR transformátory... tie by bolo škoda zakrývať.

Tak zatiaľ len toľko k tomuto. Je tu podstatne menej technických informácií ako v mojich iných plánovaných aj verejných článkoch. Je to najmä preto lebo moc úprav som nevykonal a v podstate som nasledoval schému. Elektrónková oblasť je veľmi subjektívna a ja môžem poskytnúť len svoje dojmy. Ja osobne som sa snažil zostaviť elektrónkový zosilňovač s najnižším skreslením tak aby moc "elektrónkový" ten zvuk nebol. Oproti iným tranzistorovým zosilňovačom Mullard 5-20 sa vyznačuje relatívne agresívnymi výškami. Použiťím podstatne väčšieho kondenzátora v katódach elektróniek som dosiahol to čo som chcel - výkonný zvuk silné basy silné výšky. Je to ale všetko subjektívne.

Ešte som neskúšal ako by sa elektrónky správali ak G3 by som uzemnil a teda elektrónka by ich videla ako -30V. Predpokladám že by to zlepšilo šumovosť zosilňovača (ktorá je ajtak už super nízka). Treba len dbať aby sme nedali moc záporné napätie na G3 inak sa bude správať ako prvá mriežka a obmedzí tok elektrónov.
 

Prílohy

Marian

Nový člen
Registrovaný člen
Člen od
27 Jan 2020
Príspevkov
4
Reakčné skóre
0
Bodov
1
Som držiteľom vyhlášky (§)
§21 Elektrotechnik
Pekná práca, závidím v dobrom.
 

oneeeeee

Člen
Registrovaný člen
Člen od
1 Jan 2020
Príspevkov
64
Reakčné skóre
32
Bodov
18
Som držiteľom vyhlášky (§)
Amatér bez elektrotechnického vzdelania
budú tu aj parametre ? od - do ? korekčný predsosilňovač , to asi nebude mať . a zaujíma ma aj koľko bude mať vstupov . práca je perfektne odvedená . je to super . o elektronky sa už zaujíma len pár ľudí .
 

Adam Varga

Nový člen
Registrovaný člen
Člen od
19 Jan 2020
Príspevkov
26
Reakčné skóre
45
Bodov
13
Umiestnenie
Slovensko, Nitra, Nové Zámky
Som držiteľom vyhlášky (§)
Amatér bez elektrotechnického vzdelania
budú tu aj parametre ? od - do ? korekčný predsosilňovač , to asi nebude mať . a zaujíma ma aj koľko bude mať vstupov . práca je perfektne odvedená . je to super . o elektronky sa už zaujíma len pár ľudí .
Zdravím, žiadny korekčný stupeň sa nebude nachádzať v rámci zosilňovača. V skutočnosti mám 16 práškový elektrónkový ekvalizér ktorý je pripojený pred zosilňovač. Je schopný napájať záťaže s impedanciou medzi 10kΩ až do 150Ω. Zásadovo sa žiadny jednoduchý korečkný stupeň nebude implementovať vzhľadom nato že kvalita a presnosť jednoduchých zapojení nieje najlepšia ako sa len dá dosiahnuť.

Koľko vstupov? Jeden nebalancovaný XLR (L+R a GND) . Reálne nevidím dvôvod na viac vstupov. Od toho je predsa mixpult.

Čo sa týka výstupov sú dva možnosti: skrutkové banániky alebo speakon. Ja som sa pre seba rozhodol na banániky (a wago univerzálne protikusy do ktorých je možné uchitit rýchlo vodič). V budúcnosti ale pravdepodobne vyrobím ešte jeden vzhľadom na to že mám dosky na ešte jeden stereo a jeden monoblok a tam použijem SPEAKON keďže predpokladám že dovtedy by som mal mať už navrhnuté 3 pásmové reproduktory aj vyhotovené a tam to bude určeny zosilňovač len pre ten set reproduktorov.

Technické parametre:
Výstupné impedancie: 4/8R (prípadne sa dá objednať trafo na mieru aj pre 16R)
Spätná väzba 20dB (z 8R výstupu trafa)
Pout: 20W THD <1% pri 35W <=10%
Napájanie : 420VDC 130W (oba kanáli)
Žeravene : 6.3V 7A

O elektrónky sa zaujíma málo ľudí a ja tu idem ako ďalší projekt vyrobiť kópiu mikrofónu Neumann U67 S EF86.. Ano aj audio transformátor budem pre neho navíjať
 

oneeeeee

Člen
Registrovaný člen
Člen od
1 Jan 2020
Príspevkov
64
Reakčné skóre
32
Bodov
18
Som držiteľom vyhlášky (§)
Amatér bez elektrotechnického vzdelania
len som sa spýtal . to je tak pre zaujímavosť . elektrónkové zosilňovače sa vždy robili bez korekčných predzosilňovačov . ale ak niekto niečo robí doma tak tam dá kadečo . bola to len zvedavosť . a ďakujem za odpoveď .
 

Adam Varga

Nový člen
Registrovaný člen
Člen od
19 Jan 2020
Príspevkov
26
Reakčné skóre
45
Bodov
13
Umiestnenie
Slovensko, Nitra, Nové Zámky
Som držiteľom vyhlášky (§)
Amatér bez elektrotechnického vzdelania
len som sa spýtal . to je tak pre zaujímavosť . elektrónkové zosilňovače sa vždy robili bez korekčných predzosilňovačov . ale ak niekto niečo robí doma tak tam dá kadečo . bola to len zvedavosť . a ďakujem za odpoveď .
Ja robím veci len tak ako sa majú robiť :D
 

Podporte nás

Nové príspevky

Reklamný blok

ELMA X ONE

Reklamný blok

Joostyle.com

Top