UWAGA !

 

PROJEKT WYKORZYSTUJE NAPIĘCIA POTENCJALNIE NIEBEZPIECZNE DLA ŻYCIA LUB ZDROWIA

NIE POWINIEN BYĆ PODEJMOWANY PRZEZ OSOBY NIE ZNAJĄCE ZASAD OBCHODZENIA SIE Z WYSOKIMI NAPIĘCIAMI

 

Wszelkie układy zasilane z sieci stanowią zagrożenie dla życia lub zdrowia. Napięcie 230V w "sprzyjających" warunkach jest zabójcze a w urządzeniach lampowych jest jeszcze zwiększane nawet o kilkaset volt. Po wyłączeniu z sieci utrzymuje się przez dłuższy czas w kondensatorach. Wszelkie regulacje czy modyfikacje należy przeprowadzać przy odłączonym zasilaniu i po rozładowaniu kondensatorów wysokonapięciowych.

Należy także pamiętać, że niektóre elementy takie jak rezystory i lampy w czasie pracy znacznie się nagrzewają stwarzając ryzyko poparzenia.

Jeśli rozpoczynacie dopiero fascynującą podróż do świata lamp elektronowych, zachęcam i proszę - pracujcie wspólnie z osobami posiadającymi już pewne doświadczenie z zakresu elektroniki.

PS.

Okulary ochronne kosztują kilka złotych a uszkodzony bądź źle podłączony kondensator strzela na oślep.

    Wzmacniacz lampowy - Single Ended, klasa A na lampie 6S33S-W (6C33C-B)

    Wzmacniacze wykorzystujące pojedynczą triodę w stopniu mocy mają niską sprawność, nie powalają mocą (chyba, że pobieraną), ale pod względem brzmienia i poziomu zniekształceń nie mają sobie równych. Wybór padł na prądożerną lampę 6C33C. W przeciwieństwie do 300B pracuje przy niższym napięciu, co w przypadku ograniczonego miejsca w obudowie ma kolosalne znaczenie (wymiary kondensatorów filtrujących). Oprócz tego nie jest aż tak "legendarna", czyli jest tańsza, łatwiej dostępna i wg mnie ładniejsza. Obok tej lampy nie da się przejść obojętnie. Postanowiłem podnieść sobie trochę rachunki za prąd, póki jeszcze eko..... nie zwąchały tematu i używanie lamp elektronowych jest legalne.

 

02/10/2005    Jak widać na drugim zdjęciu w obudowie wzmacniacza A1 się nie zmieszczę. Plan jest taki: Z dwóch obudów A1 zrobię jedną głębszą! Dobry plan? A tak poważnie, to mam nadwyżkowy panel czołowy, ślicznie pomalowany lakierem czarny metalic i aż korci, żeby go wykorzystać. Dlatego zamiast robić nową obudowę postanowiłem zaadaptować już istniejącą.

 

   

 

Ma to być "zimowy" wzmacniacz do wieczornego słuchania przy książce, więc czyste i przestrzenne brzmienie jest w tym wypadku priorytetem.

 

      Założenia przyjąłem następujące:

    - Przedwzmacniacz na lampach 6SN7 (uwielbiam ich brzmienie)

    - Żadnych kondensatorów elektrolitycznych w torze sygnałowym

    - Napięcie anodowe przedwzmacniacza stabilizowane, osobno dla każdego z kanałów

    - Napięcia anodowe lamp 6C33C z osobnych prostowników i gałęzi RC dla każdego z kanałów

    - Napięcie polaryzacji siatki - fixed bias

    - Napięcia żarzenia - osobne uzwojenia dla każdego z kanałów

    - Żarzenie przedwzmacniacza - stabilizowane

    - Automatyczny układ miękkiego startu

    - Rezystory upływowe automatycznie dołączane po wyłączeniu wzmacniacza

 

      Założenia wymuszone:

    - Napięcia żarzenia osobne dla każdego stopnia wzmacniacza

    - Zasilacz bez dławików w sekcji anodowej

 

Osobne uzwojenia żarzenia dla każdego z kanałów wynikają z założeń jakościowych, natomiast rozdzielenie uzwojeń żarzenia poszczególnych stopni wzmacniacza wynika z obciążenia jakie sumarycznie stanowią lampy. Chociażby z powodu grubości drutu nawojowego lepiej i łatwiej jest nawinąć dwa uzwojenia na prąd znamionowy przykładowo 3,5A niż jedno 7A. Później jak ktoś chce może je sobie połączyć. Tylko po co?

Brak dławików w zasilaczu anodowym jest wynikiem braku miejsca w obudowie.

 

Poniżej, potężny jak na 15 watowy wzmacniacz, transformator sieciowy - 400 VA, ale dla triody SE w klasie A, warto zamienić prawie 300W w ciepło. Przy tak dużym transformatorze udar prądowy podczas jego załączania jest na tyle znaczący, że powoduje wybicie zabezpieczenia w urządzeniu a czasem i w mieszkaniu. Zastosowanie układu miękkiego startu staje się więc koniecznością.

 

 

 

 Transformatory wyjściowe - L. Ogonowski.

 

 

Z powodu złożoności układu, braku miejsca i estetyki całości zdecydowałem się na obwód drukowany. Czas potrzebny na montaż mechaniczny każdego elementu z osobna i łączenie przewodami punkt po punkcie lepiej poświęcić na przemyślenie i projekt płytki, której koszt wykonania nie jest tak wysoki jak się niektórym wydaje. Kiedyś mogłem sobie pozwolić na warsztat ślusarski w domu, teraz staram się tego unikać. Większość rzeczy zlecam specjalistycznym firmom. Ma to swoje minusy, ma też plusy, ale na pewno dzięki temu zyskujemy na  estetyce i powtarzalności, co finalnie przekłada się na profesjonalny wygląd i jakość.

Całość podzieliłem na trzy części, które widać na zdjęciach. Największa płytka zawiera część sygnałową i stabilizatory napięć anodowych przedwzmacniaczy, ta podłużna, to zasilacz napięć anodowych. Kwadratowa płytka z tyłu, to stabilizatory żarzenia przedwzmacniaczy, na układach KDSN07, oraz układ miękkiego startu i twardego lądowania. Zasilacz anodowy jak już wspomniałem musi się obyć bez dławików, pozostaje filtr RC. Stabilizacja napięcia polaryzacji siatki nie jest wskazana gdyż wahania napięcia anodowego, w konsekwencji i prądu anodowego, przy braku takich wahań ze strony napięcia polaryzacji siatki będą powodować większą niestabilność prądu spoczynkowego niż w przypadku, gdy wzrostowi napięcia anodowego będzie towarzyszyć wzrost ujemnego napięcia przeciwdziałającego tym zmianom, co w przypadku lamp 6C33C czasem bywa kłopotliwe a stabilizacja napięcia anodowego i ujemnego siatkowego byłaby już przesadą.

 

   

 

Ekran transformatorów będący zarazem nośnikiem płytki zasilaczy żarzenia i automatyki. Czeka go anodowanie wraz z resztą aluminiowych części.

 

           

 

Obudowa wymaga jeszcze wykonania kilku otworów wentylacyjnych i przejściowych dla przewodów.

 

       

 

Całość zaczyna nabierać kształtów

 

   

 

Zależało mi, aby maskownica kryjąca transformatory optycznie nie przytłaczała wielkością reszty wzmacniacza, gdyż wydaje mi się to nieproporcjonalne. Zabrałem sobie w ten sposób sporo miejsca, ale póki co tak to widzę i nic na to nie poradzę. Zamocowanie transformatorów do podstawy znacznie obniżyło tył, dzięki czemu wzmacniacz będzie zgrabniejszy mam nadzieję. Reszta standardowo, czyli wyżej wspomniana perforowana osłona transformatorów, na poziomie lamp chromowana lub nierdzewna maskownica i drewniane boki.

 

02/11/05     Maskownica gotowa - blacha nierdzewna "czesana", boki - chyba jesion, stopy stalowe polerowane i chromowane (walce + twardy filc).

 

 

28/03/10    Nie wiem dlaczego wzmacniacz przeleżał ponad 4 lata w stanie "chwila przed uruchomieniem". Nie potrafię tego wyjaśnić. Czasami tak mam, że odkładam zagadnienie żeby zająć się innym i po pewnym czasie wrócić do tematu. Wracam więc po 4 latach z tym samym zapałem i garścią świeżych pomysłów. Wziąłem dwa dni urlopu przed weekendem, zamknąłem się w domu, wyłączyłem telefon i zabrałem do pracy.

 

       

 

    Świeże pomysły zmieniły koncepcję na tyle znacząco, że zaowocowały nową płytką "soft start". Zrezygnowałem ze stabilizatorów żarzenia i zmodyfikowałem układ sterowania automatyką. Układ części sygnałowej po przemyśleniach również zmieniłem, ale nie zdecydowałem się na wykonanie nowego laminatu. Skończyło się na swego rodzaju hybrydzie, czyli połączenie obwodu drukowanego z montażem przestrzennym, w którym niewykorzystane ścieżki posłużyły jako łączówki i nośniki podzespołów. Proste i całkiem fajne rozwiązanie.

 

    Niemal 5 lat od poczęcia nadszedł ten magiczny i niezapomniany moment - Narodziny :)

Po przejściu całej procedury uruchomieniowej, czyli sprawdzeniu napięć żarzenia i anodowych, ustawieniu napięć polaryzacji siatek lamp wyjściowych, sprawdzeniu działania stabilizatorów napięć anodowych przedwzmacniacza na lampach 6H13C, sprawdzeniu działania przedwzmacniacza nadszedł czas włożenia lamp mocy. Ponownie generator, oscyloskop, sztuczne obciążenie - wszystko w normie, sprawdzenie i korekta parametrów życiowych na nagrzanym wzmacniaczu i długo oczekiwany moment, podłączenie głośników.

 

Teraz pewna historyjka. W czasach, gdy myślałem, że lampy to już przeżytek i wspomnienie z dzieciństwa wybrałem się z kuzynem, który towarzyszył mi przez całą moją elektroniczną drogę i wszystkiego mnie uczył, na Audioshow. Wtedy odbywało się to w trzech hotelach. Jechaliśmy tam głównie podpatrzeć wzornictwo i posłuchać kolumny Sonus Faber oraz, jako że sami myśleliśmy o uruchomieniu drobnej produkcji, poszpiegować świeżo powstające, rodzime firmy jak sobie "radzą" z przepisami typu certyfikat CE itp. Zwiedzałem, słuchałem, oglądałem i wypytywałem. Grały te wszystkie sprzęty oczywiście bardzo ładnie, wyglądały ... różnie, jednak dopiero, gdy wszedłem do pokoju z napisem Amplifon miałem ochotę paść na kolana i tam zostać. Mimo, że z wyglądu wzmacniacze Amplifona nie chwytają mnie za serce, to w ich pokoju zakochałem się w lampowym brzmieniu. Prawdopodobnie był to pierwszy, odwiedzony przeze mnie pokój, w którym grał wzmacniacz lampowy. To brzmienie w połączeniu z wyczuwalnym w pomieszczeniu zapachem lakieru do impregnacji transformatorów mówiąc kolokwialnie "urwało mi dolną część pleców".

 

Teraz ponownie doznałem tego uczucia u siebie w domu. Dźwięk jaki dobiegł mych uszu był cudowny. Wzmacniacz z wyższością mi oznajmił - "maaasz, słuuuchaj sobie". Żałowałem jedynie, że prawie 5 lat, niedokończony przeleżał pod stołem. Przydźwięk od początku ledwo słyszalny, żadnych wzbudzeń czy innych fochów. Jednak żeby nie było aż tak sielankowo okazało się, że transformator zasilający pod pełnym obciążeniem brzęczy, więc na dzień dobry czeka go wymiana, co wiąże się z ponownym ustalaniem punktów pracy etc. Byłem wściekły na producenta, ale w końcu zaakceptowałem, że czasami musi być pod górkę.

 

Aktualizacja schematu 31.03.2010 - podniesienie potencjału grzejników przedwzmacniacza oraz zmiana wartości rezystorów dzielnika na wejściu przedwzmacniacza.

Aktualizacja schematu 05.04.2010 - zwiększenie prądu spoczynkowego do ok. 200mA. Dwa rezystory 2,2Ω na katodzie lampy V3, w moim przypadku wynikają z ówczesnych trudności w zdobyciu rezystora 1Ω/5W i tak już zostało.

Przy badaniu organoleptycznym odniosłem wrażenie, że wzmacniacz zbyt mocno się nagrzewa. Dla pewności, że nie robi tego w nieskończoność i że temperatury są bezpieczne, przez niemal dobę przeprowadzałem dokładne pomiary temperatur w kilku punktach, przy temperaturze otoczenia 25°C. Poniżej wykres. Wg mnie nie budzi on obaw.

 

 

 

t1 - Chassis - aluminium gr. 3mm, na którym zamocowane są podstawki lamp i od spodu z 10mm dystansem płytka z częścią sygnałową. Pomiar w najcieplejszym miejscu, czyli w okolicach lamp mocy

t2 - Powierzchnia transformatora sieciowego. Należy przyjąć, że w rzeczywistości temperatura rdzenia i uzwojeń jest wyższa, jednak do granicznej 130°C jej daleko.

t3 - Wnętrze. Temperatura przestrzeni pod lampami zawierającej całą elektronikę.

 

 

Najbardziej cieszy mnie fakt, że temperatura wewnątrz gdzie jest najwięcej kondensatorów, mimo że są na 105°C stabilizuje się w okolicach ~42°C i to w dość ciepłym pomieszczeniu.

 

Po kilku odsłuchach w ciemnym pomieszczeniu z zamkniętymi oczyma życzyłem sobie, abym nie musiał już słuchać muzyki na tranzystorach. Być może już mi się osłuchały i uderzyła mnie nie tyle jakość, co odmiana. Obawiam się jednak, że monobloki M1 były ostatnim tranzystorowym wzmacniaczem jaki w życiu zrobiłem. Wykres poniżej u zwolenników wzmacniaczy tranzystorowych przenoszących od - do + nieskończoności spowoduje lekki uśmiech politowania, ale na tym właśnie polega fenomen lampowców. Mimo teoretycznie gorszych parametrów zwyczajnie lepiej się ich słucha. W pomiarach tranzystorowce uzyskują lepsze wyniki, jednak ma się to nijak w porównaniu z odsłuchem. Teraz na nowo odkrywam znaczenie słów dół pasma, subtelna i kryształowa góra, przestrzeń, swoboda i muzykalność. Ale przede wszystkim - dynamika.

 

Pomiar pasma przenoszenia

Robc = [ 4 Ω ]  [ 8 Ω ]

 

 

Charakterystykę zdejmowałem na przepracowanych, przypadkowych, lampach 6H8C po 8 zł/szt. Należałoby się spodziewać, że na amerykańskich 6SN7 po 50$, czy angielskich Teonexach wyniki będą lepsze. Nic takiego nie zauważyłem. Ani w pomiarach, ani na słuch.

Elektrycznie wzmacniacz jest gotowy. Zanim zostanie przeniesiony do działu "zakończone" musi dostać jeszcze maskownicę transformatorów i odpowiednie toczone gałki, które miały być wykończone od czoła wstawką drewnianą. Tak było, ale zostały uszkodzone przez kociego szkodnika, który mimo swoich 10-ciu lat (56 na ludzkie) i wrodzonej superinteligencji nie potrafi zgłębić zasad grawitacji w kółko przeprowadzając eksperyment, do którego Newtonowi wystarczyło jedno jabłko. Rozważania n/t swobodnego spadania fascynują tego zwierzaka. Na zdjęciu poniżej długotrwały proces nakładania kolejnych warstw lakieru na nowe dębowe krążki. Aby uzyskać efekt menisku wypukłego, szlifowanych warstw jest ponad 20 (2 warstwy dziennie przez dwa tygodnie). Szklanki mają na celu spowolnienie procesu schnięcia oraz zabezpieczenie przed przypadkowym kurzem i wścibską kiciorą.

 

   

 

   

 

           

 

    Dane techniczne:

Pmax .................. 2x 13 W

lampy ................. 2x 6H13C, 4x 6H8C, 2x 6C33C-B

klasa .................. A - Single Ended

Pasmo ................ 8 Hz ÷ 30 kHz (-3 dB)

Robc ................... 4 / 8 Ω

czułość .............. 700 mV

pobór mocy ........ 270 W

waga ................. 22 kG

wymiary ............. 440x340x185

 

03/04/2010    Jak ja widzę różnicę między lampą a tranzystorem? We wzmacniaczu lampowym mocne partie niskich czy średnich tonów nie mają żadnego wpływu na górę pasma i odwrotnie. Cały czas dół gra sobie, środek sobie i góra sobie, tak jakby każdy z głośników napędzał inny wzmacniacz. Oprócz tego, przy bardzo cichym słuchaniu brzmienie lampowca nie traci wiele ze swojej potęgi i szczegółowości. Tranzystory są jakby "jednoczynnościowe". Gdy są zajęte graniem dołu, nie potrafią wiernie i czysto oddać góry. Gdy dużo dzieje się na środku, sypie się cała reszta. Stosując analogię do do komputerów, tranzystor to komputer, który gdy ma dużo do zrobienia cały zwalnia i się gubi, natomiast na lampie nie robi wrażenia ile się od niej wymaga. Podczas, gdy tranzystor daje z siebie siódme poty, lampa "pląsając jak rusałka i pogwizdując pod nosem" z łatwością i lekkością robi co do niej należy z niezmienną precyzją i potęgą, dając do zrozumienia, że ma jeszcze dużo wolnych mocy przerobowych. Podczas bardzo cichego słuchania tranzystor ma tendencje do zlewania wszystkiego w jedną średniotonową miazgę, w której zacierają się szczegóły, proporcje i przestrzeń. Wiem, że wynika to z charakterystyki słuchu ludzkiego jednak lampa jest pod tym względem dużo lepsza, tak jakby miała jakąś naturalną funkcję "loudness".

 

15/04/2011    Przy okazji większego zamówienia Borys doczekał się maskownicy transformatorów.

 

 

Maskownicę lamp ze stali nierdzewnej miałem od dłuższego czasu, choć jest doskonale wykonana, odporna na zarysowania etc. odczuwałem dyskomfort z racji jej srebrnego koloru i słabego odprowadzania ciepła. Chassis we wzmacniaczu nagrzewa się dość znacznie od podstawek lamp. Aby to ciepło w jak największym stopniu odprowadzić wykonałem nową, aluminiową, mocno perforowaną i anodowaną na czarno maskownicę. Uparłem się na kolor czarny, jednak lakier utrudnia oddawanie ciepła stąd decyzja o anodowaniu, mimo że przy takiej powierzchni jest to ryzykowne i wzmacniacz będzie musiał unikać kąpieli słonecznych (anoda płowieje od promieni UV). Na szczęście galwanizer okazał się profesjonalistą.

 

        

 

Właściwie osiągnąłem to, co sobie założyłem, czyli wzmacniacz o dobrym lampowym brzmieniu - czystym, dynamicznym, szczegółowym, wzmacniacz o klasycznym wyglądzie, bez przesadnych ozdobników i futurystycznych, niczemu nie służących dziwnych ustrojstw.

Włożyłem w niego sporo pracy i całe serce, ale warto było. Gra pięknie.

           

 

        

 

30/04/2012    Wymiana transformatora + drobny upgrade.

Brzęczący od nowości transformator zasilający wymieniłem na bezgłośny toroid z www.toroidy.pl w wersji audio. W tym celu musiałem podfrezować wewnętrzne boki ekranu ponieważ nowy transformator ma nieco większą średnicę.

Skoro już wzmacniacz był rozbebeszony wymieniłem zaciski głośnikowe na bardziej "audiofilskie". Czyli ładniejsze :)

Coś tam jeszcze pogmerałem z żarzeniem i masami na płytce zasilacza anodowego.

Poniżej ostateczne schematy

                   

schematy

 

       

 

 

 

Teraz już tylko słucham, słucham, ...