Az egész lelke, az erősítő
Itt mindenképpen egy kis magyarázással kell kezdeni, mert a téma nem triviális.
Nos, ebből a szempontból nagy vonalakban háromféle ember létezik. Az egyik, aki még nem hallott csöves erősítőt szólni. A másik, aki már hallott, de hagyományosat, valamint a harmadik, aki szintén hallott, de csak kimenő trafó nélküli csöves erősítőt.
Röviden összefoglalva, aki még nem hallott csöves erősítőt szólni, annak hiába is próbáljuk leírni, hogy milyen is a "csöves hangzás", körülbelül mintha egy látássérült embernek magyaráznánk a színárnyalatok világát.
Senki ne vegye ezt rossz néven, mert amíg nem építettem meg az első csöves erősítőmet, addig csak könyvekben olvastam a témáról és tényleg a leírtak abszolút nem tudták megfogalmazni azt, hogy milyen is lesz, amikor például Johnny Cash megszólal majd a csöves cuccon keresztül. Hiába olvastam a "életre kelt zene", meg "fülnek kellemes torzítás" és hasonló mondatokat, ezek alapján nem lehet elképzelni a végeredményt, így nem is próbálom itt leírni, hogy milyen lett a cucc hangzása, meg ez ugye függ a hallgatótól és annak aktuális lelki állapotától is.
Amit a köznyelvben klasszikus "csöves" hangzásnak neveznek, az viszont egy pontig definiálható, mert kell hozzá elektroncső és kimenő transzformátor, ezek együtt hozzák létre. A kimenő transzformátor az elektroncső nagy belső ellenállását (impedanciáját, de ez most mindegy) illeszti a hangszóró nagyon alacsony ellenállásához.
Ezzel szemben a kimenő transzformátor nélküli csöves erősítők speciális kapcsolástechnikával, visszacsatolással érik el ugyanazt a hatást, de így kiesik egy olyan frekvenciafüggő alkatrész, mint a kimenő transzformátor. Ettől nem lesz jobb vagy rosszabb a hangzás, csak más. Szóval ha "csöves hangzás" kerül elő valahol, akkor igazából kétféle csöves hangzásról lehet, és kell is beszélni.
A kapcsolás
Egyszerűsége és nagyon jó paraméterei miatt az "optimalizált Morgan Jones" [link] kapcsolást választottam, itt-ott kicsit módosítva az elképzeléseimnek megfelelően.
Nos, akinek mond valamit a fenti kapcsolás, annak a lényeget leírom röviden, a többiek átugorhatják. Az elv az, hogy az elektroncsövek fűtésére használt 6,3 V AC-t egyenirányítom, majd szűröm az analóg részek táplálására, és így is tettem, felhasználva erre egy 7805-öt és egy TI TPS79133-at, meg pár Schottky diódát.
A kialakítás miatt így rögtön adta magát a DAC "mute" funkciója is, így még azelőtt elnémítja magát, hogy lekapcsolás után a puffer kondikból kifogyna a szusz. A rajzon amúgy nem szerepel, de a 7805 előtt van egy méretesebb puffer kondi is.
A DAC kapcsolásába nem nyúltam bele, használtam azt, amit az adatlapján közölt a gyártó. A DAC digitális tápját a CM modulról kapja, az I2S mellett.
Az erősítő kapcsolása annyiban módosult, hogy a kimeneten lévő csatoló elkók, amiket jumperek szimbolizálnak a rajzon, mert a nyákra nem tettem fel őket, kaptak kisütő ellenállásokat, valamint párhuzamosan szép nagy Wima MKP 4,7 uF kondikat.
A kisütés azért fontos, mert az anódtáp felére (~130 V DC) töltődnek fel, és az eredeti megoldásban úgy is maradnak nagyon hosszú ideig, ami nagyon kellemetlen élményt produkálhat egy óvatlan mozdulat esetén. A Wima kondik pedig a mély hangok átvitelére fejtenek ki jótékony hatást.
Kisütéskor az történik, hogy amikor áramtalanítjuk az erősítőt, akkor elenged egy relé és így ellenállást kapcsol rá a kondenzátor lábaira, ezzel igen hamar le lehet meríteni a kondenzátorokat. Az erősítő anódtápjában hasonló történik, de ott fixen be van kötve pár nagyobb teljesítmény ellenállás, így minden körülmények között megtörténik a tápköri elkók lemerítése mindössze 1 perc alatt. A tápfeszültségek jelenlétét egyébként ledek jelzik, így nem lehet összetéveszteni a biztonságos állapotot az üzemitől.
Aki ilyen erősítőt épít, ne feledkezzen meg a tápköri kondik kisütéséről, mert halálos élményt jelenthetnek bárkire.
Itt a képen az erősítő és a DAC nyákja látható, a GND fólia nélkül. Eagleben készült a rajz, mert egyszerűbb ide betenni új alkatrészeket mint pl. a profibb Altium Designerbe. Itt az volt az elv, hogy a DAC és az erősítő jól különüljön el. A bal felső sarokban lévő graetz híd nem szerepel a fenti tervben, mivel menet közben módosult a tápkör megoldása, de akkor már megvolt a nyák.
*A fehér feliratnak nem kellene rajta lennie a nyákon. Ki volt kapcsolva, de mégis rátették. Az Eagle-ben meg nem volt az elrendezésükre, átméretezésükre eszköz, vagy csak én nem találtam meg, ezért lett ilyen kusza, ahol sok alkatrész van. :)
Csöves erősítőnél nem feltétlen szokott nyák lenni, gyakran légszerelést vagy forrlécet használnak, mondván, hogy elfér az erősítő a csőfoglalat lábán, meg hogy a nyák rontja a sávszélességet. Nos ezt nyugodtan ki lehet jelenteni, hogy a rosszul tervezett nyák rontja a sávszélességet.
Van itthon egy FPGA-m, amivel csináltam egy "fogjuk rá" négyszögjel generátort (mert a kis kék PicoScope jelgenerátora nem tudott kellően nagy frekvenciát előállítani), és azt kötöttem be az erősítő bemenetére. Nos, a négyszögjel látható torzulása csak 384 kHz, az amplitúdó csökkenése pedig csak 512 kHz felett következett be. Mit is mondjak erre, ez magáért beszél, ha visszagondolunk rá, hogy meddig terjed a hallásunk frekvencia-átfogása!
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
