Koncepcja i realizacja

za³o¿eñ technicznych

Na podstawie rozwa¿añ teoretycznych i wie-

lu doœwiadczeñ zosta³ skonstruowany uk³ad

lampowy przedwzmacniacza, który pod

wzglêdem oddania subtelnych detali by³

zdecydowanie lepszy ni¿ tranzystorowy.

Trzeba by³o jednak doprowadziæ do pe³nej

integracji obydwu technik.

Dla bardzo s³abych sygna³ów charakterysty-

ka wzmacniacza tranzystorowego nie za-

pewnia wiernego przetwarzania i uzyskania

efektu g³adkoœci brzmienia. Dobre rezulta-

ty przynios³o precyzyjne symetryzowanie

uk³adu wzmacniacza, zastosowanie stabi-

lizowanego Ÿród³a zasilania oraz luster pr¹-

dowych. W rezultacie uzyskano znacznie

lepsz¹ jakoœæ brzmienia ni¿ przy zwiêksza-

niu pr¹du spoczynkowego tranzystorów wyj-

œciowych.

Wzmacniacz California pracuje w klasie

AB. Zasilacze poszczególnych wzmacnia-

czy kana³u lewego i prawego dostarczaj¹

napiêcia

±

60 V po wyprostowaniu, oraz

±

48 V na wyjœciach uk³adów stabilizuj¹cych

napiêcie. Zasilacze poszczególnych kana-

³ów przedwzmacniacza zaœ – napiêcia ano-

dowego 330 V, katodowego 27 V i ¿arzenia

16 V po wyprostowaniu i odpowiednio

280 V, 22 V, 12,6 V na wyjœciach stabiliza-

torów napiêcia.

Zastosowano uk³ady zabezpieczeñ wyko-

rzystuj¹c specjalny uk³ad firmy Toshiba.

Wykrywaj¹ one: pojawienie siê napiêcia

sta³ego na wyjœciu, nadmierny wzrost tem-

peratury, nadmierny spadek lub zanik napiê-

cia sieci. SzybkoϾ i niezawodnoϾ zadzia-

³ania uk³adów zabezpieczenia s¹ bardzo

istotne, poniewa¿ wzmacniacz nie ma typo-

wego ogranicznika pr¹dowego stopnia wyj-

œciowego. Móg³by byæ on bowiem przyczy-

n¹ zniekszta³ceñ sygna³u.

Innym, skutecznym i jednoczeœnie orygi-

nalnym rozwi¹zaniem jest ”dukt termiczny”

_ p³askownik miedziany gruboœci 6 mm,

40

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 2/2002

Jedn¹ z pierwszych

krajowych firm, która

proponuje nowe

spojrzenie

na wzmacniacze

jest firma

ChrisSoundResearch

(CSR). Jej konstruktor

Krzysztof Jarkowski

postawi³ sobie za cel

zbudowanie

wzmacniacza

maksymalnie

przezroczystego,

czyli takiego, który

nie modyfikuje

transmitowanego

sygna³u

i nie wprowadza

istotnych

zniekszta³ceñ.

WZMACNIACZ LAMPOWO-

TRANZYSTOROWY

CALIFORNIA

C

alifornia jest rêcz-

nie wykonanym

wzmacniaczem

z ma³¹ liczb¹ re-

gulatorów i prze-

³¹czników. Projek-

tant wyszed³ z za-

³o¿enia, ¿e sprzêt

tej klasy nie powinien umo¿liwiaæ manipula-

cji zniekszta³caj¹cych sygna³ ze Ÿród³a. Na

p³ycie czo³owej wzmacniacza umieszczono

tylko dwa pokrêt³a: selektora wejœæ i poten-

cjometru wzmocnienia.

Na tylnej œciance, oprócz szeœciu niesyme-

trycznych wejœæ RCA, znajduje siê tak¿e

osiem z³oconych gniazd g³oœnikowych.

Wzmacniacz skonstruowany jest w konfigu-

racji dual-mono i ma bardzo dobr¹ separa-

cjê kana³ów, gwarantuj¹c¹ wierne oddanie

efektu stereofonicznego.

Wygl¹d zewnêtrzny

Nobliwy wygl¹d Californi wspó³gra z potêg¹

brzmienia. Masywna obudowa stoi na du-

¿ych, stabilnych podstawkach wykonanych

z litego mosi¹dzu, polerowanego i z³ocone-

go. Do wykonania p³yty czo³owej u¿yto gra-

nitu ”Black Pearl”, gruboœci 25 mm, pocho-

dz¹cego ze Szwecji. W œrodku panelu znaj-

duje siê LED informuj¹ca o pracy urz¹dze-

nia. Poz³acane pokrêt³a oprócz funkcji u¿yt-

kowej s¹ równie¿ doskonale komponuj¹cym

siê elementem dekoracyjnym.

Parametry charakterystyczne przedwzmac-

niacza lampowego:

q

jednostopniowa konfiguracja kaskodowa,

q

stabilizowane zasilacze dwunapiêciowe,

q

brak pêtli sprzê¿enia zwrotnego,

q

ma³a impedancja wyjœciowa.

Parametry charakterystyczne tranzysto-

rowego wzmacniacza mocy:

q

wysoki wspó³czynnik t³umienia,

q

niewielkie ujemne sprzê¿enie zwrotne,

q

du¿a szybkoœæ pracy stopnia wyjœciowego,

q

precyzyjne przetwarzanie sygna³ów s³a-

bych,

q

stopieñ wyjœciowy na jednej parze tran-

zystorów mocy.

P³yta czo³owa

41

umieszczony miêdzy tranzystorami mocy

a radiatorem. Tak skonstruowany system

ch³odzenia zapewnia szybsze odprowadze-

nie ciep³a wydzielaj¹cego siê w du¿ych ilo-

œciach w czasie pracy tranzystorów.

W testach elektrycznych wzmacniacz wyka-

za³ doskona³¹ stabilnoœæ. Do³¹czenie do

wyjœcia filtru RC (1

Ω

/1

µ

F) spowodowa³o le-

dwo zauwa¿aln¹ zmianê kszta³tu naro¿a

przebiegu prostok¹tnego.

Potencjometr g³oœnoœci znajduje siê w oma-

wianym uk³adzie miêdzy wyjœciem lampowe-

go stopnia napiêciowego a wejœciem

wzmacniacza. Przedwzmacniacz sterowa-

ny jest stosunkowo du¿ym sygna³em uzale¿-

nionym wy³¹cznie od poziomu wyjœciowego

Ÿród³a sygna³u. W zwi¹zku z tym uk³ad wej-

œciowy powinien byæ odporny na przestero-

wanie. Konfiguracja dwunapiêciowego za-

silania lampowej kaskody doskonale spe³-

nia to zadanie, zapewniaj¹c dobr¹ linio-

woœæ uk³adu przedwzmacniacza, nawet

przy napiêciu wejœciowym 10 V (RMS), co

oczywiœcie nie wystêpuje podczas normal-

nej eksploatacji.

Warto wspomnieæ, ¿e w pierwszej wersji

opracowanej w 1997 roku, lampowy uk³ad

przedwzmacniacza zasilany by³ jednona-

piêciowo, a katoda by³a do³¹czona do ma-

sy przez rezystor. To rozwi¹zanie cecho-

wa³o siê jednak mniejszym zakresem linio-

woœci w funkcji napiêcia wejœciowego, które

nie mog³o przekraczaæ 4 V (RMS).

Podzespo³y

Producent wzmacniacza, wychodz¹c z za-

³o¿enia, ¿e nawet pojedynczy element mo-

¿e obni¿yæ jakoœæ sygna³u, zastosowa³ se-

lekcjonowane elementy dostawców o uzna-

nej renomie. I tak w newralgicznych miej-

scach uk³adów znalaz³y zastosowanie:

q

regulator potencjometryczny DACT, cha-

rakteryzuj¹cy siê niemierzalnymi zniekszta³-

ceniami THD oraz równomiernoœci¹ miê-

dzy sekcjami lew¹ i praw¹ lepsz¹ ni¿ 0,05

dB,

q

polipropylenowe kondensatory KP-SN

z folii cynowej,

q

lampy 12U07 dobierane metod¹ podwój-

nych testów: charakterystyk nachylenia

i analizy zawartoœci harmonicznych, wyko-

nanej metod¹ szybkiej transformaty Fou-

riera (FFT) w docelowym uk³adzie.

Wzmacniacz tranzystorowy zbudowano na

superszybkich tranzystorach mocy Sanken

2SA1216 i 2SC2922 gwarantuj¹cych du¿y

obszar mocy bezpiecznej, co by³o istotnym

warunkiem dla uk³adu wykorzystuj¹cego tyl-

ko dwa komplementarne tranzystory mocy.

Budowa

Podstawowe uk³ady przedwzmacniacza,

wzmacniacza i zasilaczy znajduj¹ siê na

jednej, doœæ pokaŸnych rozmiarów p³ytce

drukowanej przedzielonej dwoma radiato-

rami. Z prawej strony na pionowej prze-

grodzie powsta³ej ze z³o¿enia blachy stalo-

wej (1,5 mm) i blachy aluminiowej (3 mm)

zamontowano 2 transformatory o mocy

350 W ka¿dy. Niezale¿nie dla obydwu ka-

na³ów, stabilizowane zasilacze stopni mo-

cy zajmuj¹ praw¹ czêœæ p³yty. Umieszczo-

no na niej równie¿ prostowniki i kondensa-

tory, filtruj¹ce uk³ady zasilania o ³¹cznej

pojemnoœci 50 000

µ

F. Do prawego radia-

tora przymocowano osiem tranzystorów,

wykorzystywanych w uk³adach stabilizato-

rów napiêcia. W tej czêœci p³yty znajduje siê

tak¿e szeœæ uk³adów prostowników i wstêp-

nych filtrów lampowego przedwzmacnia-

cza. Po lewej stronie bloku radiatorów znaj-

duj¹ siê sekcje obydwu kana³ów wzmacnia-

cza. Na skraju p³yty bazowej umieszczono

uk³ady lampowego przedwzmacniacza oraz

stabilizatory napiêcia anodowego, wyko-

nane technologi¹ MOS-FET, a tak¿e stabi-

lizatory napiêcia katodowego i ¿arzenia.

Znajduj¹ siê tu równie¿: przekaŸniki stero-

wane czasowo, które w³¹czaj¹ napiêcia

anodowe a tak¿e uk³ady czasowe powodu-

j¹ce powolny wzrost napiêcia ¿arzenia

lamp do wartoœci docelowej 12,6 V. P³yta

przekaŸników selektora wejœæ zosta³a przy-

krêcona bezpoœrednio do gniazd RCA,

umieszczonych z lewej strony tylnego pa-

nelu. Z prawej strony, na gniazdach g³oœni-

kowych, w analogiczny sposób zamoco-

wano p³ytkê zabezpieczeñ wzmacniaczy

mocy oraz zintegrowane gniazdo kabla sie-

ciowego i bezpiecznika.

Wewn¹trz wzmacniacza widaæ dba³oœæ

o prawid³owe rozmieszczenie elementów,

aby zminimalizowaæ indukowanie zak³óceñ.

St¹d te¿ wra¿liwy na zak³ócenia przed-

wzmacniacz lampowy znajduje siê w znacz-

nej odleg³oœci od transformatorów zasila-

j¹cych, oddzielonych przegrod¹ i, co wyni-

ka z konstrukcji, tak¿e podwójnym uk³adem

radiatorów.

Po³¹czenia wewnêtrzne wykonane s¹ spe-

cjalnie przygotowanymi przewodami ze sre-

bra i ograniczone do niezbêdnego minimum.

Brzmienie

Wzmacniacz charakteryzuje siê doskona³¹

kontrol¹ zakresu ma³ych czêstotliwoœci aku-

stycznych. W pozosta³ych zakresach ³¹czy

precyzyjne, gêste i jednoczeœnie g³adkie

przetwarzanie przedwzmacniacza lampo-

wego z bardziej zasadniczym, subiektywnie

twardszym funkcjonowaniem tranzystoro-

wego stopnia mocy. Cechy brzmienia oma-

wianego wzmacniacza, które s¹ ³atwo do-

strzegane przez s³uchaczy to:

q

ponad przeciêtna kontrola i zwartoœæ

dŸwiêku

q

dobra dynamika i du¿a ekspresja

q

precyzyjna stereofonia

q

g³adkoœæ i delikatnoœæ brzmienia.

Podsumowanie

W œrodowisku mi³oœni-

ków high-endu nadal

pokutuje opinia, ¿e zin-

tegrowane wzmacnia-

cze s¹ gorsze od ze-

stawu przedwzmacnia-

cza/wzmacniacz. Jed-

nosegmentowa CALI-

FORNIA burzy ten mit.

Wzmacniacz jest przy-

najmniej równie dobry,

jak oddzielne segmen-

ty z tego samego po-

ziomu.

n

Andrzej Duszyñski

Na podstawie materia³ów
ChrisSoundResearch

POZNAJEMY SPRZÊT

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 2/2002

DANE TECHNICZNE

Moc:

2 x 130 W/8

Ω

Pasmo przenoszenia: 3 Hz

÷

300 kHz (+0, _3 dB)

Pasmo akustyczne:

20 Hz

÷

20 kHz (

±

0,1 dB)

Zniekszta³cenia THD: poni¿ej 0,05%/1 W, 1 kHz

Impedancja wejœciowa: 100 k

Ω

Czu³oœæ:

400 mV

Rozmiary:

460x135x410 mm

Masa:

37 kg

Wnêtrze wzmacniacza