Lampowy korektor audio
Prezentowany w artykule
lampowy przedwzmacniacz-
procesor d�wi�ku mołe
stanowiĘ moduł, kt�ry mołna
wstawiĘ w ła�cuch moduł�w
systemu stereo. Zapewnia on
�lampowe� brzmienie d�wi�ku
Wielu audiofili lubi �lampowe� ą12V. Układ ten mołe przybliłyĘ
przy niskim napi�ciu
brzmienie d�wi�ku, ale od kupna nam technik� lampową.
zasilania.
lampowego wzmacniacza audio od- Układ charakteryzuje si� nast�-
str�cza ich jego cena, a od włas- pującymi cechami:
nor�cznej budowy stosowane - poziom ograniczania ustala si�
w nim wysokie napi�cie. Opisany jednym potencjometrem dla obu
w artykule układ lampowy jest kanał�w stereo,
rodzajem procesora efekt�w - wyjściowe kondensatory sprz�-
d�wi�kowych (właściwie ogranicz- gające nie są potrzebne,
nikiem sygnału przy przestero- - symetria kałdej z lamp jest do-
waniu) i przedwzmacniaczem, na- bierana indywidualnie,
dającym systemowi audio brzmie- - napi�cie wyłsze od ą12V nie
nie lampowe. Zastosowano w nim jest potrzebne,
lampy elektronowe pracujące przy - uzyskujemy autentyczne brzmie-
napi�ciu nie przekraczającym nie lampowe,
Elektronika Praktyczna 12/2001
39
mu całości. Nast�pstwa tych
praktyk są znane z dyskusji
w prasie technicznej (m.in.
w Elektor Electronics) o prze-
sterowywanych nagraniach CD
i tego konsekwencjach.
Celem stosowania przed-
wzmacniacza, spełniającego
jednocześnie funkcj� obcina-
cza lampowego, jest ogranicza-
nie sygnału przy określonym
poziomie maksymalnym. Lam-
py dokonują tego w spos�b
łagodny, nie obcinają napi�cia
tak ostro jak wprowadzane
w nasycenie tranzystory.
W miar� wzrostu napi�cia lam-
pa stopniowo zaczyna ograni-
czaĘ sygnał. Dzi�ki temu otrzy-
muje si� połądaną, łagodną
i gładką krzywą ograniczania.
Z analizy obcinanego w ten
spos�b sygnału wynika, łe
powstają jedynie harmoniczne
o całkowitych wielokrotnoś-
ciach cz�stotliwości podsta-
wowej. Dla muzyka jest oczy-
wiste, łe takie harmoniczne
nie wywołują dysonans�w.
Natomiast powstające przy os-
trym obcinaniu widmo har-
monicznych o niecałkowitych
wielokrotnościach wywołuje
zupełnie odmienny skutek.
Obcinacz lampowy modyfiku-
je, co prawda d�wi�k nagra�
CD, ale dokonuje tego w spo-
s�b nie rałący dla ucha słu-
chacza, r�łnica w stosunku do
oryginału jest subiektywnie mniej
zauwałalna. Zapytajcie gitarzys-
t�w, dlaczego trzymają si� swoich
wzmacniaczy lampowych. Przeste-
rowanie wr�cz poprawia jakośĘ
d�wi�ku gitary elektrycznej.
Opis układu
Na rys. 1 pokazano schemat
przedwzmacniacza-ogranicznika
lampowego. Gł�wnymi elementa-
mi w kałdym z kanał�w stereo są
podw�jna trioda ECC83 i poczw�r-
Rys. 1. Schemat elektryczny przedwzmacniacza lampowego z lampami
pracującymi z prądem siatki przy bardzo niskim napięciu anodowym. ny wzmacniacz operacyjny TL074.
Trzeci TL074 słuły do kontroli
- optyczna sygnalizacja obcinania technika lampowa staje si� po- napi�Ę siatkowych lamp i do ste-
sygnału wejściowego. nownie popularna? rowania wska�nikami LED.
Przyczyn trzeba szukaĘ juł Sygnał audio jest najpierw do-
Zasada działania w studiu. D�wi�k na płytach CD prowadzany do wt�rnika napi�-
Myśl, łe sygnał audio m�głby rzadko jest zapisywany i miksowa- ciowego (b�dącego w istocie prze-
nie byĘ wiernie odtwarzany przez ny ze szczeg�lną starannością. twornikiem impedancji: dułej wej-
głośniki, jest nie do przyj�cia dla Zwykle wyst�pujące w sygnale mu- ściowej na małą wyjściową) U1.A,
kałdego audiofila. C�ł wi�c mołe zycznym d�wi�kowe piki napi�cio- a z jego wyjścia do siatki pierw-
robiĘ w systemie hi-fi prezento- we nie są obcinane dla osiągni�cia szej triody B1.A. Lampa ta pra-
wany procesor audio? Dlaczego lepszego stosunku sygnału do szu- cuje w układzie wt�rnika katodo-
Elektronika Praktyczna 12/2001
40
a) b)
Rys. 2. Charakterystyki przedwzmacniacza.
wego, z anodą zasilaną napi�ciem napi�cia wyjściowego jest poprzez wyjściowe komparator�w są re-
+12V (bez rezystora w obwodzie obw�d całkujący U1.D podawana zystorowo sumowane i sterują
anodowym). Sygnał na rezystorze na nieodwracające wejście U1.C, czerwoną LED, a takłe są poda-
katodowym 6,8k&! jest zatem w fa- co powoduje kompensacj� tej skła- wane na wejście inwertera U3.C,
zie z sygnałem wejściowym. dowej, sprowadzając ją w ten spo- sterującym zieloną LED. Jeśli wi�c
Obw�d z potencjometrem s�b do zera. Pozwala to uniknąĘ obcinanie nie zachodzi, świeci
i wzmacniaczem U3.D tworzy bu- konieczności stosowania wyjścio- zielona LED. Jeśli zachodzi w jed-
forowane �r�dło napi�ciowe, po- wego kondensatora szeregowego. nym kanale, czerwona LED świeci
laryzujące ujemnie katod� w sto- Jełeli sygnał wejściowy obcinacza takłe, co w sumie wywołuje świe-
sunku do siatki. Pierwsza trioda jest wolny od składowej stałej, cenie ł�łto-pomara�czowe. Jeśli zaś
obcina tylko dodatnie piki sygna- cały układ mołe działaĘ bez kon- obcinanie zachodzi w obu kana-
łu wejściowego, U1.B odwraca densator�w sprz�gających. Drugi łach, zielona LED gaśnie i pozo-
sygnał, a druga trioda w taki sam kanał, z B2 i U2, jest skonstruo- staje światło czerwone. Niewielkie
spos�b obcina piki ujemne. Po- wany identycznie jak pierwszy. napi�cie dodatnie w punkcie E po-
dobnie U1.C odwraca sygnał, Wzmacniacz operacyjny U3.D woduje, łe przy bardzo małym
a stosunek rezystancji 39k&! tworzy niskoimpedancyjne �r�dło sygnale audio świeci zielona LED.
i 33k&! ustala niewielkie wzmoc- zasilania katod lamp, o napi�ciu Ogranicznik-przedwzmacniacz
nienie (nieco ponad 1V/V) obu regulowanym za pomocą poten- lampowy mołna zasilaĘ z zasila-
wzmacniaczy operacyjnych, kom- cjometru. Dwa potencjometry do- cza stabilizowanego ą12V, z kt�-
pensujące straty amplitudy strojcze pozwalają zsymetryzowaĘ rego zasila si� takłe łarzenie
w układzie. Poziom sygnału wyj- układ, kompensując r�łnice na- lamp ECC83 (ewentualnie ECC81
ściowego (jeśli nie został obci�ty) pi�Ę w kanałach, wynikające z to- lub ECC88).
nie odbiega wi�c od poziomu lerancji wartości parametr�w ele- Po jego zmontowaniu i spraw-
sygnału wejściowego. ment�w biernych i lamp. Sygnały dzeniu oraz po ustawieniu zero-
Wzmacniacz U1.C wraz z in- wejściowe i wyjściowe są dost�p- wego poziomu obcinania, mołna
tegratorem U1.D słułą do stero- ne w punktach A do D. Słułą one go włączyĘ, sprawdziĘ napi�cia
wania nast�pnym stopniem syste- do wysterowania wska�nika zło- w poszczeg�lnych w�złach i po-
mu, kt�rym mołe byĘ ko�cowy łonego ze wzmacniaczy operacyj- r�wnaĘ je z podanymi na schema-
wzmacniacz mocy. Składowa stała nych U3.A, U3.B, U3.C i podw�j- cie. Pozostaje jeszcze wyregulowa-
nej LED. nie symetrii obu kanał�w za
LED świeci zielono, gdy sygnał pomocą generatora napi�cia sinu-
nie jest obcinany, ł�łto, gdy ob- soidalnego i potencjometr�w na-
cinanie zachodzi w jednym tylko stawczych. Układ b�dzie wtedy
kanale, a czerwono, gdy obcinają gotowy do ułytku.
obie lampy ECC83. Sygnały wej-
ściowe i wyjściowe są prostowane
przez diody i wygładzane przez
kondensatory, kt�re ładują si� do
napi�Ę szczytowych i rozładowują
powoli. U3.A i U3.B są kompara-
torami, kt�rych napi�cia wyjścio-
we stają si� dodatnie lub ujemne,
w zalełności od tego czy napi�cie
wejściowe jest wyłsze od wyjścio-
wego, czy nie (czyli gdy obcina-
Rys. 4. Przykładowe charakterystyki
Rys. 3. Układ pomiarowy do
nie zachodzi lub nie). Napi�cia
Ia=f(Ua).
zdejmowania charakterystyk lamp.
Elektronika Praktyczna 12/2001
41
Jego charakterystyki przy 8 r�ł- memu wyznaczyĘ, aby zoriento- Od tłumacza
nych poziomach obcinania (od waĘ si� w ich przebiegu. Charak- Układ w bardzo pomysłowy
wykresu dla braku zniekształce� terystyki te mołna wyznaczyĘ spos�b wykorzystuje prąd siatki
do przebiegu dla maksymalnego w układzie, jak na rys. 3, mając triody, przy bardzo niskim napi�-
obcinania) pokazano na rys. 2a. do dyspozycji trzy multimetry ciu anodowym, do �łagodnego�
Na rys. 2b przytoczono odpowia- i dwa zasilacze. Trzeba jednak obcinania i wydaje si� poprawnie
dające im charakterystyki znie- przy tym zachowaĘ dułą ostroł- wykonany.
kształce�. Najmniejsze zniekształ- nośĘ przy zwi�kszaniu dodatnie- W opisie podano organolep-
cenia, bez obcinania, wynoszą oko- go, wzgl�dem katody, napi�cia tyczne uzasadnienie �wyłszości�
ło 0,02%. Przy maksymalnym ob- siatki sterującej, łatwo bowiem lampowej techniki audio nad tran-
cinaniu, jak mołna było oczeki- wtedy doprowadziĘ do jej prze- zystorową - lampowe wzmacnia-
waĘ, są najwi�ksze, powyłej 30%. grzania. cze �milej zniekształcają� (bo ła-
Mierząc prąd anodowy w fun- godnie) nił tranzystorowe. To
Charakterystyki lamp kcji napi�cia siatki, przy stałym warto zapami�taĘ.
W opisanym układzie lampy napi�ciu anody, otrzymuje si�
pracują w bardzo nietypowy dla charakterystyki wyjściowe lampy,
Artykuł publikujemy na pod-
nich spos�b. Bowiem nie tylko jak na rys. 4. Trzy krzywe wi-
stawie umowy z wydawcą mie-
w zakresie wyjątkowo niskich na- doczne na rysunku, otrzymane
si�cznika "Elektor Electronics".
pi�Ę (dopuszczalne dla nich na- przy trzech r�łnych napi�ciach
pi�cie anodowe wynosi 250V), ale siatki, wykazują początkowo szyb-
Editorial items appearing on
dodatkowo w zakresie (bardzo ki, a w miar� wzrostu napi�cia
pages 39..42 are the copyright
rzadko stosowanych) dodatnich anodowego coraz wolniejszy,
property of (C) Segment B.V., the
wzgl�dem katody napi�Ę siatki, wzrost prądu anodowego. Związa-
Netherlands, 1998 which reserves
a wi�c przy przepływie prądu ne jest to z tzw. nasyceniem, czyli
all rights.
siatkowego (siatki sterującej). Cha- przechwytywaniem przez anod�
rakterystyki w tym zakresie nie są wi�kszości elektron�w emito-
w og�le specyfikowane w danych wanych przez katod�.
katalogowych, trzeba wi�c je sa- EE
Elektronika Praktyczna 12/2001
42