Putkitoiminen vahvistin sähköstaattisille kuulokkeille

Tämä laite on rakennettu netistä Tube CAD Journalista löytämäni kaavion pohjalta. Kytkentä on mukavan yksinkertainen ja sen toiminta on hyvin selostettu. Se on myös täysin symmetrinen eikä se käytä vastakytkentää. Siihen voi tarvittaessa helposti lisätä balansoidut XLR-otot, mutta en toistaiseksi asentanut niille liittimiä.

Kuulokkeet ovat samat, mitkä rakensin jo aikaisemmin.

Voimakkuudensäädin on logaritminen 50 kilo-ohmin sininen Alps. Se on kytketty tavalliseksi jännitteenjakajaksi. Säätimeltä ääni kulkee plus-ottoon, miinus-otto on kytketty maihin. Suojattu johto on Taskerin sinistä C/209-mikrofonikaapelia.

Yhden kanavan kytkentäkaavio, johon olen lisännyt tekemäni muutokset ja osanumerot (vihreä teksti on minun lisäämääni):

Komponenttien arvoja muutin sellaisiksi, joita oli helpompi saada. R28.n arvo on kokeilemalla valittu hurinatason minimoimiseksi ja sen paikalla on siten hyppylanka. Lähes kaikki vastukset ovat 2 W 5 % metallikalvovastuksia Elfalta. R15 on 0,6 W. C1, C2 ja C3 ovat Rifan polypropyleenikondensaatoreita.

Virtalähteen kaavio:

Suunnittelin laitteelle reguloimattoman kaksipuolisen +/- 310 V jännitelähteen, jossa on lisäksi säädettävä polarisaatiojännite kuulokkeille (bias). Virtalähde on riittävä kahdelle vahvistinkanavalle.

Näillä komponenttien arvoilla bias-jännite säätyy nupin asennon perusteella seuraavan taulukon mukaisesti.

• 0: 0V
• 1: 50 V
• 2: 170 V
• 3: 350 V
• 4: 500 V
• 5: 680 V
• 6: 750 V
• 7: 1000 V
• 8: 1180 V
• 9: 1360 V
• 10: 1390 V

Kuten voi huomata, bias-jännitteen säätöalue on tarpeettoman suuri. Taulukon arvot voi puolittaa poistamalla komponentit C9, C10, D7 ja D8 ja ottamalla jännite D6:n ja C8:n yhtymäkohdasta. Itse asiassa prototyypin piirilevyssä on paikat jopa kolmiportaiselle tikapuukertojalle, mutta niistä käytän vain kaavioon merkittyjä. Tällä sivulla oleva piirilevykuva on päivitetty kytkentäkaavion mukaiseksi.

Kaksi 100 megaohmin R*-merkittyä vastusta ovat tarpeen purkamaan C8 ja C10, kun jännitettä säädetään pienemmälle. Suuret arvot ovat sen takia, että biakseen ei syntyisi rippeliä. Prototyypissä kokeilin 10 megaohmisia ja ne aiheuttivat suurimmillaan kymmenien volttien hurinan biakseen, mikä kuului kuulokkeista. Tällöin tikapuukin oli kolmiportainen, joten jännitettä piti kuormittaa sen laskemiseksi.

R15 ja R16 estävät kuulokkeen kalvon varauksen muuttumisen bassoäänillä ja pitävät siten särön pienempänä.

10 ohmin R*-merkitty vastus katkaisee maasilmukan. Kotelo on suojamaadoitettu ja signaalimaa erotetaan siitä tällä vastuksella.

Verkkomuuntaja on Muuntosähkö Oy - Trafoxista omille jännitteille tilattu TF-mallinen rengassydänmuuntaja. Tässä sen mittauspöytäkirja. Muuntajassa on ensiön ja toision välissä staattinen suoja, joka kytketään maahan. Se vähentää verkkovirrasta vahvistimeen pääseviä hairiöitä. Muuntajan teho on 43 VA.

Laitteessa on kaksivaiheinen käynnistys, mikä säästää putkia ja virtalähteen elkoja hieman. Kytkin S1 on verkkokytkin. S2 kytkee vahvistimen valmiustilasta toimintaan. Kun vahvistin käynnistetään kylmiltään, käännetään ensin S1, odotetaan hetki ja käännetään S2. Lyhyiden kuuntalutaukojen ajaksi vahvistin voidaan laskea takaisin valmiustilaan S2:lla. Sammuttaessa kytkentäjärjestyksellä ei ole väliä.

Valmiustilassa putkilla on alennettu hehkujännite, anodijännitettä ei ole ja kuulokkeilla on bias-jännite. Kun vahvistin on päällä, se tietenkin saa täyden hehku- ja anodijännitteen.

Kytkimiin juotettujen johtojen juotokset on suojattu kutistesukalla. Verkkokytkimen päällä on kutistesukka. Sulakepitimiin ja liittimiin menevät abiko-liittimet on myös suojattu.

Tässä piirtämäni piirilevytiedostot:

• Vahvistinkanava pcb-tiedostona, gif-tiedostona osasijoittelu, juotospuoli
• Virtalähde pcb-tiedostona, gif-tiedostona osasijoittelu, juotospuoli

Piirilevyjen gif-tiedostot ovat tarkkudella 300 pikseliä/tuuma. Pcb-tiedostot on tehty CIRCAD '98:lla ja ne on zipattu. Vahvistinkanavien piirilevyt ovat toistensa peilikuvat ja ne on sijoiteltu koteloon siten, että 5965-putket ovat vierekkäin. Virtalähteen piirilevyn olen suunnitellut niin päin, että juotospuolen tekstit näkyvät oikein päin. Molemmat levyt voidaan valmistaa kuitenkin kumminpäin vain, mikäli kotelorakenne niin vaatii.

Kotelo on tehty 1 mm paksusta ruostumattomasta reikälevystä. Sisällä olevat siniset palkit ovat 40 * 20 mm rautaista U-kiskoa, jonka seinämävahvuus on 2 mm. Palkkeihin on tehty 3 mm kierteet ja palkit kiinnittyvät reikälevyihin uppokantaisilla koneruuveilla. Puiset päädyt ovat tiikkiä, joihin on tehty alajyrsimellä porrastus reikälevyjen kiinnittämistä varten. Puuosat ovat kiinni uppokantaisilla puuruuveilla. Pintakäsittely on tehty Osmo Color Läpikuultavalla Puuvahalla, sävy 3101 kirkas.

Kotelon pohja on avattava ja siinä on kiinni kumiset tassut.

Takalevyssä on kaksi paria RCA liittimiä. Ne on kytketty yhteen, jotta signaalin voisi helposti kierrättää niiden kautta. Koska kotelo on melko matala, olen liimannut muuntajan päälle pari kerrosta paksua muoviteippiä. Muuntajan ja verkon välissä on muutama milli väliä, mutta on parempi suojata käämit varmuuden vuoksi kosketukselta koteloon.

Putkenkannat on kiinnitetty siniseen U-palkkiin ja ne on johdotettu siitä piirilevylle silikonieristeisellä johdolla. Silikonijohto on siitä mukavaa, että se ei sula vaikka siihen vahingossa koskee juottimella.

Testausvaiheessa:

takaisin etusivulle

sähköposti:

Matti Nisula 5.11.2003