Malý elektronkový zesilovač

Možná jste také zaregistrovali současnou módní vlnu v oblasti historického záznamu a zpracování zvuku. Opět se vytahují staré gramofony, roste počet prodaných LP desek a někteří dokonce nedají dopustit na elektronkové zesilovače a jejich zvuk. Ponechejme hodnocení této techniky na každém milovníku hudby samostatně. Vždyť už naše babičky říkaly: "Proti gustu žádný dišputát"...

Nejlepší je vždy se přesvědčit na vlastní uši. Pokud jste si někdy řekli, co je na tom elektronkovém zvuku tak úžasného, stačí mít vhodnou elektronku, výstupní transformátor a chvíli času. Pak se můžete zaposlouchat do své oblíbené kapely "s příchutí 50tých či 60tých let". :-)

Parametry zesilovače

Schéma zapojení

Na následujícím obrázku je kompletní schéma zesilovače.

Výstupní transformátor je ze dvou základních součástek zesilovače ta obtížněji sehnatelná. Jde o speciálně pro tento účel konstruovaný transformátor a není dobré jej nahrazovat něčím jiným. Měl by mít vstupní impedanci kolem 10 kΩ a výstupní vinutí připravené pro impedanci použitého reproduktoru. Můžete jej získat z vraku starého elektronkového přijímače nebo pokud jej seženete, tak koupit nový. Ve vzorku zesilovače byl použit nový univerzální výstupní transformátor VT40, který má více vinutí na primáru a mezi krajními vstupy impedanci až 10 kΩ. Na sekundáru jsou pak připraveny odbočky pro různé reproduktory.

Druhou důležitou součástkou elektronkového zesilovače je (kupodivu) elektronka. Abychom nemuseli pracovat s nepříjemně vysokými napětími, použijeme elektronku, která se dříve používala např. v některých bateriově napájených přístrojích. V různých výprodejích se ještě dá sehnat ruská pentoda 1Ž29B. V západní literatuře ji označují také 1SH29B.

Při konstrukci zesilovače ve třídě A vycházíme z charakteristik aktivního prvku. V našem případě do výstupní charakteristiky pentody zaneseme přímku představující zátěž - impedanci výstupního transformátoru. Protože 1Ž29B má doporučené typické napětí anody 60 V, budeme s tím počítat i my a přímka odpovídající zátěži cca 10 kΩ musí na charakteristice spojovat body 60 V a 6 mA.

Klidový pracovní bod je pak zvolený přibližně doprostřed charakteristiky tak, aby zesílený signál měl dostatečný rozkmit po zátěžové přímce. Pro zvolený bod požaduje elektronka přepětí první mřížky -1,5 V. V tomto bodě teče elektronkou proud asi 2,5 mA. Abychom získali požadované předpětí při daném proudu, měl by mít rezistor R2 hodnotu 600 Ω - byl použit rezistor s hodnotou 680 Ω. Pomocí R1 se pak předpětí vzniklé na C4 přenáší na první mřížku.

Na R3 a C3 se pak vytvoří napětí asi 45 V pro druhou mřížku, které je uvedené jako nominální v technickém listu.

Napájení zesilovače

Elektronkový zesilovač vyžaduje obvykle minimálně dvě různá napájecí napětí. Prvním zdrojem musí být zdroj pro žhavení elektronky. Jedná se zpravidla o napětí o řádu jednotek voltů a větší proudový odběr. Naše pentoda 1Ž29B může být žhavena ze zdroje 1,2 V nebo 2,4 V. Její žhavicí vlákno je dělené a lze jej napájet celé ze zdroje 2,4 V, nebo obě poloviny vlákna zapojit paralelně a použít zdroj 1,2 V.

Velikosti požadovaných napětí ukazují přímo na to, že konstruktéři elektronky zřejmě počítali s využitím 1 nebo 2 článků NiCd akumulátoru. My toho také můžeme využít a pro žhavení použijeme 1 článek NiCd nebo NiMH akumulátoru. Nominální odběr by měl být 62 mA. Např. při použití NiMH článku s kapacitou 1800 mAh by na jedno nabití měl zesilovač fungovat více než 24 hodin.

Druhým zdrojem musí být zdroj anodového napětí Ua. Elektronky jsou konstruovány pro různé použití a napětí Ua. Zvolená elektronka 1Ž29B má nominální napětí na anodě 60 V. Takové napětí ještě nepatří mezi nebezpečné (pokud nestojíte v prádelně ve vodě :-) ).

K vyrobení požadovaného napětí nám může posloužit malý síťový transformátor se sekundárním vinutím 1x30 V nebo 2x15 V. Při dvojitém výstupním vinutí zapojte oba výstupy transformátoru do série. Pak stačí na výstup transformátoru zapojit usměrňovací můstek a za něj elektrolytický kondenzátor 100 μF. Začátečníkovi se může zdát, že 30 V je málo na získání 60 V zdroje při dvojcestném usměrnění. Malé transformátorky se vyrábějí v měkkém provedení. Nezatížený výstup (a pár mA v našem případě se tomu blíží) dává mnohem větší napětí než udaná nominální hodnota. Zvolený transformátor 2x15 V velmi pravděpodobně dodá po usměrnění požadované napětí.

Předzesilovač

Již při pohledu na charakteristiku elektronky se zakreslenou zátěží je vidět, že pro plné vybuzení by zesilovač potřeboval signál s mezivrcholovým rozkmitem kolem 2 V. Běžné zdroje nf signálu jako jsou telefony a MP3 přehrávače tak velké výstupní napětí signálu nemají.

Aby zesilovač hrál "naplno" potřebuje zesílit vstupní signál asi 10krát. Na tomto místě není třeba asi plýtvat elektronkou a tak jsem před elektronkový stupeň předřadil jednoduchý tranzistorový zesilovač s požadovaným zesílením podle následujícího obrázku.

Pokud vám bude zesilovač hrát slabě, můžete použít tento předzesilovač. Jenom nezapomeňte, že použitý NPN tranzistor musí být na více než 60 V.

Konstrukce zesilovače

Protože v mém případě šlo jenom o chvíli nostalgického hraní a také nepředpokládám, že by někdo provozoval podobný zesilovač k poslechu, nestavěl jsem jej v hotové podobě. Součástky zesilovače byly zasunuty do malého kontaktního pole, zdroj anodového napětí jsem postavil přímo na výstupu transformátoru.

Jedinou "pevnější" formu má tranzistorový předzesilovač, pro který jsem použil kousek univerzálního plošného spoje a součástky jsem tam připájel. Na spodním obrázku můžete vidět definitivní verzi zesilovače.

Závěr

Jak již bylo řečeno, pravděpodobně nikdo nebude podobný zesilovač používat k běžnému poslechu. Výše uvedený text ukazuje, jak si lze pohrát s malou elektronkou...

... tedy pouze pokud ještě seženete výstupní transformátor a pentodu 1Ž29B.

Použitá literatura