2018. szeptember 13., csütörtök

DiY: Huye Baby erősítő. I. - Barta Ottó

Sok fiatal, vagy szerényebb anyagi lehetőséggel bíró zene kedvelő ismerőseim, barátaim kerestek már azzal az igénnyel, hogy egy viszonylag olcsó, kis teljesítményű csöves erősítőt építenének. Lényeges lenne számukra, hogy a minőségi szint megugorja a Hifi kategóriát, és elérje a highend alsó szélét.

Az alacsony bekerülési költség miatt nem elégíthető ki a nagyobb teljesítmény iránti vágy. Az egyszerű kapcsolás lehetővé teszi a minőségi, de legalább közepes minőségű alkatrészek használatát. Ezen építőelemek használatával hangja elérje, sőt meghaladja a több százezer Forint értékű gyári erősítők hangminőségét, messze felülmúlja az ismert 300B SE kapcsolások hangját sokkal szerényebb költséggel. Mivel kevés időm van a kísérletezésre, azt a megoldást kerestem, amivel gyorsan célt érhetek. Ezért választásom a Baby Huey nevű erősítőre esett az alábbi okok miatt:
  • Ismert, jónak mondott mondott kapcsolás a szakirodalom szerint,
  • El84-es végcsővel működik, amit ma is gyártanak, de un. NOS (New Old Stock-Régi, de új) példányait is könnyen be lehet szerezni, valamint magas minőségű hangzást biztosítanak,
  • Szimmetrikus felépítésű, ami szerintem a valósághű hangvisszaadás záloga,
  • Az elérhető teljesítmény miatt a transzformátorai viszonylag kicsik, ezért olcsón előállíthatóak,
  • Méltó ellenfele az SE erősítőknek, amik lehetnek jók bizonyos zenéken, de ezt nagyon drága alkatrészekkel tudják csak elérni.
  • Mindent lejátszó (All Round) erősítőnek kell lennie, ami bármilyen zenei igényt kielégít,
  • Könnyen utánépíthető .
Az erősítő kapcsolása az alábbi fényképen látható:

A kapcsolás a végcsövek esetében félvezetőkre épülő automatikus munkapont beállítást alkalmaz (BIAS), valamint az első kettőstrióda áramgenerátora is félvezetős. (CCS) Ezen áramkörök kapcsolása az alábbi fotón látható:



A Baby Huey erősítőt sokan, sokféleképpen megépítették, például ECL 86-os csővel is. A magabiztos konstruktőr a vidám Giant Killer (Óriás Ölő) nevet adta neki. Ez a név tréfásnak , nagyképűnek tűnik, de majd meglátjuk, hogy a valósághoz igen is sok köze van a névválasztásnak. Íme az ECL86-os Giant Killer változat:



A bemutatott kapcsolások tápegységét, működését nem kívánom tárgyalni, mivel cikkemnek nem ezek az erősítők a tárgyai. 
Úgy gondoltam, a fenti kapcsolást megérné kicsit "leporolni", modernizálni, és feljavítani, majd a barátaimnak ajánlani megépítésre. Hogy mit is jelent mind ez, azt az alábbiakban ismertetem. A legfontosabb változtatás az erősítő hangminőségének javítása érdekében az EL84-es végcsövek szupertrióda üzemmódba való kötése. Egy Push-pull (PP) erősítő végfokozata sok féle kapcsolással megvalósítható:


A szupertrióda kapcsolás lényege, hogy a végcső két helyi visszacsatolást tartalmaz. Az egyik egy hagyományos ultra lineár megoldás, mikor is a kimenő transzformátor (továbbiakban OPT= Output Transformer) egy célszerű leágazására kötik a végpentóda segéd rácsát (G2). Ez a leágazás a transzformátor primérjének 43%-nál van kiképezve. Ha a G2-őt az OPT közepére (0%), azaz aUtáp-ra kötik, akkora cső pentóda üzemmódban van, ha az anódra kötik 100%, akkor beszélünk trióda üzemmódról. A 43% egy kompromisszum a visszacsatolás hatásossága, és a kivehető teljesítmény között. A legnagyobb teljesítményt pentóda módban kapjuk meg. Ezt amegoldást, mármint az UL kapcsolást, sokan használják, pl. a Williamson erősítőben is megtalálhatjuk. 

A szupertrióda másik ismérve, hogy katód visszacsatolást (cathode feedback=CFB) is tartalmaz. Ezt először a Quad cég használta a Quad II erősítőjének kapcsolásában. Lényege, hogy az OPT tartalmaz egy külön szimmetrikus tekercset a katód számára. A tekercs tekercselési iránya olyan, hogy a rajta indukálódott hangfrekvenciás feszültség kivonódik a katód AC feszültségéből. Mivel a katódon, és a G1-es vezérlő rácson azonos feszültség van, ezért a végcső szempontjából olyan, mintha a rács feszültségből vonódna ki a tekercsen megjelenő feszültség. Ezt a kapcsolást a Quad cég szabadalmaztatta. Ezért egy másik nagy erősítőgyártó vállalkozás, jelesül az ARC tovább fejlesztette ezt a megoldást. Gondolt egy zseniálisat, és a katódot rákötötte a szimmetrikusan kiképzett hangszórót hajtó szekunder tekercsre. Tulajdonképpen a hangszóró, a végcső katódja, és a szekunder tekercs vége egy potenciálon van. A katód és a hangszóró a szekunder közép leágazásával csatlakozik a földre. Hogy mi is az előnye ennek? Nos az, hogy az erősítő kimeneti impedanciája lecsökken, megnövekszik az erősítő csillapítási faktora, a kialakult helyi visszacsatolás miatt csökken a torzítás. De van egy nagyon fontos előny is, mégpedig az, hogy a hangszórót, mint egy szervo rendszer megfogja, fékezi. Tudjuk, hogy mikor a hangszóró működik, akkor generátorként is viselkedik, hiszen egy mágneses térben mozog a tekercse. Az általa indukált feszültség a CFB miatt még a végcsövön "belül" kivonódik a végcsövet meghajtó feszültségből. Nagyobb teljesítményű, CFB-t tartalmazó erősítőnél ha a rákapcsolt hangfal mélynyomóját kézzel mozgatjuk, akkor érezhető az ellen erő, amit ez a kapcsolás hoz létre. Ennek a megoldásnak egy hátránya van, hogy növekszik a végcsövek meghajtási igénye. 
Az átalakítás miatt el kellet hagyni a BIAS egységet az erősítőből, mert belátható az, hogy a CFB-vel együtt nem alkalmazható. A végpentódák munkapont beállítását máshogy oldottam meg.
További módosítást jelent az eredeti kapcsoláson a CCS áramkör átalakítása. Az "idejét múlt" tranzisztoros technika helyébe egy N csatornás kiürítéses FET került a pontosabb munkapont beállítás lehetőségét megoldva, ami az első fokozat, egyben a meghajtó fokozat torzítását is csökkenti. 
A fentiek szerint átalakított Baby Huey erősítő a keresztségben a Hulye Baby nevet kapta egy tréfa, valójában egy PR aszisztens tévedése miatt, ami az alábbi fotón látható:



A Hulye Baby kapcsolási rajza a következő cikkben lesz megtalálható.


Barta Ottó. 2018.

A cikksorozat további részei: 

4 megjegyzés:

  1. várom a folytatást-bizalomgerjesztő kapcsolás

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Ha minden igaz, holnap fent lessz az is. Ha elég a tíz Watt, akkor meg kell építeni. Ha több kell, akkor lessz arra is egy erősítő.

      Törlés
  2. Tetszik, várom a fejleményeket.

    VálaszTörlés
  3. Szia! Én is várom a fojtatást!

    VálaszTörlés