SIGMA ELECTRONICS

Első csöves erősítőm: a „Tornado”

<< Vissza

Történet
Az eredeti erősítő
Évtizedes tanulságok
A felújítás
Tapasztalatok és tanácsok

Történet

     1979-et írtunk, tombolt a „létező szocializmus”. Ez természetesen magával vonta a hiánygazdaság intézményét is. Mit tehetett egy kis gimnazista, aki kütyük barkácsolására adta a fejét? Beállt valamilyen rádióamatőr klubba (már ha volt ilyen a környéken), ekkor elég szűkös mozgástere maradt, vagy önállóan kezdett valamihez, a lehetőségek akkor sem voltak túl nagyok. Az utóbbit választottam.
     Alkatrészbeszerzés frontján egyetlen pozitívumot tudnék említeni: a leggyakrabban előforduló TV- és rádióalkatrészek, elsősorban csövek kaphatóak voltak, nyilván a propagandacélokat is szolgáló zajládákat üzemeltetni kellett. A szomszéd utcában volt a népnyelven csak „hangszerboltnak” becézett műintézmény, ezt zsebpénzem arányában sűrűn látogattam.
     Nagy lökést adott tevékenységemhez a Rádiótechnika Évkönyve, a benne található összefoglaló művel: Hangerősítők 60 - 300 Wattig. Ennek függelékében találtam meg a kiindulási pontot: ultralineár végfok EL 504-gyel.

A műsorforrások: Melodia M10 és Tesla B90

Az eredeti erősítő

     Nézzük a kapcsolást. A bemeneten az ECC 83-as két fele fogadja a mikrofoncsatornákat. Az erősítés kb. 60-szoros. Utána jön a passzív keverő. Nyilván ez valamit csillapít. A második ECC 83-as első fele felerősíti a jelkeveréket, majd következik a szintén passzív, úgynevezett lepke típusú hangszínszabályzó. A kb. 20 dB szintcsökkenést a második trióda kompenzálja, sőt egy lapáttal tesz is rá. Következik a mesterszabályzó, majd a tulajdonképpeni végfok.

     Az eredeti évkönyv szerinti kapcsoláson néhány dolgot módosítottam. Az ECF 80 pentóda plusz katodin fázisfordítót kiváltottam. Volt a fiókomban néhány ECC 85-ös, amit egy meg nem valósított oszcilloszkópba szántam (talán rájöttök: nem lehetett kapni szkópcsövet), ebből az egyiket beépítettem, a többiek tartalékként szolgáltak az FM-tunerekhez.

     Az erősítő triódának alacsonyabb volt a kimenő impedanciája, így a varázsszemes kivezérlésjelzőt is innen lehetett kergetni. Erre a látvány miatt nagy szükség volt! A Philips EM 84-et bécsi családi ismerősünk juttatta át a vasfüggönyön.

     Vissza a végfokhoz. A két PL 504-es 47 nF-os kondikkal kapcsolódik a katodinhoz. A rácsokon van egy-egy 10 kOhmos gerjedésgátló ellenállás, ezek mai szemmel azért elég tekintélyesnek tűnhetnek. Az előfesz fixen jön, egy-egy trimmerrel külön állítható a PL-ek anódárama. A segédrácsok is kaptak soros ellenállásokat, ezekkel csatlakoznak az ultralineár leágazásokhoz.

     A tápegységet csak érintőlegesen említem, rajzot sem közlök róla. Egyébiránt pedig mindenkit óva intek attól, hogy ilyen, vagy ehhez hasonló megoldással kísérletezzen! A 300 V-ot kézenfekvőnek látszott közvetlenül a hálózati feszültségből előállítani. Persze piszkosul vigyázni kellett a dugasz polaritására. Mindig volt nálam fázisceruza, így szerencsére nem történt baleset. De azt a srácot rendesen megtéptem, aki egyszer kihúzta a hosszabbítót a konnektorból! Visszatérve a lényegre, az egyenirányító egyetlen darab BY 133-as volt, ezután két párhuzamosan kötött 220 + 22 mikrós elkó jött, bár később az egyiktől megváltam, egy is elég volt. A fűtéseket régi rádióból bontott kis trafóval oldottam meg. Ennek volt 110 - 150 - 220 - 240 voltos primerje, a kezdetére kapcsoltam a fázist, a 220-ra a nullát. Így kiadott autotrafóként 70 voltot. Erre jött egy huzalellenálláson keresztül sorban a 2 PL, és az előfeszt is megoldotta, a szekunder meg úgyis 2 × 6,3 voltot adott. Indokolta a fenti megoldást az is, hogy elég kis hely maradt a tápnak a dobozban.

     Van egy örök vita a „csövesek” között, hogy kell-e késleltetni az anódfesz bekapcsolását? Nem akartam beállni egyik táborba sem, egyszerűen megtetszett a régi zenekari erősítőkön látott külön anódkapcsoló.

     Következett a kivitelezés. Legfontosabb a stabil mechanika. Egy ismerős asztalos bácsi ütötte össze 12-es rétegelt lemezből a csinos kis dobozt, ebbe szereltem be mindent. Elkészültek életem első nyomtatott áramkörei is. A kimenőtrafót tekercseltettem, szerintem ez lett a mester főműve, legalábbis később nem sikerült túlszárnyalnia. A doboz kezdetben natúr mivoltában pompázott, a potméterek műanyag előlapot kaptak. A pompa idővel megkopott, ezért az egész dobozt feketére festettem, a műanyag előlapot alumíniumra cseréltem. Ekkor kapta a kütyü a „Tornado” titulust, utalva akkori kedvencemre, Joe Meek „The Tornados” elnevezésű csapatára. A szerkezet a legutóbbi időkig ebben a formájában leledzett.

Évtizedes tanulságok

     Az erősítő kezdetben csak keverőként üzemelt, végfokként kedvenc „Melodia” rádiómat használtam. Természetesen semmiféle gond nem jelentkezett. Az első probléma a kimenőtrafó elkészülte után a végerősítő beüzemelésekor ütötte fel a fejét: a BRUMM! Nem volt mit tenni, módszeres medvevadászatba kezdtem. Változtattam a huzalozáson, belenyúltam a tápegységbe is. Ez egy alkalommal olyan jól sikerült, hogy rendesen meg is csapott: a két puffer elkó egyikének letörött a testcsatlakozása. Hosszas barkácsolás során sikerült a brummot elviselhető mértékűre csökkentenem. Nem volt tökéletes, de így használtuk sokáig.

     Akkoriban fergeteges bulikat rendeztünk. Érdekes, elég volt az a 35 - 40 W, egy vagy két Orion hangfallal. Merthogy túl is lehetett egy kicsit terhelni, elvitte a haverom másik HS 400-asát is. A hangjában meglepő volt a telt, stabil basszus, a magashangok átvitele elsősorban a magnó és az általában „Polimer” szalag pillanatnyi együttműködésétől függött.

     Az első modifikáció akkor jött, amikor szükség volt másik magnó csatlakoztatására is. A második mikrofoncsatornát egyszerűen a potméter házára forrasztott tolókapcsolóval átkapcsolhatóvá tettem. Időközben sikerült a macikat is kiűzni, így a kütyü már teljes megelégedésemre szolgált. Kiderült, hogy a második pufferre sincs szükség, így hát kiiktattam, némi változtatást eszközöltem az előfesz áramkörében is. A hangszínszabályzó sem tetszett igazán, ezt néhány alkatrész cseréjével „Baxandall” típusúvá építettem át.

     Később, a sikeren felbuzdulva egy barátommal hasonló erősítőt szerkesztettünk. Akkoriban kezdték a kifutott csősorozatokat 1-2 forintért kidobálni, az így beszerzett 4 db PL 82-es képezte a berendezés alapját. Okulva a fentiekből, jóval nagyobb dobozt csináltattunk, és a tápegységgel sem spóroltunk.

     Valamikor felmerült az igénye a sztereó változatnak is, de ez már egy másik történet.

     Az idők során aztán a szerkentyű kissé háttérbe szorult, de mindvégig működőképes maradt.

     Pár éve kezdtem el hangsugárzókkal is foglalkozni. Elkészült egy pár TVM Mirror SE, de kicsit mindig kevesellettem a basszusukat. Összeütöttem kísérletképpen egy hatodfokú szubbasszus ládát, ez lett volna hivatott a Mirrorokat alulról megtámogatni. Kézenfekvőnek tűnt a jó öreg Tornado felhasználása a meghajtó szerepében, de a direkt nulla csatlakozása miatt nem igazán tudott együttműködni a rendszeremmel. Valami földhurok mindig bejött. Ezért - a csöves rendszerhez méltatlanul - egy Quad 405-össel próbálkoztam.

     Adott volt a lehetőség: végre normálisan összehozni a Tornado-t.

A felújítás

     Ez az erősítő immáron retro-darabnak minősül, természetesen a dobozhoz nem akartam nyúlni. Így viszont egy toroid trafó oldhatja csak meg a problémát. Némi utánjárással sikerült is legyártatni, igen profi, remek kivitelben. A teljesítményfelvétel nem haladja meg a 120 W-ot, ezért elegendően kicsi a mérete. Új táppanel is készült, modernebb beforrasztható elkókkal. Ezeket a végső verzióban aztán az erősítő panelekre száműztem, így kisebb volt a valószínűsége a gonosz földhurkok kialakulásának.

     Első lépésként teljesen új előerősítő panelt terveztem. Mivel az egy mikrofoncsatorna továbbra is elég, ide EF 86-ost építettem be. Ennek nagyobb az erősítése, mint a korábbi triódának. Maradt a Baxandall hangszínszabályzó, de a bemenő fokozatot visszacsatoltam (R17). Az érzékenység megfelelő maradt, viszont a szabályzókör meghajtó impedanciája jelentősen csökkent, ez minden szempontból előnyös. A C4-es, 47 nF-os kondival korábban is kísérleteztem. Szerepe, hogy kis kiemelést hoz létre a magas tartományban, és tovább csökkenti a fokozat kimenőimpedanciáját a felső regiszterben.

     A végfokpanelt viszont meg akartam tartani. Annak idején elég „univerzálisra” sikeredett, ezért elbírta az áramköri változtatásokat.

     Mikor hosszú idő után először szembesültem az eredeti kapcsolással, eltöprengtem rajta, hogy az egyszerű katodin fordító hogyan is bírta kihajtani a végfokot? Az előfeszültség rácson hatásos értéke kb. -50 - 55 V. A teljes kivezérléshez így 100 - 110 V csúcstól csúcsig feszültség szükséges. Az anódfeszültség 260 V, tehát maradékfeszültségnek mindössze 40 - 60 V jutott. Hát ez éppen hogy elég, ha a munkapont igen precízen van belőve. Ráadásul az új táp nagyobb feszültségeket is szolgáltatott az eredetihez képest, ez tovább rontotta a helyzetet, mivel nőtt a meghajtófeszültség-igény.

     Mit lehet tenni ilyenkor? Át kell térni más fázisfordítóra. További cső beépítéséről nyilván nem lehetett szó. Nézzük meg az alternatívákat. Van a differenciál-erősítő, több változatban is. A munkapontba állítása elég bonyolult, sok alkatrészt igényel. Előnye, hogy a két kimenet nagyjából azonos impedanciát képvisel, viszont a szimmetria beállítása elég macerás. Van még egy őskori, de nagyon frappáns megoldás, a „lebegő parafázisú”. Ezt könnyű az eredeti kapcsolás helyén kialakítani, meg volt már gyakorlatom a használatában is. Mellesleg ilyen található az Audio Note egyik kit-erősítőjében is, valószínűleg nem egy kutyaütő szerkezet. A kapcsolási rajzon látszik a végeredmény.

     Egyébiránt a végcsövek bekötésén nem változtattam, csak a rácsellenállásokat csökkentettem, a csatolókondikat pedig megnöveltem. A munkapont-beállító trimmerek üzembiztosabbak lettek, a PL-ek katódkörébe pedig beiktattam a szokásos söntöket. Mikor az eredeti készült, még nem volt digitális műszerem, ezért úgy oldottam meg az anódáram mérését, hogy az anódkörökkel sorba kötöttem egy-egy kis Jack-aljzatot, ide lehetett az árammérőt bekapcsolni. Elég veszélyes játék, nemcsak a 300 V miatt, hanem az anódáram megszakadásakor a segédrács mindent visz, ezt nem biztos, hogy túléli a cső.

     Az eredeti kötéseket persze lecseréltem, a kimenőtrafót is rendesen átforrasztottam, újonnan szigeteltem mindent. A végcsövek aranyozott kerámia anódsapkákat kaptak. A hangszórókimeneten maradt a Jack-aljzat, csak profibb kivitelű példány került be, viszont az eredeti DIN csatlakozót megszüntettem. Ez egyébként az emberiség egyik súlyos tévedése volt. Azért van még néhány ilyen, említhetném például a halogén vonalizzók foglalatát. A Jackkel párhuzamosan beépítettem egy csavarszorítós banánhüvely-párt, ez igazán univerzális megoldás.

     A visszacsatolás az eredeti változatban sem volt túl szoros, a jelen kialakítás szerint határozottan laza. Végül is van egy remek ultralineár kapcsolásunk. Ez karakterisztika szempontjából átmenet a pentóda és a trióda között. A segédrácsok kb. 40%-os leágazáshoz csatlakoznak, így még eléggé a triódához közelít, a kimenőimpedancia ezért kellemesen alacsony.

     Azért néhány szót megérdemel maga az ultralineár kapcsolás is. Ha a segédrácsokat a tápfeszre csatlakoztatjuk, az üzem tisztán pentóda jellegű. Ha az anódhoz, akkor trióda-kapcsolást nyerünk. Utóbbi esetben alacsony a kimenőimpedancia, a torzítás, de a hatásfok is. Az ultralineárnál az igazság valahol a kettő között van, a segédrácsokat a primer megfelelő leágazásához kötjük. Ez a pentódás üzemhez képest visszacsatolást jelent. Az áttétel megválasztásával optimalizálható a fokozat működése. Jelen esetben nem volt szempont az audiofil hangzás, de a tiszta pentódás üzem erőteljes negatív visszacsatolást, így korrektebb meghajtófokozatot igényelt volna. Nem beszélve a kimenőtrafó fázistolásáról, ami esetleg gerjedést is okozhat. Az ultralineár végfok végül is beváltotta a hozzáfűzött reményeket. Egyetlen hátránya, hogy a segédrácsok aránylag magas feszültségen vannak, kissé túl is léptük a csőre előírt maximális értéket, ami soha nem okozott problémát. Viszont az előfeszültség és ennek folyományaként a meghajtófeszültség-igény meglehetősen nagy.

     Néhány szó a tápegységről. Az eredeti megoldásban alkalmazott direkt egyenirányítás rendkívül alacsony belső ellenállást eredményezett. Talán ennek is volt betudható a jó basszusátvitel és dinamika. A trafó miatt kicsit nőhetett az impedancia, viszont a kétutas egyenirányítás valamit kompenzál. Mindenesetre a hangzásban nem érzékelhető romlás.

     Megmaradt a külön anódkapcsoló (Standby). A szekunderen négy tekercs van; 220 V/300 mA, anód, 60 V/350 mA a PL-ek fűtéséhez és az előfeszhez, valamint a 2 db 6,3 V-os az előcsövekhez. Az anódtáp puffere Nippon Chemicon 220 mikrós, ezzel párhuzamosan jön egy 470 nanós Remix, csökkentendő a magasfrekvenciás impedanciát. A táppanelon ezeken kívül csak a csatolásmentesítő ellenállások kaptak helyet, az elkók, mint már említettem, a többi panelre kerültek. Mivel eredetileg a meglévő katodinban gondolkodtam, beépítettem egy, a fűtőszál potenciálját emelő osztót is. Erre a lebegő parafázisúnak nem lenne igazán szüksége, bár brummcsökkentés szempontjából nem hátrányos.

     A PL-ek tulajdonképpen csak 54 voltot kérnek, nem árt viszont soros ellenálláson keresztül fűteni őket, így csökkenthető a bekapcsolási áramlökés. Az előcsövek fűtését egy trimmerrel közepeltem, a mikrofoncsatornában jól hallatszik a búgásminimum, a keverőben viszont nem igazán. A trafó szekunder feszültségei az előírthoz képest kissé magasabbak voltak, ezért a fűtőfeszültségek pontos értékét egy-egy soros ellenállással lőttem be. Az előfesz stabilizált, ezt szerintem mindenképpen érdemes így megoldani.

Tapasztalatok és tanácsok

     Íme, elkészült a felújítás! Részletes méréseket nem végeztem, de a beállítás megér néhány szót. Ha a trafó és az áramkörök bekötése stimmel, a megadott feszültségeknek be kell állniuk. Az első feladat a végcsövek nyugalmi áramának belövése. Kapcsoljunk digitális kéziműszert az 1 ohmos söntre, 200 mV-os állásban. A trimmerek letekert helyzetében maximum 1-2 mV feszültséget mérhetünk. Az ajánlott anódáram 16-18 mA, de el lehet menni 20-25-ig is. Én most 25 mA-re álltam be. Következik a fázisfordító szimmetrizálása. Ezt elég nagy szinuszos bemenőjelnél érdemes megejteni. A két trióda-anód váltófeszültségének egyeznie kell, de a precízebb megoldást a kimeneti torzítás mérése adná (persze ehhez torzításmérő se ártana). Ha minden megvan, be lehet iktatni a visszacsatolást. Ha még ezután sem gerjed, akkor rendben vagyunk. Nekem volt egy kis szerencsém, mivel a korábbi verzió is remekül működött, nem kellett semmi rosszra számítanom.

     Nem marad más hátra, mint a kivezérlésmérő „hitelesítése”. Legyen a kimeneten műterhelés, a bemenetre adjunk 1 kHz-et. Emeljük a feszültséget. Ha lehet, nézzük szkópon, hogy mikor kezd lapulni a jel csúcsa. Finoman álljunk vissza a még torzítatlan szinuszra, és a trimmer potit tekerjük addig, amíg az EM csíkja összezár. Ezzel tulajdonképpen készen is volnánk.

     Mint azt már említettem, a basszusládám meghajtását szántam az erősítőnek új feladat gyanánt. A sztereó erősítő a fentihez hasonló felépítésű, szintén PL 504-ekkel dolgozik, jelenleg azonban ellenütemű triódás kapcsolásban. Kimenőteljesítménye kb. 2×10-12 W. A hangszórók a TVM Mirrorok. A basszusláda, lévén erősen csillapított, sokkal nagyobb teljesítményt igényel. Számításaim szerint ez a 35-40 W elég lesz. Már majdnem kész volt az összeállítás, mikor meglepő fordulatot vett az ügy. Elkészült az együtemű OS 51 végfok a hozzá tartozó előerősítővel, és kiderült, hogy a szubbasszusra nincs igazán szükség. A jelenség olvasható az ide vonatkozó cikkben

Irodalom
___[1] Rádiótechnika Évkönyve - 1979.
___[2] Tungsram - Electron tubes and semiconductors - 1978.
___[3] Valkó Iván Péter: Elektroncsövek és félvezetők, Tankönyvkiadó, Budapest, 1974.

Lap tetejére

<< Vissza

Kezdőlapra