Stavebnice PT014 je kompaktním řešením předzesílení signálu z dnešních i
starších gramofonů vyšší kvalitativní třídy, které vlastní předzesilovač ve
většině případů nemají zakomponován. Díky užití CINCH konektorů lze stavebnici
po postavení jednoduše propojit s Vaší domácí audio sestavou (linkový vstup,
vstup pro gramofon s krystalovou přenoskou). Při propojení se vstupem LINE-IN
zvukové karty počítače může posloužit také k digitalizaci oblíbených
gramofonových desek. Balení obsahuje všechny potřebné komponenty, včetně
krabičky a baterií. Po oživení je tak možné předzesilovač uvést rovnou do
běžného provozu. Prodej na www.tipa.eu pod označením PT014, autorem schématu je Petr Jeníček. Zkonstruováno a uvedeno do prodeje s jeho svolením.
Napájecí napětí: 4,5 - 6 V
Proudový odběr: 2,5 mA
Jmenovité vstupní napětí (f = kHz): 2 mV
Zesílení (f = kHz): 34 dB
Kmitočtová charakteristika: RIAA
Kmitočtový rozsah: 20Hz - 20kHz
Rozměry DPS: 48,5 x 43,5
Rozměry krabičky: 125 x 66 x 42
Popis funkce
Jedná se o dvoustupňový tranzistorový
zesilovač v zapojení se společným emitorem s kmitočtově závislou zápornou
zpětnou vazbou z kolektoru T2 do emitoru T1. Zesílení je tak velké, aby bylo
možné výstup tohoto zesilovače připojit na gramofonový vstup zesilovače
určeného pro krystalovou přenosku.
V
obvodu zpětné vazby je zapojen korekční článek R8, R9, C4, C5, který spolu s
odporem R4 určuje zesílení a tvar kmitočtové charakteristiky celého zesilovače.
Tvar
kmitočtové charakteristiky zesilovače je dán vzájemným poměrem prvků ve zpětné
vazbě a zesílení řídí poměr impedance zpětnovazebního článku k odporu R4.
Nemáte-li součástky předepsaných hodnot, můžete použít součástky až
o 2 stupně v řadě E12 větší či menší, ale musíte dodržet vzájemný poměr.
Proud
tranzistory je volen úmyslně dosti malý, aby měl zesilovač malou spotřebu a
nízký šum. Zapojení lze napájet například z ploché baterie 4,5 V nebo
(v případě naší stavebnice) 4 tužkových článků. Podobný zesilovač je
možno postavit
i s operačním zesilovačem, ale takový OZ, který by malým šumem, nízkým
napájecím napětím a proudem předstihoval toto zapojení, bude znatelně dražší.
Jako ochránce životního prostředí jsem také přívržencem zpracování starých
zásob součástek místo jejich vyhazování a nákupu nových.
Důležité
součástky
Odpory
R8, R9 a kondenzátory C4, C5 ve zpětnovazebním obvodu je třeba vybrat nebo
poskládat s přesností 2%, abychom dodrželi správný tvar kmitočtové
charakteristiky. (Ve stavebnici PT014 je rezistor R8
3k98 sestaven sériovým zapojením rezistorů 3k92 a 62R řady TR191 s 1%
tolerancí. C5 67n6 zastupují kondenzátory 68n, které prošly po měření 2%
tolerancí hodnoty 67n6. C4 18n8 je sestaven paralelním zapojením kondenzátorů
18n a 820p, v případě, že toleranci splňuje samotný kondenzátor 18n, 820p
není v balíčku párovaných součástek obsažen) Ostatní součástky
stačí s obvyklou tolerancí, tj. odpory 10 % a kondenzátory 20 %. Tranzistory by
měly mít velké h21e a malé šumové číslo. Osvědčily se KC509
národního podniku TESLA s F=4 dB a h21e=250 až 1000.
Konstrukce
Schéma
obsahuje jeden kanál stereofonního zesilovače, takže na DPS je celé zapojení
dvakrát. Rozmístění prvků je takové, že součástky pravého kanálu jsou umístěny
zrcadlově k levému a středem desky vede zemní vodič. Všechna větší volná místa
na desce mezi plošnými spoji jsou pokryta zemnicí fólií. Označení součástek
pravého kanálu je vytvořeno přičtením čísla 10 k původnímu označení.
Například kondenzátor C4 je tak v druhém kanálu značen jako C14. Aby se do
vstupu indukovalo co nejméně brumu, plocha smyčky vstupního okruhu, tvořená
konektorem CINCH (vstup+GND), prvky C1, T1, R4, C2 a rozdvojeným koncem kabelu
od přenosky, musí být co nejmenší. Tyto součástky musí být natěsnány blízko k
sobě.
Nejdříve
připájejte jedinou propojku PR1, až poté ostatní součástky (od nejnižších po
nejvyšší, tranzistory nejlépe jako poslední). Na plošném spoji máte přerušenou
cestu napájení (S1) pro připojení přepínače, aby bylo možné předzesilovač
zvláště při bateriovém provozu vypínat. Přívodní vodiče bateriového pouzdra
jsou zbytečně dlouhé. Zhruba jejich polovinu odstřihneme a použijeme pro
připojení páčkového přepínače. Pokud jej nechcete použít, zkratujte zdířky S1
propojkou. Rezistory R8A, R8B, R9 a kondenzátor C4A (820p) pájíme nastojato.
Při připojování bateriového pouzdra (tedy pokud využijete koncepci napájení ze
čtyř tužkových baterií) připojujete červený vodič na zdířku „+" a černý vodič
na „GND". Pokud máte plošný spoj kompletně osazen a oživen (viz další část
návodu), můžete začít s navrtáním krabičky Z-36 dle přiloženého výkresu.
Nejdříve ji pevně sešroubujte, teprve poté začněte s vrtáním děr. Po
navrtání připevněte přepínač, poté zasuňte osazený DPS (nejdříve stranu se
stereo konektorem OUT, poté oddělené vstupní konektory do druhé strany
krabičky). Pro pevnější uchycení můžete navrtat ještě zdířky pro připevnění
konektoru OUT, nebo jej jednoduše přilepit sekundovým lepidlem. Bateriové
pouzdro můžete zajistit například vložením molitanu. Pevné uchycení do krabičky
není vhodné, při vybití baterií nám může stížit přístup při jejich výměně.
Chcete-li se maximálně bránit vnějším rušivým vlivům , je vhodné dodávanou
krabičku odstínit vlepením kovové fólie (například alobal) připojené
k zápornému pólu bateriového pouzdra (alobal není bez speciálních
přípravků pájitelný, k upevnění zemnícího vodiče použijeme nýt či šroubek
skrz krabičku, na který nasadíme smyčku odizolovaného pocínovaného vodiče nebo
pájecí očko a poté dotáhneme nebo snýtujeme). Je ji třeba pevně přilepit, aby
se neodloupla a nezkratovala zesilovač. Vhodné je například lepidlo Bison Kit
nebo český Chemoprén na nesavé materiály. V případě nebezpečí styku fólie
s plošným spojem se vyvarujte rizikům skratu použitím izolace (tuhá
plastová fólie, lepenka). Můžete použít taky vlastní koncepci přístrojové
krabičky. Nabízí se konstrukce spájeného cuprextitu nebo plechů z konzerv,
čímž rovnou zajistíte odstínění. (Krabička z železného plechu stíní nejen
rušivé elektrické pole, ale zeslabuje i magnetické pole. Zesilovač v plechu
proto může být o trochu blíže k transformátoru či motorku, než zesilovač stíněný jen alobalem.)
V případě zakomponování stavebnice do gramofonu či nf zesilovače náš
předzesilovač umístíme co nejdál od síťového trafa, motorku a koncového stupně
nf zesilovače. Pokud je skříň přístroje, do kterého předzesilovač dáváme, z
izolantu, je vhodné použít popisovaného odstínění.
Oživení
Obvod
připojíme ke zdroji tak velkého napětí, se kterým ho později budeme provozovat,
a trimry P1 a P11 nastavíme na kolektorech T2, T12 napětí
o 0,25 V větší, než je polovina napájecího napětí. Při napájení 6 V to bude
3,25 V, při napájení 4,5 V to je 2,5 V. Osciloskopem se ujistíme, že obvod
divoce nekmitá. Nyní by měl být zesilovač připraven k použití. Při dodržení
předepsaných tolerancí součástek by měla být kmitočtová charakteristika
i zkreslení v pořádku, takže je není třeba měřit.
R1, R11
|
56k TR212
|
R8A, R18A
|
3k92 TR191
|
C4A, C14A
|
820p
|
Cinch OUT
|
Stereo
zd. DPS
|
R2, R12
|
220k TR212
|
R8B, R18B
|
62R TR191
|
C4B, C14B
|
18n MKT
5mm
|
Bat. pouzdro
|
4xAAA nad sebou
|
R3, R13
|
2k2 TR212
|
R9, R19
|
47k TR191
|
C5
|
68n MKT 5mm
|
Baterie
|
4xAAA
alkalické
|
R4, R14
|
100R TR212
|
P1, P11
|
150k TP008
|
C6
|
10u/16V
|
Přepínač
|
Malý páčkový
|
R5, R15
|
33k TR212
|
C1, C11
|
4u7 TE014
|
T1, T11, T2, T12
|
KC509 TESLA
|
Krabička
|
Z-36
|
R6, R16
|
390R TR191
|
C2, C12, C7, C17
|
100u TE013
|
Cinch IN L
|
Bílá
zdířka DPS
|
Plošný spoj
|
PT014
|
R7, R17
|
2k7 TR212
|
C3, C13
|
220u/16V
|
Cinch IN R
|
Červená
zd. DPS
|
|
|