DRONE 6c33: Borbely Clone
(11 November 2006)
Članak započinjem, pomalo neskromno, citatom samoga sebe iz projekta Seven of Nine: "Svaki bi ozbiljan audiofil trebao imati neko pojačalo poput ovoga i još nekog "cjevaša" sa zdravih 10W." Sada je došao red da vam predstavim upravo jednog takvog, zdravog cjevaša - razumno kvalitetnog, ali ne pretjerano skupog niti kompliciranog za izgradnju, zbog čega će biti prikladan i za samograditelje-početnike.
Kada se govori o cijevnim pojačalima, prve asocijacije koje padnu na pamet iole upućenijem audiofilu uglavnom su "SET" i "300B". Može i obrnutim redom. Ostali se sada vjerojatno pitaju što ti pojmovi znače. SET označava pojačalo koje ima jedan aktivni element i transformator, a 300B je jedna od najpopularnijih trioda, koja u SET spoju može dati snagu od 5 do 8W. Neka od najrazvikanijih tvorničkih pojačala koriste baš tu cijev; sjetite se samo Audio Noteovih lego kocki. Međutim, za jednog samograditelja koji nema ili ne želi uložiti puno novca u skupe cijevi i izlazne transformatore, takvo pojačalo možda i nije najsretnije rješenje.
Naime, često su me manje iskusni samograditelji pitali za preporuku nekog projekta koji bi im njihove prve korake u svijet cijevnih topologija učinio što bezbolnijim. Nakon podužeg razmišljanja, istraživanja dostupnih internetskih izvora i prikupljanja ostalih podataka o SET pojačalima, cijevima i transformatorima, došao sam do zaključka da bi neki projekt s ruskom triodom 6C33 bio možda najprikladniji, kako u financijskom tako i u kvalitativnom smislu. Od svih dostupnih projekata, najboljim mi se učinilo pojačalo Erna Borbelyja , kojega i inače iznimno cijenim i čiju ću topologiju ukratko predstaviti u nastavku teksta.
6C33 je jedna vrlo osebujna cijev (ako se takvo što može reći za nešto neživo) ruskoga podrijetla, kako zbog neuobičajenog izgleda tako i zbog okolnosti u kojima je "otkrivena" . Zapadnjaci (preciznije, Japanci u službi američkih vojnih snaga) ovu su cijev "otkrili" prije 20-ak godina u prebjeglom MIG-u, gdje je služila kao stabilizator u napajanjima. Zbog svojih mehaničkih i električkih karakteristika (slika 2) i niske cijene (oko15US$) ubrzo je postala vrlo raširena u SET i OTL pojačalima.  |
 |
|
|
Radi se o dvostrukoj triodi, koja je interno paralelno spojena, ukupne snage preko 60W, malog pojačanja i vrlo malog unutrašnjeg otpora. Postavljena u A-klasu, može dati i više od 15W uz izobličenje manje od 10%. Optimalan radni pravac i radne točke prikazane su na izlaznoj karakteristici cijevi na slici 1.
Za radnu točku A tako dobivamo sljedeće podatke:
- Ia=200mA anodna struja
- Ua=180V anodni napon
- Ug=-60V napon mrežice
- Pd=Ia*Ua= 36W !! disipacija cijevi bez signala
- u=dUa/dUg=180/100=1,8 naponsko pojačanje
- Zopt=dUa/dIa=90/0,150=600oma opteretna impedancija
- P=dUamax2/Zopt/2/1,41=19W maksimalna snaga.
Shema Borbelyjevog pojačala prikazana je na slici 3.
Slika 3
6c33 ovdje radi s fiksnim prednaponom mrežice, koji se dobiva iz ispravljača. Ne koristi se spoj s automatskim prednaponom, gdje se prednapon dobiva na katodnom otporniku jer bi taj otpornik za radnu točku A imao sljedeće vrijednosti:
Rk=Ug/Ik=60/0,2=300oma,
Pmax(Rk)=Ikmax2*Rk=48W.
A otpornik takvih karakteristika i zadovoljavajuće kvalitete nije jednostavno naći. Osim toga, kada bismo koristili automatski prednapon, morali bismo povećati i anodni napon za vrijednost prednapona, što bi dovelo do povećanja disipacije u ovom ionako neefikasnom pojačalu. Nedostatak spoja s fiksnim prednaponom je povećana osjetljivost cijevi na promjene temperature i napona napajanja, što se donekle ublažava korištenjem naponskog izvora s promjenjivim naponom za dobivanje prednapona mrežice. Pobudni stupanj pojačala služi kao naponsko pojačalo koje pojačava ulazni signal na vrijednost dovoljnu da izlazna cijev postigne maksimalnu snagu. Iz izlaznih karakteristika se vidi da je za punu snagu potrebno na mrežicu dovesti napon vrijednosti od približno 60Vpeak, što znači da pobudni stupanj treba imati približno pojačanje A=60/1,41 da bi napon od 1Vrms na ulazu pojačala rezultirao maksimalnom snagom. Ovo pojačanje dobiva se pomoću dvije cijevi (6SN7 i 6J5) i dva stupnja pojačanja, čime je jednostavno omogućena izvedba male negativne povratne veze (reda 6dB) te osigurana dovoljno niska izlazna impedancija izvora kojim se pobuđuje izlazna cijev.
Izlazni transformator služi da bi se impedancija zvučnika prilagodila na optimalnu opteretnu impedanciju cijevi. Budući da kroz njega teče istosmjerna struja, zbog linearnosti mora imati raspor te dovoljno velik induktivitet da bi se dobio linearan frekvencijski opseg na niskim frekvencijama. Za Zopt=600oma i Zzv=8oma, prijenosni omjer transformatora je N=9.
Izvedba ispravljača prikazana je na slici 4.
Slika 4 |
Ispravljač se sastoji od dva toroidna transformatora, od kojih jedan služi samo za grijanje izlazne cijevi. Njezino grijanje iznosi 12,6V/3A, što znači stalnu potrošnju od približno 40W tijekom rada pojačala. Da bi se spriječilo enormno grijanje transformatora, treba izabrati transformator barem dvostruko veće snage. Pomoću drugog transformatora, snage 300VA, dobivamo preostale napone potrebne za napajanje pojačala. To su:
Naponi se prilikom uključenja pojačala uključuju pomoću releja, i to prema sljedećem redoslijedu:
Pojačala su izvedena kao monoblokovi. Iako shema pojačala izgleda jednostavno i nema puno elemenata, transformatori za napajanje, izlazni transformator i prigušnica dosta su teški i veliki, zbog čega je sama mehanička izvedba prilično zahtjevna. Osim toga, cijev 6C33 se dosta grije u radu pa tako u praznom hodu, primjerice, njezina disipacija iznosi P=Panode+Pgrijanja=75W!! |
Na slici 5 prikazan je frekvencijski odziv i THD pojačala. Maksimalna snaga pojačala je 12W pri THD=4% na f=1kHz.
Damping faktor je približno Df=3, bez negativne povratne veze.
Slika 5
Za kraj, da biste izvukli pravi zvuk iz ovoga pojačala, ne možete ga samo tako, napamet, spojiti na bilo što. Kao i svako SET pojačalo, neće dobro svirati na gladnim i neosjetljivim zvučnicima, ali će se zato na većim zvučnicima pokazati u pravom sjaju. Ipak, najvjerojatnije neće nadsvirati neko poznato, tvorničko SET pojačalo s 300B u izlazu. No, to mi i nije bio cilj. Kao što rekoh, osnovni cilj je kvalitetan i dostupan projekt za početnike u potrazi za svojim prvim "cjevašem". Za približno 4.000 kn (oba monobloka) i podosta sati rada, dobit ćete ugodan i reprezentativan zvuk cijevi u kojemu ćete moći uživati po cijele dane, ako vas je baš volja, bez pretjerane brige i žala za "spaljenim" cijevima jer za samo 30-ak dolara uvijek ćete moći bez problema kupiti novi par za obnovu starog zadovoljstva.
 |
 |
 |
Evo i naramka različitih mjerenja za one kojima "brojke nešto u životu znače".
Mjerenja
| Impulsni odziv, Z=8oma, CH1=izlaz, CH2=ulaz, bez NFB |  |
 |
||||
| Impulsni odziv, Z=8oma, CH1=izlaz, CH2=ulaz, bez NFB |  |
|||||
| Impulsni odziv, Z=8oma, CH1=izlaz, CH2=ulaz, bez NFB |  |
|||||
| Impulsni odziv, Z=8oma, CH1=izlaz, CH2=ulaz, s NFB |  |
 |
 |
 |
||
| Frekvencijski spektar 2V/8oma | Frekvencijski spektar 10V/8oma | Frekvencijski odziv, 10V/8oma | ||||
COPYRIGHT NOTICE
This material is not public domain. It is provided for your personal use only and may not be reproduced, re-distributed, re-transmitted, copied or otherwise used in any form without the express written permission of the author. You may not upload this material to any public server, on-line service, network or bulletin board without the prior written permission of the author.
The use or copying of the contents of this page, in whole or in part, for any commercial purpose is expressly prohibited.