Strona
audioretro.pl
jest stroną hobbystyczną, więc nie wykorzystuję
ciasteczek zapisanych na Twoim komputerze. Ale oczywiście w każdej chwili
możesz je
wyłączyć w swojej
przeglądarce.
audio retro >> o lampach - układy podstawowe >
I przedwzmacniacze I inwertery I bufory I wzmacniacze SE I wzmacniacze PP I
Przedwzmacniacze lampowe
Ważnym elementem wzmacniacza audio jest przedwzmacniacz. Może być integralną częścią wzmacniacza audio (tworząc z końcówką mocy tzw. wzmacniacz zintegrowany), jak i będąc oddzielnym elementem zestawu audio.
Przedwzmacniacz wzmacnia słaby sygnał podawany na jego wejście. Najprostsze mają tylko jeden element wzmacniający (np. jedną triodę czy tranzystor), ale w większości przedwzmacniaczy, elementów wzmacniających tworzących kolejne stopnie wzmacniacza, jest więcej.
Przedwzmacniacz, oprócz prostego wzmacniania słabego sygnału, dzięki wbudowanym filtrom może tworzyć specjalizowany stopień wzmacniający.
I tak wbudowany prosty, elektroniczny filtr RC do regulacji barwy dźwięku pozwala nam regulować wzmocnienie tonów wysokich, średnich i niskich, a filtr mocno rozbudowany pozwala regulować wzmocnienie kilku-kilkunastu pasm dla poszczególnych częstotliwości tworząc tzw. korektor graficzny (equalizer).
Przedwzmacniacz gramofonowy, oprócz bardzo dużego wzmocnienia posiada filtry o specjalnej charakterystyce według tzw. krzywej RIIA, dzięki czemu możemy słuchać prawidłowo ukształtowanego sygnału audio z płyty gramofonowej (więcej poniżej).
W kolei we wzmacniaczach gitarowych w przedwzmacniaczu "psuje się dźwięk" tak kształtując charakterystykę częstotliwościową wzmacniacza gitarowego by nastąpiło wzbogacanie sygnału o dodatkowe przebiegi harmoniczne, które nadają brzmieniu instrumentu określony, niepowtarzalny charakter. Także regulacja barwy dźwięku, pogłos sprężynowy, czy pętle efektów realizowane są zwykle w przedwzmacniaczu.
W układach wzmacniaczy mocy, w konstrukcjach typu "push-pull" jako kolejny stopień po przedwzmacniaczu stosuje się odwracacz fazy, który rozdziela i odwraca sygnał audio, by po wzmocnieniu w końcówce mocy, trafić do głośników. Niekiedy, by dodatkowo wzmocnić odwrócony sygnał, w każdym kanale odwracacza fazy stosuje się dodatkowy element wzmacniający (lampa, tranzystor) zwany driverem, który steruje końcówką mocy.
By dopasować kolejne stopnie wzmacniacza, czasami stosuje się bufory, czyli rodzaj przedwzmacniacza który ma dużą impedancję wejścia a niską wyjścia, natomiast wzmocnienie napięciowe bufora zwykle jest mniejsze niż 1. Bufor najczęściej steruje końcówką mocy, która wymaga większych prądów sterujących i bezpośrednie obciążenie przedwzmacniacza mogłoby wprowadzić zniekształcenia sygnału i ograniczenie pasma przenoszenia.
W większości konstrukcji audio, przedwzmacniacze powinny wzmacniać sygnał liniowo (czyli z jednakowym wzmocnieniem bez względu na częstotliwość wzmacnianego sygnału) oraz bez wnoszenia zniekształceń.
Wyjątkiem jest przedwzmacniacz we wzmacniaczu gitarowym, który wręcz dokłada różne zniekształcenia, by uzyskać wyjątkową czy charakterystyczną dla gitarzysty barwę dźwięku gitary.
Praktyczne przykłady różnych przedwzmacniaczy lampowych znajdziesz w dziale "moje projekty"
Przedwzmacniacz gramofonowy - nieco informacji ogólnych
Przedwzmacniacz gramofonowy, do wkładek magnetycznych MM czy MC różni się od "zwykłego" liniowego przedwzmacniacza audio dwoma cechami:
1. dużym wzmocnieniem,
2. korekcją charakterystyki. Wzmocnienie
Współczesne źródła sygnału audio, jak odtwarzacz CD, DVD czy komputer, mają wysokie napięcie wyjściowe sygnału, 2-3V. Stąd, oczywiście przedwzmacniacz audio nie musi mieć dużego wzmocnienia, by wysterować końcówkę mocy, czasem wystarczy że będzie wzmacniał 2-5x. Inaczej ma się sprawa z gramofonem jako źródłem sygnału. Gramofon, bez względu jaką wkładkę zastosujemy, wytwarza bardzo niskie napięcie sygnału, kilka milivolt, zaledwie. Taki sygnał należy wzmocnić kilkaset a nawet kilka tysięcy razy, by można go było podać na wejście wzmacniacza mocy.
Rodzi to oczywiście problemy ze wzmocnieniem szumów i innych zakłóceń, stąd zbudowanie dobrego przedwzmacniacza gramofonowego, szczególnie lampowego, nie jest łatwe. Lampy generują spory szum, "łapią" zakłócenia z zewnątrz, łatwo się wzbudzają, do tego ich życie jako elementu wzmacniacza jest stosunkowo krótkie. Rodzaje wkładek gramofonowych
W gramofonach najpopularniejsze są wkładki magnetyczne. Dawniej, w tanich gramofonach stosowane były jeszcze wkładki piezoelektryczne, ale wyszły one z użycia ze względu na dużo gorsze parametry.
Obecnie najpopularniejsze są dwa typy wkładek magnetycznych - z ruchomym magnesem (MM) i ruchomą cewką (MC) ewentualnie ich odmiany. Wkładka typu MM jest wkładką elektromagnetyczną ze stacjonarną cewką i ruchomym magnesem, (ang: moving magnet, MM). Wytwarzają napięcie rzędu 2.5-7.5 mV.
Jest to najczęściej stosowany typ wkładki. Wkładka typu MC jest wkładką magnetoelektryczną z nieruchomym magnesem a ruchomą cewką, (ang : moving coil, MC) Sygnał generowany przez te wkładki jest bardzo niski (0.1-2.0 mV) i dlatego wymagają one użycia dodatkowego wzmocnienia, większego niż w przypadku wkładek MM. Jej odmianą jest wkładka MCS (szeregowo połączone ruchome cewki). Spotyka się także wkładki magnetoelektryczne o wysokim poziomie napięcia, (ang: moving coil high output, MCHO) - czyli wkładki MC z wysokim poziomem wyjściowym, zbliżonym do otrzymywanego z MM a także magnetoelektryczne z nieruchomym magnesem i ruchomym rdzeniem, (ang: moving iron, MI) – jest to rozwinięcie MM. Wytwarzają napięcie 3-6 mV
Korekcja wg krzywej RIAA
Duże wzmocnienie nie wystarczy, by otrzymać dobrzy dźwięk z gramofonu.
Podczas nagrywania płyty (płyty- matki), ze względu na pewne ograniczenia techniczne, płytę nagrywa się stosując odpowiednią korekcję częstotliwości - osłabiając amplitudę niskich tonów a podwyższając wysokich.
Wkładka stosowana w gramofonie, typu MM czy MC jest wkładką prędkościową, czyli poziom sygnału zależy od prędkości igły. Dlatego dźwięki o wysokiej częstotliwości odtwarzane byłyby głośniej a niskie dużo ciszej, gdyby zastosować wzmacniacz liniowy. Dlatego we wzmacniaczach gramofonowych, sygnał należy wzmacniać zależnie od częstotliwości - wysokie tony słabiej, niskie - mocniej, odwrotnie niż podczas nagrywania płyty (wykonywania płyty-matki).
Korekcji dokonuje się za pomocą prostego filtru elektronicznego (RC), ale według charakterystyki ustalonej w latach 50. XX wieku przez amerykańskie stowarzyszenie RIAA (Recording Industrial Assocation of America).
 | Krzywa wg. norm RIAA |
W latach 70. XX wieku RIAA wprowadziło korekcję krzywej, zwaną obecnie RIAA/IEC w celu zmniejszenia poziomu najniższego basu, ale pierwotna korekcja zachowuje swoją dominująca pozycję.
Sygnał z gramofonu dopiero po wzmocnieniu i skorygowaniu wg krzywej RIAA może być podany na wejście liniowe (AUX) wzmacniacza.
Oczywiście przedwzmacniacz gramofonowy może być wbudowany we wzmacniacz mocy, ale zasada jest taka sama - duże wzmocnienie i korekcja. Stąd wzmacniacze zintegrowane mają oddzielne wejścia gramofonowe (z reguły oddzielne dla wkładek MM i MC) i przełącznik na panelu przednim wzmacniacza którym włączamy te wejścia.
Budowa przedwzmacniacza gramofonowego. Do zbudowania przedwzmacniacza musimy zastosować elementy wzmacniające (tranzystory, układy scalone lub lampy) oraz elementy kształtujące charakterystykę częstotliwościową, którymi są elementy RC (rezystory i kondensatory).
W Internecie znajduje się sporo schematów i opisów budowy wzmacniaczy tak na tranzystorach, układach scalonych jak i na lampach. Układ lampowy przedwzmacniacza gramofonowego najczęściej realizowany jest na dwóch triodach małej mocy (jeden kanał) o dużym wzmocnieniu (najczęściej ECC83 lub jej odpowiednik). Ale spotkać można konstrukcje zbudowane na pentodach małej mocy lub mieszane: pentoda i trioda. Korekcja
Korekcję charakterystyki za pomocą elementów RC możemy uzyskać trzema sposobami:
1. filtr RC pomiędzy elementami wzmacniającymi (korekcja pasywna),
2. filtr RC w sprzężeniu zwrotnym (korekcja aktywna),
3. korekcja mieszana - pasywno-aktywna.  | |  | |  | Korekcja pasywna | | Korekcja aktywna | | Korekcja pasywno-aktywna | 
| | 
| | Dwa ostatnie przykłady - gdy stosujemy wzmacniacz o bardzo dużym wzmocnieniu, np. wzmacniacz operacyjny. | Korekcja pasywna - wzmacniacz o dużym wzmocnieniu (rzadko stosowany ze względu na ograniczenia) | | Korekcja aktywna - wzmacniacz o dużym wzmocnieniu | | |
Przeglądając wiele stron poświęconych wzmacniaczom gramofonowym spotkałem się z takimi opiniami:
- korekcja pasywna - wymaga wysokiego poziomu wzmocnienia i jest bardzo wrażliwa na jakość użytych lamp. Ponieważ charakter konkretnych lamp zostaje bezpośrednio wzmocniony, ważne jest, aby stosować w nim dobrej jakości lampy i inne elementy. Ten układ oferuje lepszą jakość dźwięku i jest stabilny w wysokim zakresie częstotliwości.
- korekcja aktywna - nie wymaga tak dużego wzmocnienia i jest niezbyt wrażliwa na jakość lamp. Impedancja takiego układu przy wysokich częstotliwościach jest niska, co powoduje, że dźwięk często jest zależny od jakości obciążenia następnym stopniem (np. wzmacniaczem mocy). Ta korekcja stosowana jest więc tam, gdzie potrzeba w łatwy sposób osiągnąć dobry odstęp szumów od zakłóceń (wysoki poziom S/N).
Każdy z tych sposobów ma swoje wady i zalety, dlatego wybór zależy od konstruktora, od jego oczekiwań czy założeń technicznych urządzenia. Opis przedwzmacniacza z korekcją pasywną znajdziesz na stronie: "Preamp RIAA"
Bibliografia
audio retro >> o lampach - układy podstawowe >
I przedwzmacniacze I inwertery I bufory I wzmacniacze SE I wzmacniacze PP I
|
